Адрес: 105678, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 55 (Карта проезда)
Время работы: ПН-ПТ: с 9.00 до 18.00, СБ: с 9.00 до 14.00

Расчет теплотехнический: Расчет деревянной балки

Содержание

Сортамент металлопроката

Сортамент металлопроката

  • Уголок
    • Уголок равнополочный по ГОСТ 8509-93
    • Уголок неравнополочный по ГОСТ 8510-86
  • Швеллер
    • Швеллеp с паpаллельными гpанями полок по ГОСТ 8240-97
    • Швеллеp с уклоном полок по ГОСТ 8240-97
    • Швеллеpы экономичные с паpаллельными гpанями полок по ГОСТ 8240-97
    • Швеллеpы специальные по ГОСТ 8240-97
    • Швеллеpы легкой серии с параллельными гранями полок по ГОСТ 8240-97
    • Гнутый равнополочный швеллер по ГОСТ 8278-83 из сталей С239-С245
    • Гнутый равнополочный швеллер по ГОСТ 8278-83 из сталей С255-С275
  • Двутавр
    • Двутавp колонный (К) по ГОСТ 26020-83
    • Двутавp с уклоном полок по ГОСТ 8239-89
    • Двутавp дополнительной серии (Д) по ГОСТ 26020-83
    • Двутавp нормальный (Б) по ГОСТ 26020-83
    • Двутавp широкополочный по ГОСТ 26020-83
    • Двутавp нормальный (Б) по СТО АСЧМ 20-93
    • Двутавp широкополочный (Ш) по СТО АСЧМ 20-93
    • Двутавp колонный (К) по СТО АСЧМ 20-93
  • Трубы круглые
    • Тpубы электросварные прямошовные по ГОСТ 10704-91
    • Тpубы бесшовные горячедеформированные по ГОСТ 8732-78
  • Тавр
    • Тавp колонный (КТ) по ТУ 14-2-685-86
    • Тавp ШТ по ТУ 14-2-685-86
  • Трубы прямоугольные
    • Гнутые замкнутые сварные по ГОСТ 30245-2003
    • Прямоугольные трубы по ГОСТ 30245-94
    • Прямоугольные трубы по ГОСТ 25577-83*
    • Трубы стальные прямоугольные по ГОСТ 8645-68
    • Прямоугольные трубы по ГОСТ 12336-66
  • Трубы квадратные
    • Трубы стальные квадратные по ГОСТ 8639-82
    • Гнутые замкнутые сварные по ГОСТ 30245-2003
    • Квадратные трубы по ГОСТ 30245-94
    • Квадратные трубы по ГОСТ 25577-83*
    • Трубы стальные квадратные по ГОСТ 8639-68

 

Расчет массы для L20x3 ГОСТ 8509-93.

Укажите длину в метрах Масса кг.

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций, наружных стен зданий

Теплотехнический расчет позволяет определить соответствие заданных ограждающих конструкций (наружных стен, покрытий, чердачных перекрытий и т.д.) современным нормам по тепловой защите здания или сооружения.

Зачем же необходимо соблюдать эти нормы и выполнять, скажем, теплотехнический расчет наружной стены? Утеплитель — это не несущие конструкции и от его наличия или отсутствия обвала ждать не приходится. На прочность и устойчивость объекта теплотехнические стандарты не оказывают практически никакого влияния.

Экономия при выполнении теплотехнических расчетов

Рассмотрим, что значит соответствие теплотехническим стандартам для собственника здания.

Грибок на стене квартиры в многоэтажном доме

Существуют определенные требования к параметрам микроклимата помещений, необходимого для проживания и деятельности людей.

Также имеются требования для сохранения необходимой надежности и долговечности конструкций, климатических условий работы технического оборудования и пр. Внутри здания «должно быть сухо, тепло и комфортно».

Существуют два основных способа создания нужного микроклимата в случае его отсутствия: подкрутить в сторону увеличения температуры вентиль на трубе отопления (поставить дополнительные источники тепла, включить в розетку бытовые обогреватели и т.д.) либо выполнить утепление необходимых конструкций.

Поначалу первый вариант видится практически беспроигрышным: расходы на отопление не идут ни в какое сравнение со стоимостью материалов и строительных работ для утепления. Однако при эксплуатации здания длительное время оптимизм начинает понемногу уменьшаться в связи с регулярным ростом расходов на отопление.

Также не стоит забывать, что при нарушенном микроклимате, а также при каких-либо повреждениях ограждающих конструкций, в помещениях может появиться сырость и грибок, произойти выступление конденсата, а также разрушение и трещины чистовой отделки.

Что приведет к дополнительным расходам на косметический ремонт.

Утепление перекрытия минераловатными плитами

Поэтому, учитывая периодическое повышение расценок на энергоносители и необходимость экономии тепла, выполнение теплотехнических расчётов наружных стен и других ограждающих конструкций стало обязательным этапом на стадии проектирования зданий и сооружений.

Кроме того, такие расчёты нужны для последующего расчёта источников отопления и оптимального подбора оборудования для отопительных систем. Грамотное выполнение теплотехнических расчётов позволяет значительно снизить затраты на отопление помещения (в отдельных случаях до 50%).

Кроме того, требования к повышению тепловой защиты рассматриваются также с точки зрения охраны окружающей среды, рационального использования невозобновляемых природных ресурсов и уменьшения влияния «парникового» эффекта и сокращения выделений двуокиси углерода и других вредных веществ в атмосферу.

Общий принцип выполнения теплотехнических расчетов

Чаще всего выполнение теплотехнических расчетов делается в процессе работ технического обследования здания либо экспертизы отдельных конструкций — например, наружных стен или покрытия.

Утепление наружных стен здания

Выполнение теплотехнических расчётов производится в соответствии с требованиями, изложенными в СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» с учетом требований ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях» и СНиП 23-01-99* «Строительная климатология».

В расчете учитываются потенциальные изменения характеристик материалов под влиянием эксплуатационных факторов. Поэтому при составлении проекта используются расчетные значения коэффициентов теплоусвоения, паропроницаемости и теплопроводности материалов строительных конструкций.

Наши цены

Заказать теплотехнический расчет

Для определения стоимости работ и получения подробной консультации по всем возникшим вопросам Вы можете позвонить по телефону +7 (495) 923-91-29 либо оставить заявку с помощью формы ниже, и мы сами Вам перезвоним.

Мы гарантируем выставление коммерческого предложения в течение суток.

Лицензии и Сертификаты

Сертификат соответствия

Выписка из реестра СРО СП

Выписка из реестра СРО СП — страница 2

Выписка из реестра СРО ЛИ

Выписка из реестра СРО ЛИ — страница 2

Теплотехнические расчеты

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций производится для определения требуемого теплоизоляционного материала и его оптимальной толщины, для обеспечения нужного теплоизоляционного эффекта.

Ограждающие конструкции — это стены, крыша, полы и перекрытия эдания. Ограждающие конструкции изготавливаются из множества различных материалов , среди которых находятся и утеплители. При теплотехническом расчете ограждающих конструкций учитывается толщина и теплофизические свойства материалов, из которых изготовлены стены, условия эксплуатации, влажностной режим помещения и уровень влажности воздуха (в зависимости от географии).

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций производится по целому ряду формул, в зависимости от вида утепляемого узла с учетом всех влияющих факторов.

Теплотехнический расчет — это определение минимально допустимых размеров толщины ограждающей конструкции для предотвращения промерзания и перегрева помещений.

Основным параметром для проведения расчетов служит климатическая зона, в которой будет расположено здание. Учитывается технологический тип помещения (жилое, производственное, лечебное).

Вторым, по значимости, параметром является целостность стены (будет ли она цельной или иметь проемы). Далее учитывается теплопроводность основного материала изготовления стены.

Проводя теплотехнический расчет ограждающей конструкции необходимо учитывать разности внутренних и наружных температур, длительность отопительного периода.

При расчетах необходимо предусматривать варианты применения теплоизоляционных материалов. Важную роль при производстве расчета играет требуемая внутренняя влажность помещения. Перед проведением расчетов необходимо учесть параметры архитекторского проекта (этажность, перекрытия и т.д.).

Теплотехнический расчет наружной стены служит для определения минимально необходимой толщины стен в соответствии со строительными нормами и правилами, позволяет оптимизировать затраты на обогрев помещений и всего здания в холодный период. Проводится теплотехнический расчет наружной стены для тех зданий, которые эксплуатируются круглогодично и разница температуры воздуха снаружи и внутри помещения требует возведения теплового барьера.

Для расчета используют данные о климате района строительства, назначении и конструкции здания, режиме его эксплуатации (сезонная, постоянная) и применяемых материалов.

При наличии всех перечисленных данных, используя схематические карты влажности, составленные для всей территории Российской Федерации, определяются расчетные коэффициенты теплопроводности и теплоусвоения материалов стены. На основании этих коэффициентов рассчитывается требуемая толщина наружных стен, обосновывается необходимость применения утеплителей и материалов внешней отделки, а также оптимальная система отопления здания.

Copyright © Теплотим

Теплотехнические расчеты | ООО «Объединенная промышленная инициатива»

Теплотехнические расчеты

Строительная теплотехника занимается изучением теплопередачи и воздухопроницания через ограждающие конструкции зданий, а так же влажностного режима ограждающей конструкции связанного с процессами теплопередачи.

От теплотехнических качеств наружных ограждений зданий зависят:

  • Количество тепла, которое здание теряет в зимний период времени;
  • Постоянная температура и влажность в помещении как в теплое, так и в холодное время года;
  • Температура ограждающей конструкции со стороны помещения, обеспечивающая отсутствие на ней конденсата;
  • Влажностный режим ограждающей конструкции;

В свете вышесказанного, теплотехнический расчет ограждающих конструкций – это один из наиболее важных этапов проектирования зданий и сооружений не только гражданского, но и промышленного назначения.

С выбора конструкции стен — их толщины и последовательности слоев начинается процесс проектирования.

Теплотехнический расчет выполняется с целью:

  • Обеспечения оптимальных параметров тепловой защиты ограждающих конструкции;
  • Обеспечения наиболее комфортного микроклимата во внутренних помещениях;
  • Соответствия ограждающей конструкции современным нормам по тепловой защите здания или сооружения.

Ограждающие конструкции запроектированные на основании грамотного теплотехнического расчета, позволяют снизить затраты на отопление, тарифы на которое постоянно растут. Сбережение тепла – это еще и важная экологическая задача, так как она напрямую связана со снижением потребления топлива, что в свою очередь приводит к уменьшению воздействия вредных факторов на окружающую среду.

Не стоит забывать и о том, что неправильно  выполненное утепление может привести к переувлажнению конструкции и, как следствие, появлению на поверхности стен плесени. Появление плесени приводит к порче внутренней отделки стен (разрушению штукатурного слоя, отслаиванию краски и обоев). В особо тяжелых случаях может потребоваться радикальное вмешательство.

Зачастую строительные компании стремятся использовать в своей деятельности современные материалы и технологии. Разобраться в целесообразности применения того или иного строительного материала, как отдельно так и в комплексе с другими, может только специалист. На основании теплотехнического расчета Вы получите грамотные рекомендации, которые обеспечат минимальные финансовые затраты и долговечность ограждающих конструкций.

Одной из приоритетных задач, стоящих перед сотрудниками ООО «Объединенная промышленная инициатива», является доказательство, на основании расчетов, преимущества ограждающих конструкций с применением пеностекла FOAMGLAS перед другими материалами.

Сотрудники компании, являясь специалистами по пеностеклу и зная все тонкости работы с ним, оказывают техническую поддержку в вопросах по его  применению. Задать вопрос по применению пеностекла FOAMGLAS® в строительстве Вы можете в соответствующем разделе сайта «Вопрос-ответ«.

 

Образец выполнения теплотехнического расчета и технико-экономического сравнения вариантов утепления конструкций
 
 
 

Выполнение теплотехнических расчётов производится в соответствии с требованиями и рекоменациями, изложенными в следующих нормативных документах и учебниках:

Теплотехнический расчет при перепланировке и демонтаже подоконного блока

Теплотехнический расчет — важная часть проекта перепланировки, необходимая для согласования.

Данным разделом проект перепланировки дополняется, если намеченные при перепланировке работы могут повлиять на величину тепловых потерь здания.

В 99 процентах случаев это демонтаж подоконного блока с устройством «французского» остекления

Остальные же случаи можно назвать частными:
это может быть как или же организация дополнительного оконного/дверного проема на лоджию или балкон или демонтаж боковых простенков.

Теплотехнический расчет стены при демонтаже подоконного блока:

В Москве, для согласования перепланировки требуется проектная документация в составе технического заключения о возможности планируемых работ работ и проекта перепланировки.

В случае если в перечень планируемых мероприятий входит демонтаж подоконного блока, то жилищная инспекция требует добавить в проект раздел «теплотехнический расчет».

В проекте он называется «расчет теплопотерь через наружную стену».

Выполняется он в программе, куда закладываются изначальные показатели по толщине и материалам существующей конструкции и сравнивается с конструкцией на которую планируется подоконный блок заменить.

Стоит отметить, что из опыта, проходит по расчетам для согласования только «двухкамерный» стеклопакет*

*Стеклопает из одной камеры (и уж тем более из одного стекла) не достаточен что бы сохранить тепловой контур помещения.

Демонтаж подоконного блока и установка двухкамерных стеклопакетов проходящих по теплотехническому расчету:

Нормы, СП, СНиПы для теплотехнического расчета

Комфортные и допустимые значения температуры воздуха в жилых комнатах установлены СанПиН 2.1.2.2645-10.

Параметры температуры задаются отдельно для каждого помещения квартиры и самого дома.

Для жилой комнаты в отопительный период допустимая температура составляет 18-24˚С. Для лестничной клетки и межквартирного коридора достаточно 16-22˚С.

На страницах СП 54.13330.2016 «Здания жилые многоквартирные», в пункте 9.3 есть прямое указание для температуры в жилых помещениях, используемой в теплотехническом расчете. 

Согласно этой норме, температура внутреннего воздуха в отапливаемых помещениях при расчете должна составлять не менее 20˚С.

Наиболее распространенные виды работ, требующие теплотехнического расчета:

  • Демонтаж подоконного блока (полностью или частично удаляется участок стены под окном и заменяется дверным блоком).
  • Дополнительные оконный или дверной проем на балкон или лоджию.
  • Расширение оконного проема (демонтируются простенки для увеличения площади остекления).
  • Полный демонтаж стены и подоконного блока между и установка стеклянной стены с дверью.

Пример проекта перепланировки с теплотехническим расчетом и устройством стеклопакета во всю ширину:

В данном проекте перепланировки в монолитном доме удаляется не только подоконный блок, а демонтируется полностью вся ненесущая стена между лоджией и комнатой.

В составе проекта перепланировки был достаточно сложный раздел теплотехнического расчета.

Ее место занимает стеклянная перегородка с дверью, где в раму устанавливается сплошное остекление из энергосберегающих стеклопакетов.

Однако, стоит отметить, что данное планировочное решение, с полным демонтажем ненесущей части между лоджией и комнатой, не всегда согласуемо.

Дело в том, что не несущая часть стены (справа от двери на лоджию) является противопожарным простенком.

Бывают случаи, когда согласование бывает сложно реализуемо, из за проектных решений по замене материала противопожарного простенка.

Пример теплотехнического расчета:

Отметим еще раз, что соединение помещений квартиры с балконами и лоджиями, а также размещение на них радиаторов общедомового отопления, является запрещенным видом перепланировки

В процессе получения разрешения на перепланировку выводы теплотехнического расчета служат, наряду с другими данными, основанием для признания проекта перепланировки допустимым к реализации.  

Данное разрешение на основании разработанной проектной документации выдает жилищная инспекция. 

Именно поэтому важным факторам является качество подготовленного проекта, выполненного организацией с допуском СРО.

Наша организация имеет данный допуск.
Мы будем рады разработать для вас проектную документацию с разделом теплотехнический расчет.

И в конце, ответим на вопросы, который нам практически каждый раз задают собственники:

► А зачем нужно вообще эти окна ставить? 

Объединять балконы и лоджии с внутренними помещениями квартир запрещено (ПП № 508), поэтому «холодные» помещения (балкон, лоджия), необходимо отделять от «теплых» (комнаты, кухня).

► А если я утеплю балкон или лоджию, можно вообще не ставить стеклопакеты, ведь в квартире будет и так тепло?

Нет, нельзя. Нужно ставить.
Не важно насколько хорошо будет утеплены балкон или лоджия, отделять их нужно принципиально, так как это предусмотрено законодательно.

► А можно ли просто вынуть окно и дверь, а подоконный блок не демонтировать?

Нет нельзя. Если просто убрать оконно-дверной блок, все также произойдет объединение балкона и комнаты, просто подоконный блок не будет демонтирован.

Надеемся мы смогли раскрыть тему данной статьи, если же какой то вопрос не был освящен, вы можете задать по контактам указанным ниже:

Бесплатную консультацию по любым вопросам касательно перепланировки Вы можете получить:

По телефону компании: 8 (495) 799-25-07

По электронной почте:   [email protected]

В форме вопрос-ответ:  «Нажмите здесь«

У онлайн-консультанта в правом нижнем углу нашего сайта 

По WhatsApp 

Задайте вопрос по WhatsApp и получите ответ в онлайн-режиме.

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций онлайн

Теплотехнический расчет выполняют для достижения нормативных величин согласно ДБН В. 2.6-31:2006 для Украины, ISO 13370:2007 для стран Европы и СНиП 41-03-2003 для России. Это очень важный момент при начале любом строительства – многоэтажный жилой дом, административное здание либо собственный дом. Многие строят по старинке «кирпич — воздушная прослойка — кирпич» и не задумываются о расходах на отоплении дома, ведь если хорошо утеплить дом, вы будете меньше платить за отопление. Конечно, вам нужно сначала вложить «кругленькую» сумму в утепление дома, но это лучше чем положить деньги на депозит в банк, с учетом ежегодной инфляции 20%. Причем утепление дома можно разбить на очереди, кроме утепления пола, который перед заливкой бетоном нужно утеплить. Рассмотрим пример постройки дома размером 10 на 11 метров и высотой 6 метров. Стандартное утепление, исходя из практики строительства частных коттеджей в Украине :

  • стены — 240 мм кирпич (черновая кладка), воздушная прослойка — 100 мм, фасадный кирпич – 120 мм;
  • Крыша или перекрытие верхнего этажа 200-300 мм – конструктив, 100 мм утеплителя;
  • Пол – 300 мм бетона, керамзит – 20 мм, утеплитель – 30 мм;
  • Окна – 1 камерные с воздухом.

В начале проектирования системы отопления дома — выполняется теплотехнический расчет ограждающих конструкций, упрощенный теплотехнический расчет онлайн показан ниже. Для нашего примера количество тепловой энергии необходимое для системы отопления дома будет 26,5 кВт

Давайте утеплим дом согласно требованиям ДБН В.2.6-31:2006. Итак после выбора утеплителя и строго придерживаясь требований ДБН получаем : утеплитель для стен – 160 мм, для верхнего перекрытия или крыши – 290 мм, пол – 175 мм. Выполняем теплотехнический расчет онлайн – теперь нам необходимо 13,4 кВт. К примеру, стандартное утепление для северной части Европы для стен – 200 мм, для крыши – 400 мм. Другими словами вы делаете термос, в котором вода очень долго остывает, а в нашейм случае дом больше времени держит тепло. Количество тепловой энергии, которое вы будете потреблять системой отопления, можете самостоятельно рассчитать онлайн нашим приложением.

Хотите заказать проект системы отопления дома перейдите по ссылке.

Стоимость и пример результата расширенного теплотехнического расчета онлайн ограждающих конструкций для проектировщиков, входящий в состав проектной документации в развел «ОВ» (отопление и вентиляции). Оплатить можно при помощи , а также по безналичному расчету.

Возникли вопросы звоните +38(044)331-2057, +38(067)467-5677

Пример теплотехнического расчета наружных стен с вентилируемой воздушной прослойкой

2.1 Исходные данные.

В г. Челябинск существует 10-этажное кирпичное отдельно стоящее здание. В здании располагаются офисные помещения. Высота здания 30 м.

Конструктивный слой стены – кладка из силикатного кирпича толщиной δκ=0,51 м, коэффициент теплопроводности кладки λκ=0,87 Вт/(м°С).

Утеплитель – минераловатные плиты с коэффициентом теплопроводности λy=0,045 Вт/(м°С).

Ширина вентилируемой прослойки dпр =0,05 м.

Используется облицовочный материал – фасадная панель производства ЗАО «ИНСИ»,толщиной 0,5 мм.

Количество креплений на квадратный метр конструкции nк= 1,72.

2.2 Расчетные характеристики климата района строительства и микроклимата здания.

Средняя температура наиболее холодной пятидневки tн =-34 °С.
Средняя температура отопительного периода tht = -6,5 °С.
Продолжительность отопительного периода zht = 218 сут.
Характеристики микроклимата помещения берутся по СНиП 23-02-2003.
Температура внутреннего воздуха tint = 20 °С по [14]
Относительная влажность внутреннего воздуха φв = 55%.
Градусо-сутки отопительного периода по СНиП 23-02-2003 Dd = (tint — tht)∙
zht = (20°С + 6,5°С)∙218 сут =5777 °С∙сут.

2.3 Нормируемое значение сопротивления теплопередаче стены.

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции в соответствии со СНиП 23-02-2003 следует принимать не менее нормируемого значения Rreg = a∙Dd + b. Нормируемое значение сопротивления теплопередаче стен из условий энергоснабжения определяется по таблице 4 СНиП 23-02-2003. Для стен a = 0,0003; b = 1,2. Rreg = 0,0003∙5777 + 1,2 = 2,93 м2°С/Вт

2.4 Определение требуемой толщины теплоизоляционного слоя.

Толщина теплоизоляционного слоя определяется методом интерации по формуле (3). На первом шаге итерации коэффициент теплотехнической однородности принимается равным единице r = 1.

Соответствующая толщина теплоизоляционного слоя:

Для получившейся толщины теплоизоляционного слоя по табл. 1. методом интерполяции определяется коэффициент теплотехнической однородности конструкции:

Второй шаг итерации.
r = 0,980

На последнем шаге итерации толщина утеплителя изменилась менее чем на 5 мм, значит процесс итерации можно прекратить.

По результатам расчета толщина утеплителя должна быть не менее 0,101 м.

Из конструктивных соображений принимается толщина утеплителя δу =0,15 м.

Коэффициент теплотехнической однородности конструкции r = 0,95.

2.5 Определение параметров воздухообмена в прослойке.

Определяется скорость движения воздуха, температура воздуха и коэффициент теплообмена в вентилируемой воздушной прослойке для наиболее холодного месяца. В данном случае наиболее холодный месяц январь и tн = -15,8 °С.

Приточные и вытяжные отверстия воздушной прослойки расположены на одной стороне здания, т.е. Кн = Кз.

ξэкв = ξвх + ξвых + ξповоротов = 1 + 1 + 0,75∙2=3,5.
Rв = r∙R0 = 0,95∙(1/23 + 1/8,7 + 0,51/0,87 + 0,15/0,045) = 3,87 м2°С/Вт.
Rн= 1/αн + Rоб = 1/23 = 0,043 м2°С/Вт. (Rоб = 0, пренебрегаем термическим сопротивлением облицовки)
На первом шаге интерации принимаем Vпр = 1 м/с.
αпр = ακ + αл.
ακ = 7,34 ∙ 10,656 + 3,78 е-1,9 = 7,9 Вт/(м2°С).

Второй шаг итерации

ακ = 7,34 ∙ 0,390,656 + 3,78 е-1,9 ∙ 0,39 = 5,76 Вт/(м2°С).
αл =0,61 Вт/(м2°С).
αпр = 5,76 + 0,61 = 6,37 Вт/(м2°С).
γcp = 353/(273-15,12) = 1,37

Третий шаг итерации

ακ = 7,34 ∙ 0,520,656 + 3,78 е-1,9 ∙ 0,52 = 6,2 Вт/(м2°С).
αл =0,61 Вт/(м2°С).
αпр = 6,2 + 0,61 = 6,81 Вт/(м2°С).
γcp = 353/(273-14,6) = 1,37

Четвертый шаг итерации

ακ = 7,34 ∙ 0,490,656 + 3,78 е-1,9 ∙ 0,49 = 6,11 Вт/(м2°С).
αл =0,61 Вт/(м2°С).
αпр = 6,11 + 0,61 = 6,72 Вт/(м2°С).
γcp = 353/(273-14,75) = 1,37

Скорость движения воздуха на последнем шаге итерации изменилась менее чем на 5%, процесс итерации можно прекратить.

Определяется скорость движения воздуха, температура воздуха и коэффициент теплообмена в вентилируемой воздушной прослойке для наиболее жаркого месяца в момент нагрева стены солнцем. В данном случае наиболее жаркий месяц июль и температура наружного воздуха tн = 27 °С (средняя максимальная дневная температура июля). Удельный поток лучистой энергии падающий на стену qс = 788 Вт/м2.

ξэкв = 3,5
Приходящий удельный поток тепла составляет qпр = ρпл∙qс.

ρпл – коэффициент поглощения солнечной радиации материалом облицовки, принимаемый по таблице 14 СП 23-101-2004. Для стали листовой окрашенной зелёной краской ρпл = 0,6

qпр = 0,6 ∙ 788 = 466,8 Вт/м2.
Rв = r∙R0 = 0,95∙(1/23 + 1/8,7 + 0,51/0,87 + 0,15/0,045) = 3,87 м2°С/Вт.
Rн = 1/αн + Rоб = 1/23 = 0,043 м2°С/Вт. (Rоб = 0, пренебрегаем термическим сопротивлением облицовки)

Первый шаг итерации

На первом шаге итерации Vпр = 1 м/с, tоб = 50 °С. αпр = 11 Вт/(м2∙°С).

Второй шаг итерации.

αк = 7,34 ∙ 1,720,656 + 3,78 е-1,9 ∙ 1,72 = 10,64 Вт/(м2°С).
αпр = 10,64 + 0,61 = 11,25 Вт/(м2°С). = 0,09

Третий шаг итерации.

αк = 7,34 ∙ 1,370,656 + 3,78 е-1,9 ∙ 1,37 = 9,31 Вт/(м2°С).
αпр = 9,31 + 0,61 = 9,92 Вт/(м2°С).

Скорость движения воздуха на последнем шаге итерации изменилась менее чем на 5%, процесс итерации можно прекратить.

2.6 Расчет защиты от переувлажнения ограждающих конструкций.

Расчет сопротивления паропроницанию рассматриваемой конструкции производится по методике описанной в разделе 1.6

Так как рассматриваемая конструкция многослойна, то Rvp равно сумме сопротивлений паропроницанию составляющих её слоев.

Расчетная температура для жилых помещений tint = 20 °С [14], относительная влажность внутреннего воздуха для жилых помещений φint = 55% [4]

Revp вычислить невозможно, т. к. по п 13.5 примечания 1 [13] сопротивление паро-проницанию воздушной прослойки равно 0 и сопротивление паропроницанию облицовки из листовой стали также равно 0

z0 = (31 + 28 + 31 + 30 + 31) = 151 сут.
t0 = — 11,32 °С

Е0 = 237 Па.

Согласно [4] в многослойной ограждающей конструкции увлажняемым слоем является утеплитель минераловатный

ρw = ρ0 = 100 кг/м3, при толщине δw = 0,15 м, предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в этом материале согласно [4] Δwav = 3%

Rvp > Rvp2reg следовательно, условие по защите ограждающей конструкции от переувлажнения выполняется.

2.7 Расчет температурного поля.

Длина крепления 50 мм + 150 мм = 200мм. Толщина метала, из которого изготавливаются детали 1,0 мм. Суммарная ширина части кронштейна, прорезающей минераловатные плиты 100 мм. Площадь сечения кронштейна 100 мм2. Площадь части кронштейна прилегающей к конструктивному слою стены (опоры) 3000 мм2.

Площадь паронитовой прокладки 3000 мм2. Толщина паронитовой прокладки 4мм.

Диаметр стального крепления (анкера) 7 мм. Количество анкеров 2 шт. Глубина погружения стального анкера в конструктивный слой 90 мм.

Для оцинкованного стального кронштейна

ξн = 0,22 м.
Sн = 1,0 ∙ 10-4 м2.
tкк = 8 °С.
tпр = -14,73 °С.
αпр = 6,72 Вт/(м2°С).

R0пр 0,95  4,08 = 3,88 м2°С/ Вт

Приведенное сопротивление конструкции 3,88 м2°С/ Вт больше требуемого значения 2,93 м2°С/ Вт, значит конструкция удовлетворяет СНиП 23-02-2003 по энергоснабжению.

2.8 Расчет влажности воздуха на выходе из вентилируемой воздушной прослойки.

tпр = -14,73°С.
Vпр = 0,49 м/с.
eу = 272,7 Па.
eн = 25 Па.

Rобn исключается так как сталь паронепроницаема

Парциальное давление водяного пара в вентилируемой прослойке меньше давления насыщенного водяного пара при температуре равной температуре воздуха в вентилируемой прослойке и составляющего 170,2 Па, значит, конструкция вентилируемой прослойки, с точки зрения обеспечения благоприятного влажностного режима не нуждается в улучшении.

Нормативные документы и литература по разделу

  1. СНиП 2.08.01-89 — Жилые здания.
  2. СНиП 2.01.07-85 — Нагрузки и воздействия.
  3. СНиП II-23-81 — Стальные конструкции.
  4. СНиП 23-02-2003 — Тепловая защита зданий.
  5. СНиП 23-01-99 — Строительная климатология.
  6. СНиП 2.03.11-85 — Защита строительных конструкций от коррозии.
  7. СНиП 21-01-97 — Пожарная безопасность зданий и сооружений.
  8. ГОСТ 17177-94 — Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Методы испытаний.
  9. СНиП 2.01.01-82 — Строительная климатология и геофизика.
  10. Фокин К.Ф. — «Строительная теплотехника ограждающих частей зданий. 1973.
  11. Богословский В.Н. — «Тепловой режим здания». 1979.
  12. Руководство по расчету влажностного режима ограждающих конструкций зданий. 1984.
  13. СП 23-101-2004 — Проектирование тепловой защиты зданий
  14. ГОСТ 30494 — Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях.

Знания и инженерия теплопередачи | Engineers Edge

Ниже приведены ссылки на ресурсы, уравнения, калькуляторы, проектные данные и приложения, связанные с теплопередачей.

Теплообмен — это исследование и применение теплотехники, которая касается производства, использования, преобразования и обмена тепловой энергией и теплом между физическими системами. Передача тепла подразделяется на различные механизмы, такие как теплопроводность, тепловая конвекция, тепловое излучение и передача энергии за счет фазовых переходов.

, железо-хром-алюминий (Fe-Cr-AI). Обзор нагревательных элементов с байонетным соединением Обзор змеевиковых нагревательных элементов Изоляционное покрытие Обзор стержневых нагревательных элементов
Уравнения и калькуляторы теплопередачи
Достижения в области теплообмена — Серийное издание «Достижения в области теплообмена» призвано заполнить информационный пробел между регулярно публикуемыми журналами и учебниками университетского уровня.
Теория, свойства и приложения теплопроводности Членство в премиум-ресурсах
Теплопередача, практический подход — Теплопередача — это фундаментальная наука, изучающая скорость передачи тепла. энергия.
Тепло и термодинамика 341 страница, требуется премиум-членство
Таблица коэффициентов излучения в полусфере различных поверхностей — коэффициенты излучения различных поверхностей при различных длинах волн и температурах.
Уравнения и калькулятор для потерь тепла через стенки шкафа Определите необходимую толщину стенок шкафа для контроля температуры и требований к изоляции.Известные конструктивные данные: размер (толщина) изолированных стенок корпуса, а также температура внутренней и внешней поверхности
Уравнение потерь тепла через стену и калькулятор Определите устойчивые потери тепла через одну стену.
Калькулятор электронных таблиц Excel для тепловых потерь или прироста в трубе
Тепловые потери через окно с алюминиевой рамой Уравнения и калькулятор Расчетные уравнения и пример калькулятора Тепловые потери через окно с алюминиевой рамой.
Потери тепла через уравнение и калькулятор с одинарным окном

Допущения

1 Теплопередача через окно стабильна, поскольку температура поверхности остается постоянной на заданных значениях.
2 Теплоотдача через стену является одномерной, так как любые значительные температурные градиенты будут существовать в направлении от помещения к улице.
3 Теплопроводность постоянна.

Тепловые потери через двойное окно Уравнение и калькулятор Рассматривается двойное окно.Скорость теплопередачи через окно и определить температуру внутренней поверхности.
Электропроводность — пример расчета прямоугольных координат Проводимость — пример расчета прямоугольных координат
Уравнение и калькулятор кондуктивной теплопередачи для параллельных цилиндров Кондуктивная теплопередача в ряду изотермических цилиндров, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга, погребенных в полубесконечной среде (L >> D, z и w> 1.5D)
Уравнение и вычислитель длины кондуктивного цилиндра для теплопередачи. Кондуктивная теплопередача круглого изотермического цилиндра длиной L в средней плоскости бесконечной стенки (z> 0,5D)
Уравнение и калькулятор теплопроводности квадратного твердого тела. Кондуктивная теплопередача круглого изотермического цилиндра длиной L в центре сплошного квадратного стержня такой же длины
Уравнение и калькулятор кондуктивной теплопередачи эксцентрикового цилиндра. Проводящая теплопередача эксцентрикового кругового изотермического цилиндра длины L в цилиндре такой же длины (L> D2).
Уравнение и калькулятор для кондуктивного теплообмена в большой плоскости Уравнение и калькулятор для кондуктивного теплообмена в большой плоскости.
Уравнение и калькулятор теплопроводности цилиндрической трубы или слоя Q = Коэффициент теплопроводности в установившемся состоянии (Вт)
S = Коэффициент формы проводимости (футы), который имеет размер длины, а k — теплопроводность среды между поверхности. Коэффициент формы проводимости зависит только от геометрии системы.
Руководство по методам охлаждения электронного оборудования. Бюро кораблей Военно-морское ведомство, 224 страницы, минимум бесплатного членства для просмотра документа / книги

Видео о расчетах потерь тепла в изолированной трубе Это видео решает типичную проблему определения потерь тепла в изолированной трубе.

Общий коэффициент теплопередачи Разработка математического выражения для общего коэффициента теплопередачи, включающего теплопроводность и конвекцию Видео.

Кондуктивная теплопередача изотермической сферы, погребенной в полубесконечной среде. Кондуктивная теплопередача изотермической сферы, погребенной в полубесконечной среде при T 2 , поверхность которой изолирована
Уравнение кондуктивной теплопередачи сферического слоя и калькулятор Уравнение кондуктивной теплопередачи сферического слоя и калькулятор
Кондуктивная теплопередача диска, заглубленного параллельно поверхности Кондуктивная теплопередача диска, заглубленного параллельно поверхности в полубесконечной среде (z >> D)
Кондуктивная теплопередача кромки двух смежных стен одинаковой толщины Кондуктивная теплопередача кромки двух смежных стен одинаковой толщины
Уравнение и калькулятор кондуктивного теплообмена в углу трех стенок с одинаковой толщиной Уравнение и калькулятор для кондуктивного теплообмена в углу трех стенок с одинаковой толщиной
Уравнение и калькулятор теплопроводности изотермической сферы в заглубленной среде Уравнение и калькулятор теплопроводности изотермической сферы, погребенной в полубесконечной среде.
Расчет многослойного цилиндра с установившейся проводимостью Уравнение и калькулятор температуры на одной стороне изотермического многослойного цилиндра с постоянной температурой.
Уравнение потерь тепла в изолированном электрическом проводе. Уравнение и калькулятор. Теплопередача стабильна, так как нет никаких признаков изменение со временем
Уравнение и вычислитель максимальной рассеиваемой мощности транзистора

Допущения:

1 Имеются устойчивые рабочие условия.
2 Корпус транзистора изотермический при 85 ° C.

Тепловые потери двух цилиндров при известном уравнении разделения. Скорость устойчивого состояния тепловых потерь двух цилиндров при известном уравнении разделения и калькуляторе.Два параллельных изотермических цилиндра, помещенных в бесконечную среду (L >> D 1, D 2, z)
Изотермический цилиндр длины L, погруженный в полубесконечную среду. Вычислитель. Установившаяся скорость тепловых потерь изотермического цилиндра. Изотермический цилиндр длины L в полубесконечной среде (L >> D и z> 1,5D)
Излучательная способность поверхности Таблица показывает коэффициент излучения различных поверхностей и подчеркивает возможные вариации в одном материале.
Тепловые потери цилиндра погребены в уравнении среды и калькуляторе. Тепловые потери цилиндра погребены в уравнении и калькуляторе полубесконечной среды. Вертикальный изотермический цилиндр длины L в полубесконечной среде (L >> D)
Уравнение и калькулятор линейного теплового расширения Линейное расширение — это изменение длины, а не изменение объема. В первом приближении изменение размеров объекта из-за теплового расширения связано с изменением температуры с помощью «коэффициента линейного расширения».
Формулы излучения экструдированного (оребренного) радиатора Уравнение для расчета излучения от экструдированного (оребренного) радиатора.
Выбор радиатора для транзистора уравнение и калькулятор

Допущения:

1 Имеются устойчивые рабочие условия.
2 Корпус транзистора изотермический при 90 ° C.
3 Контактное сопротивление между транзистором и радиатором незначительно.

Охлаждение с принудительной циркуляцией воздуха. Расход воздуха вентилятора, необходимый для расчета формул теплоотвода и калькулятора. Принудительное воздушное охлаждение с помощью вентилятора электронных компонентов часто требуется вместо теплообмена, обеспечиваемого естественной конвекцией.
Тепловые потери из трубы Уравнение и калькулятор определят теплопотери через неизолированную трубу
Вычислитель теплового излучения поверхности Вычислитель теплового излучения поверхности
Уравнение и калькулятор для расчета теплопередачи перехода и температуры транзистора

Процедура, уравнения и калькулятор требований к вентиляторам и вентиляции.На этой веб-странице описаны основные методы выбора типичных вентиляционных и охлаждающих устройств в зависимости от их использования, а также приведены примеры расчетов и калькулятора.

Таблица общих скоростей вентиляции Ниже приведены общие скорости вентиляции для некоторых распространенных применений. Если показано более одного метода, используйте метод, обеспечивающий более высокую скорость воздушного потока.

Применение теплопередачи
Обзор нагревательных трубок из сплава APM® APM представляет собой порошковый металлический сплав
Встроенная конфигурация и электрический штекерный «байонетный» соединитель для облегчения быстрой установки и снятия.
Коэффициенты Линейное тепловое расширение Тепловое расширение — это тенденция вещества к изменению объема в ответ на изменение температуры за счет теплопередачи.
Нагревательные элементы работают путем преобразования электричества в тепловую энергию, их мощность измеряется в ваттах, однако передача тепловой энергии зависит от конструкции.
Сжатие Растяжение Напряжение Линейное уравнение и калькулятор теплового расширения Напряжение сжатия или растяжения — это изменение напряжения из-за расширения материала при изменении температуры.
: применение и обзор возможностей При выборе подходящего материала для изоляции необходимо учитывать гальванические характеристики материала, диапазон температур и требования к установке.
Таблица теплопроводности изоляционного материала Таблица теплопроводности различных изоляционных материалов

Уравнение потерь тепла с помощью уравнения и калькулятора изолированной трубы

1 Теплопередача устойчива, так как нет индикации каких-либо меняются со временем.
2 Теплообмен является одномерным, так как существует тепловое симметрия относительно центральной линии и отсутствие изменений в осевом направлении.
3 Тепловой проводимости постоянны. 4 Сопротивление теплового контакта на границе раздела составляет незначительный.

Тепловые потери из неизолированной и изолированной трубы Тепловые потери в БТЕ / ч / фут Длина стекловолоконной изоляции и оголенной трубы, крышка ASJ 150 ° F Температура трубы по горизонтали
Потери тепла в трубах на открытом воздухе Таблица потерь тепла в трубопроводах для трубопроводов, предназначенных для установки на открытом воздухе
Уравнение и калькулятор теплопотерь изолированной трубы Уравнение и калькулятор определяют теплопотери через изоляцию стенки цилиндра или трубы.
Расчет коэффициента теплопередачи Этот рабочий лист позволит вам рассчитать коэффициенты теплопередачи (h) для ситуаций конвекции, которые связаны с внутренним потоком в трубе заданного поперечного сечения. Требуется премиум-членство
Обзор нагревательных элементов с лентой Нагревательные элементы змеевика с лентой
Стержневые нагревательные элементы представляют собой цилиндрические нагревательные элементы различной длины.
Тепловая энергия, создаваемая человеческим телом. Тело — это тепловая машина.Он преобразует химическую энергию потребляемой пищи в тепло для поддержания метаболизма и работы.
Тепловые свойства обычных строительных материалов Тепловые свойства материалов определяют скорость теплопередачи между внутренней и внешней частью здания, количество тепла, которое может храниться в материале.

Конвекционный теплообмен

Таблица коэффициентов конвективной теплопередачи Таблица коэффициентов конвективной теплопередачи
Конвекция радиатора с калькулятором ребер Ребра используются для увеличения площади теплопередачи и обеспечения охлаждающего эффекта.
Конвекция калькулятора известной площади поверхности Конвекция массы не может происходить в твердых телах, так как в твердых телах не могут происходить ни объемные потоки, ни значительная диффузия.
Уравнение и калькулятор естественной конвекции с вертикальной пластиной
Процедура, уравнение и вычислитель общего коэффициента утечки тепла
Требования к испытаниям на утечку тепла Формулы и калькулятор для проектирования холодильной системы
Per.МИЛ-PRF-3201
Расчетные уравнения и расчет системы полезной холодопроизводительности
Per. MIL-PRF-32017
Изотермический квадратный стержень для принудительной конвекции воздуха и калькулятор
Уравнение и калькулятор изотермической конвекции воздуха с круглым стержнем
Уравнение конвективной теплопередачи и калькулятор конвекции — это передача тепла из одного места в другое за счет движения жидкостей
Уравнение и калькулятор естественной конвекции в канале с вертикальными параллельными пластинами
Уравнение и калькулятор естественной конвекции горизонтальных концентрических цилиндров
Уравнения и калькуляторы для коэффициентов конвективной теплопередачи Упрощенные соотношения для коэффициентов теплопередачи естественной конвекции для различных геометрических форм в воздухе при атмосферном давлении для условий ламинарного потока.
Уравнение и калькулятор изотермической естественной конвекции с горизонтальной пластиной
Уравнение изотермической естественной конвекции и калькулятор с горизонтальной нагревательной пластиной, обращенной вверх
Уравнение и калькулятор естественной конвекции горизонтального цилиндра
Конвективная теплопередача Уравнение конвекции и калькулятор Конвекция обычно является доминирующей формой теплопередачи в жидкостях и газах.
Общий коэффициент теплопередачи Уравнение общего коэффициента теплопередачи
Конвекционная теплопередача Пример расчета конвекционной теплопередачи
Печатная плата с принудительной конвекцией теплопередачи с уравнением компонентов
Коэффициент теплопередачи плоской пластины и уравнение конвекции тепла и калькулятор
Уравнение и калькулятор коэффициента теплопередачи круглого воздуховода и температуры стенки
Уравнение и калькулятор для круглой трубы / трубки в зоне входа принудительной конвекции
Лучистая теплопередача
Тепловое излучение Лучистая теплопередача включает передачу тепла электромагнитным излучением, возникающим из-за температуры тела
Излучение черного тела Тело, которое излучает максимальное количество тепла для его абсолютной температуры, называется черным телом.
Уравнение излучательной способности и теплопередачи
Коэффициент конфигурации излучения Уравнение скорости передачи тепла между двумя серыми телами.
Уравнение и калькулятор с параллельными плоскими черными пластинами равного размера для лучистого теплообмена.
Уравнение и калькулятор лучистого теплообмена для двух параллельных плоских черных пластин разного размера.
Падение солнечной радиации на поверхность Земли Часовое изменение солнечной радиации, падающей на различные поверхности, и суточные суммы в течение года составляет 40 ?? широта
Лучистый теплообмен для двух параллельных дисков одинакового размера Уравнения и калькулятор
Лучистый теплообмен для двух перпендикулярных поверхностей одинакового размера, уравнение и калькулятор
Терминология теплопередачи
Тепло и температура Температура — это мера количества энергии, которой обладают молекулы вещества.
Тепло и работа Энергетические термины «тепло» и «работа» представляют собой переходную энергию
Режимы передачи тепла Тепло всегда передается при разнице температур между двумя телами.
Тепловой поток Уравнение теплового потока — Скорость передачи тепла
Теплопроводность Характеристики теплопередачи твердого материала измеряются с помощью свойства, называемого теплопроводностью (k), которое измеряется в британских тепловых единицах / час-фут-° F.
Таблица температуропроводности — это коэффициент теплопроводности, деленный на плотность и удельную теплоемкость при постоянном давлении.
Число Прандтля — Относительная толщина скоростного и теплового пограничных слоев

Динамическая вязкость В исследованиях потока жидкости и теплопередачи часто используется отношение динамической вязкости к плотности.

Средняя логарифмическая разница температур Изменение температуры между двумя жидкостями в теплообменнике лучше всего представлено средней логарифмической разностью температур
Коэффициент конвективной теплопередачи Коэффициент конвективной теплопередачи иногда называют пленочным коэффициентом
Общий коэффициент теплопередачи Уравнение общего коэффициента теплопередачи
Температура в объеме Температура жидкости (Tb), называемая температурой в объеме, изменяется в зависимости от деталей ситуации.
Кривая графика кипения воды при 1 атмосфере Типичная кривая графика кипения воды при 1 атмосфере
Кондуктивная теплопередача
Проводимость и теплопередача Под проводимостью понимается передача тепла при взаимодействии между соседними молекулами материала.
Метод эквивалентного сопротивления Уравнение и пример расчета метода эквивалентного сопротивления
Электрическая аналогия Теплопередача Электрическая аналогия Уравнение теплопередачи и расчет
Проводимость — Цилиндрические координаты Теплообмен через твердое тело прямоугольной формы является наиболее прямым применением закона Фурье.
Общие U-факторы (коэффициенты теплопередачи) для различных окон и световых люков Общие U-факторы (коэффициенты теплопередачи) для различных окон и световых люков в Вт / (м 2 ?? ?? C)
Уравнения коэффициентов теплопередачи внутренней и внешней поверхности для окон На теплопередачу через окно также влияют коэффициенты конвективной и радиационной теплопередачи между стеклянными поверхностями и окружающей средой.
Потери тепла из воздуховодов в уравнении и калькуляторе здания Потери тепла из воздуховодов в уравнении и калькуляторе здания и стоимость потерянной энергии.
Теплопроводность через уравнение стены и калькулятор Теплопроводность через уравнение стены и калькулятор.
Расчет стационарной проводимости Многослойные изотермические стенки Расчет стационарной проводимости Многослойных изотермических стен и уравнение
Калькулятор преобразования теплопроводности Коэффициенты преобразования для единицы теплопроводности
Теплопроводность газов Таблица зависимости теплопроводности газов от температуры.
Таблица теплопроводности обычных металлов и сплавов. В таблице приведены типичные значения термической проводимости некоторых обычных промышленных металлов и сплавов.
Теплопроводность Обычные жидкости Теплопроводность жидкостей Таблица

Теплообменники

Теплообменники Передача тепла обычно осуществляется с помощью устройства, известного как теплообменник.
Конструкции с параллельным и противотоком Конструкции теплообменников с параллельным и противотоком
Безрегенеративный теплообменник Безрегенеративное применение является наиболее частым и включает две отдельные жидкости.
Регенеративный теплообменник В регенеративном теплообменнике обычно используется жидкость из разных частей одной и той же системы как для горячей, так и для холодной жидкости.
Градирни Типичная функция градирни — охлаждение воды паровой электростанции воздухом, который находится в прямом контакте с водой.
Применение средней логарифмической разности температур к теплообменникам Для решения определенных проблем с теплообменником необходимо вычислить среднюю логарифмическую разность температур или.
Общий коэффициент теплопередачи Общий коэффициент теплопередачи через трубы теплообменника Уравнение
Общие коэффициенты теплопередачи в теплообменниках Типичные значения общих коэффициентов теплопередачи в теплообменниках.
Эмпирические корреляции для среднего числа Нуссельта для принудительной конвекции над плоской пластиной и круглыми и некруглыми цилиндрами в поперечном потоке

Справочные данные по теплопередаче

Тепловые свойства металлов
Тепловые свойства неметаллов
Тепловые свойства насыщенных жидкостей
Свойства воздуха при давлении 1 атм. свойства воздуха при давлении 1 атм
Термоконтактная проводимость некоторых металлических поверхностей в воздухе (из разных источников) таблица
Тепловые свойства газов
Единица термического сопротивления (коэффициент сопротивления) общих компонентов, используемых в зданиях
Тепловое сопротивление агрегата (значения R ) хорошо герметичных воздушных пространств (из Руководства по основам ASHRAE , Ref.1, гл. 22, таблица 2)
Давление насыщения воды при различных температурах
Свойства температуры кипения и замерзания отдельных веществ
Тепловые свойства изоляционных материалов (при средней температуре 24 ° C)
Комбинированное сопротивление естественной конвекции и тепловому излучению различных радиаторов, используемых при охлаждении электронных устройств между радиатором и окружение.Все ребра выполнены из алюминия 6063Т-5, анодированы в черный цвет.

Термическое линейное расширение нержавеющей стали AISI 303 Нержавеющая сталь AISI 303, которая является модификацией основной аустенитной нержавеющей стали 18-8, содержит большее количество фосфора (макс. 0,20%) и серы (мин. 0,15%).

Книга по теплопередаче и испарению
  1. Общая теория теплопередачи — теплопроводность
  2. Общая теория теплопередачи — излучение
  3. Теплопередача конвекцией — Общие
  4. Теплообмен между твердыми телами и газами
  5. Теплообмен между твердым телом и жидкостью
Тепло и термодинамика, 684 страницы, Марк В.Земанский, канд. Членство (минимум бесплатно) Требуется для просмотра документа / книги
Теплопроводность огнеупорных материалов, 108 страниц, Пустовалов, В. Требуется премиум-членство

Практические стандарты для измерения производительности системы HVAC

Практические отраслевые стандарты — это твердые принципы, на которые вы можете положиться, чтобы оценить, насколько хорошо работает ваша система HVAC. Вы можете измерить любой из них в системах, над которыми вы работаете, и использовать результаты тестирования, чтобы увидеть, как ваши системы работают.

В наши дни, когда большинство стандартов HVAC пишутся комитетами на научном языке, который многие из нас с трудом произносят, приятно осознавать, что существуют реальные, практические стандарты, которые каждый из нас может использовать для оценки своей работы каждый день.

BTU
Если бы мы были художниками, Btus были бы нашей краской. Наша работа — перемещать Btus. Мы вынимаем их из здания или помещаем в здание. В каждой комнате их нужно ровно столько, сколько нужно, иначе это будет неудобно.Британская тепловая единица равна количеству тепла, необходимому для изменения температуры одного фунта воды на один градус по Фаренгейту. Я слышал, что речь идет о количестве тепла, выделяемого одной деревянной спичкой. Хотя я никогда не измерял это, мне нравится это описание BTU, как и моим клиентам. (Может, пойду домой и сегодня вечером попробую измерить.)

Тонн

Одна тонна номинального охлаждения равна 12 000 БТЕ. Мы используем термин «номинальный», потому что никто больше не производит оборудование, которое доставляет 12 000 британских тепловых единиц на тонну.В идеальных условиях большинство охлаждающего оборудования в наши дни выдает около 11700 БТЕ на тонну. Много лет назад можно было найти оборудование, которое доставляло бы товары, но цена и конкуренция там должны быть довольно жесткими.

Общее, явное и скрытое тепло

Тип БТЕ, который составляет 12000 БТЕ на тонну охлаждения, называется общим теплом. Общее тепло состоит из двух видов тепла: явного и скрытого. В режиме обогрева все Btus являются явным теплом.Печь на выходе мощностью 80 000 британских тепловых единиц должна подавать 80 000 британских тепловых единиц в систему воздуховодов.

Охлаждение удаляет два вида тепла. 12 000 британских тепловых единиц на тонну составляют около 8400 британских тепловых единиц физического или сухого тепла (около 70% от общего количества британских тепловых единиц) и около 3600 британских тепловых единиц скрытого тепла (около 30% от общего количества британских тепловых единиц). Это составляет соотношение явного / скрытого тепла 70/30, о котором мы так много слышим. Скрытое тепло можно просто определить как удаление влаги из воздуха, проходящего через змеевик. Или холодная вода, которая стекает в слив конденсата.

Воздушный поток

Airflow — это жидкость, которую мы используем в большинстве наших систем для перемещения BTUS. Ходят неприятные слухи о том, что количество воздушного потока не имеет большого значения, но для доставки Btus в том виде, в котором сегодня построено большинство оборудования, требуется 400 кубических футов. воздуха через систему в минуту в режиме охлаждения. Коэффициент помадки составляет плюс-минус 10%, или от 360 до 440 кубических футов в минуту на тонну охлаждения. Ниже 360 кубических футов в минуту / тонну теплопередача через змеевик быстро падает.Вот почему любой метод заправки хладагента, который игнорирует поток воздуха через систему, является подделкой.

Если вы слышите термин «воздушный поток над змеевиком внутри помещения», это означает, что кто-то сосредоточен только на характеристиках оборудования, а не на характеристиках системы. Воздушный поток, проходящий через систему, — это все, что действительно имеет значение. Он должен соответствовать воздушному потоку над змеевиком, за вычетом нескольких кубических футов в минуту на потерю воздушного потока в воздуховоде, что в некоторой степени является неудачной реальностью почти для каждой системы.

В режиме обогрева расход воздуха немного сложнее определить.Вот лучший из найденных нами методов. Разделите номинальную потребляемую мощность нагревательного оборудования на 10 000 британских тепловых единиц. Затем умножьте на коэффициент в зависимости от типа оборудования. Коэффициент для печей с естественной тягой составляет 100 кубических футов в минуту на 10 000 БТЕ. Для печей с принудительной тягой требуется 130 куб. Футов в минуту, а для конденсационных печей — 150 куб. Футов в минуту на 10 000 британских тепловых единиц. Попробуйте и всегда сравнивайте рассчитанный расход воздуха с требуемым расходом, указанным производителем.

Также следите за повышением температуры через теплообменник.Вы обнаружите, что при слишком низком или слишком высоком потоке воздуха температура дымовых газов резко возрастает. Куда еще могут пойти Btus, если они не попадают в воздушный поток системы?

Статическое давление

Практически каждая инструкция по установке требует измерения общего внешнего статического давления при запуске. Это значение используется для построения графика воздушного потока в таблицах вентиляторов, при этом каждая система использует вентилятор для проверки того, что через систему проходит надлежащий объем воздушного потока.

Для обеспечения потока воздуха статическое давление должно быть меньше максимального общего внешнего статического давления, указанного на паспортной табличке оборудования, содержащего внутренний вентилятор. Проверьте технические данные производителя, потому что одно оборудование может выдерживать статическое давление до 20% выше номинального, в то время как другие очень сожалеют и не должны включаться в ваши варианты выбора оборудования.

Около 50% доступного оборудования оценивается как 0.50 дюймов максимальное общее вечное статическое давление. Большинство вентиляторов с регулируемой скоростью имеют номинальный диаметр от 0,90 дюйма. до 1,2 дюйма доступное давление вентилятора. (Купите их, вам понадобится дополнительная мощность вентилятора). Печальная новость заключается в том, что ARI допускает использование некоторого оборудования с вентиляторами толщиной всего 0,20 дюйма. Если вы не используете систему воздуховодов с этими кондиционерами, не покупайте такое оборудование.

Практические стандарты проектирования в идеале ограничивают падение давления в змеевике до 40% от номинального статического давления оборудования. Рекомендуется, чтобы падение давления на фильтре не превышало 20% от давления оборудования.Это оставляет 40% доступного давления для системы воздуховодов. Есть смысл? Конечно, реальное общее внешнее статическое давление после создания системы является реальной проверкой производительности системы с точки зрения давления.

БТЕ Доставка

Можно измерить общее количество тепла, отводимого системой охлаждения. Для этого требуется очень качественный гигрометр, который с максимальной точностью измеряет температуру по влажному термометру. Это температура по влажному термометру (измерение как тепла, так и влажности), которая позволяет нам измерить общее количество британских тепловых единиц.

Формула этого теста неподвластна времени. Это просто CFM x Delta-T x 4.5. Другими словами, общий BTU равен доставляемому воздушному потоку (куб. Фут / мин), умноженному на изменение температуры и влажности воздуха, проходящего через систему (Delta-T), умноженному на константу 4,5.

Уловка здесь состоит в том, чтобы измерить Delta-T через систему. Это легко и точно измерить, сняв точные показания влажного термометра и переведя их в энтальпию. Вычтите два значения энтальпии, чтобы найти Delta-T.

Явное нагревание Btu измеряется нестареющей формулой CFM x Delta-T x 1,08. Чтобы измерить Btu отопления, умножьте измеренный расход приточного воздуха (в кубических футах в минуту) на изменение температуры от средней температуры в регистре подачи до средней температуры возвратной решетки и умножьте полученную сумму на постоянную формулы 1,08.

Самый простой способ найти латентные британские тепловые единицы — это вычесть доставленные разумные британские тепловые единицы из общего количества доставленных британских тепловых единиц. Простая формула для определения скрытых британских тепловых единиц: общее количество британских тепловых единиц минус разумные британские тепловые единицы.

Для тех из нас, кому нравятся ответы на все наши вопросы, давайте посмотрим на константы в этих формулах Btu. Поймите, что все время мы называем их константами, на самом деле полевые условия требуют их постоянного изменения.

1,08 — это константа в формуле разумных британских тепловых единиц, основанная на плотности воздуха при стандартных условиях. Это воздух при температуре 70F, на уровне моря и при относительной влажности 50%. Этот вес составляет 0,075 фунта / куб. Фут. умноженная на удельную теплоемкость стандартного воздуха 0.24 БТЕ / фунт, раз по 60 минут в час. Мы рассчитываем британские тепловые единицы в час, потому что мы выражаем британские тепловые единицы в часовых единицах.

Общая константа Btu, равная 4,5, получается путем умножения веса стандартного воздуха на 0,075 / фунт. на 60 минут в час.

Производительность системы

Недавно я разговаривал с государственным чиновником, который был удивлен, узнав, что приемлемый стандарт NCI для доставленных британских тепловых единиц в действующей системе составляет только 90% от номинальной мощности оборудования в британских тепловых единицах. Я мог сказать, что она никогда не думала о том, чтобы система доставляла в здание менее 100% номинального оборудования Btu.«Да ведь это снизит производительность системы с 13 SEER до 11,7!» воскликнула она. Каково же было ее удивление, когда она узнала, что оборудование 13 SEER, подключенное к типичной системе воздуховодов в США, измеряет эффективную эффективность менее 8 SEER в жаркий полдень.

Девяносто процентов — это жесткий стандарт производительности систем отопления и охлаждения. В настоящее время немногие подрядчики в США могут достичь такого уровня производительности в системах, которые они обслуживают и продают. В одной европейской стране, если отопительное оборудование не может достичь эффективности 90%, оно удаляется государственным служащим и подлежит замене в соответствии с законом.Боже, храни америку!

Мы надеемся, что, понимая эти практические стандарты, наша отрасль сможет добровольно улучшить производительность наших систем и продуктов, которые каждый из нас поставляет нашим клиентам. На данный момент возникает вопрос: какой процент номинального оборудования Btu поставляют ваши системы?

Роб «Док» Фальке работает в отрасли в качестве президента National Comfort Institute, обучающей компании, специализирующейся на измерении, оценке, улучшении и проверке характеристик систем HVAC.Если вы подрядчик или технический специалист по ОВКВ, заинтересованный в бесплатной копии краткого справочного листа, содержащего многие формулы отрасли ОВК, свяжитесь с Doc [email protected] или позвоните ему по телефону 800 / 633-7058. Посетите веб-сайт NCI www.nationalcomfortinstitute.com для получения бесплатной информации, технических статей и загрузок.

Устранение тепловых потерь с помощью нового программного обеспечения для теплотехники

Любой инженер-теплотехник знает, насколько важно учитывать теплопотери объекта перед установкой системы отопления.Будь то традиционный котел на ископаемом топливе или возобновляемая технология, такая как котел на биомассе или тепловой насос, расчет потерь тепла имеет решающее значение при определении источников тепла и требуемой выходной мощности.

Хотя это и важно, вычислить теплопотери не всегда легко с точностью и может стать серьезной причиной разочарования многих инженеров и геодезистов. К счастью, компания Heat Engineer Software Ltd создала программное обеспечение «Тепловой инженер», чтобы помочь геодезистам и инженерам немедленно решить проблему.

Что такое программное обеспечение для инженеров-теплотехников?

Heat Engineer — это полностью настраиваемое программное обеспечение для инженеров, архитекторов и геодезистов, которое позволяет им легко и точно рассчитать тепловые потери в любом здании.
Инженеры могут изменить программное обеспечение на свой язык, установить средние наружные температуры и изготовить специальные строительные материалы для расчета теплопроводности и последующих значений U.

Кроме того, программное обеспечение будет рассчитывать и сравнивать эксплуатационные расходы на различные виды топлива, чтобы побудить компании и инженеров, которые в основном используют ископаемое топливо, рассмотреть возможность перехода на возобновляемые источники энергии.Программное обеспечение также предоставит исчерпывающий отчет на основе полученных данных. Пользователи с дислексией могут изменить цвет на веб-сайте для более удобного использования.

Программное обеспечение соответствует процессу расчета, установленному CIBSE (Сертифицированный институт инженеров по обслуживанию зданий). Компания также является промышленным партнером CIPHE (Сертифицированный институт инженеров сантехники и отопления). Стандарты Великобритании для MCS MIS 3005 и MIS 3004 также были соблюдены, что обеспечивает возможность тепловых насосов и расчетов биомассы.

Кто стоит за программным обеспечением?

Программное обеспечение «Теплотехник» было разработано и создано 3 инженерами-теплотехниками с общим опытом работы более 75 лет. В статье, посвященной отоплению и вентиляции, один из директоров компании Heat Engineer Software Ltd, Роб Берридж, описал важность точного расчета теплопотерь в наших зданиях.

«Каждый возобновляемый источник тепла, каждый котел, фактически все возможные потребности в источнике тепла, подчиняются одним и тем же требованиям и проверенным правилам для эффективной работы.Это процесс расчета теплопотерь строительной ткани! То, как мы отапливаем наши здания, не имеет отношения к этому обсуждению, но то, как мы рассчитываем и определяем источник тепла, — это абсолютно все.

«Похоже, мы довольно слепо подошли к« практическому правилу »для измерения и спецификации, в котором я, как инженер, не хочу участвовать. «Гадание» при выборе размеров котлов и установок привело к тому, что примерно 90% всех заводов в Великобритании были чрезмерно крупными, что привело к кумулятивным и разрушительным последствиям для нашего климата, наших счетов за коммунальные услуги и отказа компонентов системы.

«Как инженеры, мы знаем, что работа любого двигателя на пиковых оборотах или загрузка и разгрузка сокращает срок службы указанного агрегата и полностью снижает его эффективность и долговечность».

Сколько стоит программное обеспечение Heat Engineer?

  • Программное обеспечение Heat Engineer можно использовать для одноразового обследования по цене 10 фунтов стерлингов + НДС.
  • Индивидуальные предприниматели могут подписаться на ежемесячную подписку на сумму 10 фунтов стерлингов + НДС в месяц или годовую стоимость 108 фунтов стерлингов + НДС.
  • Небольшие организации, насчитывающие до 30 геодезистов, платят 30 фунтов стерлингов + НДС в месяц или ежегодные расходы в размере 324 фунтов стерлингов + НДС.
  • С крупных организаций, насчитывающих до 50 геодезистов, взимается 30 фунтов стерлингов + НДС в месяц или 540 фунтов стерлингов + НДС в год.

Для получения дополнительной информации о программном обеспечении Heat Engineer или о покупке вы можете посетить веб-сайт здесь.

Вашему бизнесу нужно больше продаж?

Попробуйте нашу платформу для лидов сегодня

Попробуйте сегодня

Расчет теплообменника с использованием расчетов тепловой нагрузки и баланса энергии

Теплообменник (HX) находит множество применений в широком спектре промышленности.

Три основных типа HX:

1. пластинчатый теплообменник

2. Трубчатый теплообменник

3.Трубчатый теплообменник

Хотя методологии детального проектирования различаются для разных типов HX, основные шаги, необходимые для определения размеров любого HX или охладителей, можно описать ниже:

а. Расчет проектной тепловой нагрузки с помощью уравнения баланса энергии : Уравнение расчета теплового баланса используется здесь для определения расчетной тепловой нагрузки или значения охлаждающей нагрузки, это количество тепла, которое должно быть отведено (или добавлено) теплообменником.Обычно расчетная тепловая (или охлаждающая) нагрузка выражается в киловаттах (кВт).

Требуемое уравнение здесь:

H = M * Cv * dt ………………………………. Ур.1

Где,

H — Тепловая нагрузка, которую необходимо удалить (или добавить) (кВт)

M — Масса текучей среды (текущая в единицу времени), откуда тепло должно быть отведено (или добавлено) (кг / сек)

Cv- удельная теплоемкость жидкости (откуда тепло должно быть отведено или добавлено) (кДж / кг-градус)

г. Расчет LMTD: Средняя логарифмическая разница температур (LMTD) рассчитывается на основе требуемых температур на входе и выходе из теплообменника.

Требуемое уравнение здесь:

LMTD = [(T1-t2) — (T2-t1)] / ln [(T1-t2) / (T2-t1)] ………………… ..eq.2

Где,

T1, T2 — Температура первичной жидкости на входе и выходе

t1, t2 — температура на входе и выходе вторичной жидкости

г. Расчет требуемой площади теплообмена: Расчетное значение тепловой нагрузки и значение LMTD используются на заключительном этапе расчета размеров теплообменника t определить минимальную требуемую площадь поверхности.

Требуемое уравнение здесь:

A = H / (U * LMTD) ………………………………… ур.3

Где,

U — Коэффициент теплопередачи (Вт / м2-C)

Пример расчета / проектирования теплообменника:

Рассчитайте минимальную площадь поверхности теплопередачи, необходимую для следующего теплообменника:

пример конструкции теплообменника

Дано:

Удельная теплоемкость воды, Cv = 4.2 кДж / кг-градус

Коэффициент теплопередачи теплообменника, U = 2000 Вт / м2-градус

Расход воды, M = 20 кг / с

Решение:

Используйте уравнение для расчета энергетического баланса уравнение 1 , чтобы определить расчетную тепловую нагрузку:

H = [20 * 4,2 * (45-40)] = 420 кВт

Теперь используйте уравнение для расчета LMTD экв.2:

LMTD = [(70-45) — (60-40)] / ln [(70-45) / (60-40)] = 0,223

Далее используйте уравнение 3 , чтобы определить минимальную требуемую площадь теплопередачи для примера расчета конструкции теплообменника:

A = 420 / (2000 * 0,223) = 0,94 кв.м

Кондукционная теплопередача — обзор

5.1.1 Кондуктивная теплопередача

Кондуктивная теплопередача — это передача тепла посредством молекулярного возбуждения внутри материала без объемного движения материала.Теплопроводность в основном происходит в твердых телах или неподвижных средах, таких как жидкости в состоянии покоя. Например, передача тепла в твердых телах происходит из-за комбинации колебаний решетки молекул и переноса энергии свободными электронами, в то время как в газах и жидкостях это происходит из-за столкновений и диффузии молекул.

Для изучения теплопроводности, давайте, например, посмотрим на установившуюся скорость теплопередачи Q · ( Вт ) через толщину слоя твердого электролита Δx, которая является функцией температуры горячей жидкости, T H , и температура холодной жидкости T C , геометрия и свойства даны как

(5.1) Q · = f (TH, TC, геометрия и свойство)

где горячая жидкость, T H , и холодная жидкость, T C , температуры указаны в абсолютных Кельвинах. Также возможно выразить скорость теплопередачи на основе разницы температур горячей и холодной жидкости, T H T C , как

(5.2) Q · = f [(TH – TC) , геометрия и свойства]

Закон теплопроводности Фурье связывает теплопередачу с механическими, тепловыми и геометрическими свойствами среды.Фурье показал, что скорость теплопередачи пропорциональна разнице температур в твердом слое и площади теплопередачи и обратно пропорциональна толщине твердого слоя. То есть

(5,3) Коэффициент теплопередачи (Площадь) (разница температур) Толщина = (A) (ΔT) Δx

Площадь поперечного сечения, A , выражена в квадратных метрах, а толщина плиты Δ x в метрах. Коэффициент пропорциональности в формуле. (5.3) заменяется свойством переноса ( k ), называемым теплопроводностью (Вт / мК), которое является скалярным свойством.Следовательно, уравнение. (5.3) принимает следующий вид:

(5.4) Q · = kATH − TCΔx = −kATC − THΔx = −kAΔTΔx

Теплопроводность — это мера способности материала проводить тепло. Теплопроводность — это хорошо табулированное свойство для большого количества материалов, которое можно найти в различных справочных материалах по теплопередаче или термодинамике.

В пределе, уравнение скорости теплопередачи, Ур. (5.4) для любой разности температур Δ T по длине плиты Δ x , поскольку оба приближаются к

(5.5) Q · cond, n = −kAdTdx

dTdx (Km) — температурный градиент, показанный на рис. 5.2. Знак минус, появляющийся в приведенном выше уравнении, обусловлен теплопередачей, а направления градиента температуры противоположны.

Рисунок 5.2. Механизм теплопроводности.

Переставив уравнение. (5.5) и сравнивая с потоком электрического тока, тепловое сопротивление проводимости в декартовой системе координат, R cond , составляет:

(5.6) Rcond = ΔxkA

Тепловое сопротивление проводимости, R cond , является мерой сопротивления стены тепловому потоку.Очевидно, что тепловое сопротивление, R cond , увеличивается с увеличением толщины и уменьшением площади поверхности и теплопроводности. Тепловое сопротивление проводимости для цилиндрической и сферической координаты определяется из одномерного уравнения энергии в относительной координате и составляет соответственно [1]:

(5.7) Rcond = ln (ro / rin) 2πk

(5.8) Rcond = 1rin − 1ro4πk

, где r o и r in — это внешний и внутренний диаметры цилиндра, а также сферы.

Общее стационарное одномерное уравнение теплопроводности без генерации записывается как

(5.9) 1RNddR (RNkdTdR) = 0

Общее нестационарное одномерное уравнение теплопроводности с исходным членом записывается как

( 5.10) 1RNddR (RNkdTdR) + q ‴ = ρCp∂T∂t

, где R и N в обоих уравнениях. (5.9) и (5.10) равны x и 0 для плиты, r и 1 для цилиндра и r и 2 для сферы соответственно. q ′ ′ ′ (Вт / м 3 ) — тепловыделение, ρ (кг / м 3 ) — плотность, C p (кДж / кг · K) — тепло грузоподъемность, а т (с) — время. Для постоянных термофизических свойств Ур. (5.10) принимает вид

(5.11) 1RNddR (RNkdTdR) + q ‴ = ρCp∂T∂t

, где α = kρCp (м2с) — коэффициент температуропроводности.

Скорость теплопроводности для изотропной среды является векторной величиной. Общие трехмерные уравнения теплопроводности с постоянными свойствами для изотропной среды прямоугольной ( x , y , z ), цилиндрической ( r , φ , z ) и сферической ( r ) , φ , θ ) соответственно следующие координаты:

(5.12) ∂2T∂x2 + ∂2T∂y2 + ∂2T∂z2 + q ‴ k = 1α∂T∂t

(5.13) 1r∂∂r (r∂T∂r) + 1r2∂∂ϕ (r∂T∂ ϕ) + ∂2T∂z2 + q ‴ k = 1α∂T∂t

(5.14) 1r∂∂r (r2∂T∂r) + 1r2sin2θ∂2T∂ϕ2 + 1r2sin2θ∂∂θ (sinθ∂T∂θ ) + q ‴ k = 1α∂T∂t

Скорость кондуктивного теплового потока для анизотропной среды, q · → (Wm2), также является векторной величиной, и в декартовой системе координат она равна

(5.15) q · → cond = — (kxx∂T∂x + kxy∂T∂y + kxz∂T∂z) iˆ− (kyx∂T∂x + kyy∂T∂y + kyz∂T∂z) jˆ− (kzx∂ T∂x + kzy∂T∂y + kzz∂T∂z) kˆ

Поскольку физические свойства всех материалов, используемых в различных слоях ТОТЭ, не меняются в зависимости от направления [2], теплопроводность этих материалов также является скалярной. количество и, следовательно, уравнение.(5.15) переписывается как

(5.16) q · → cond = −k∂T∂xiˆ − k∂T∂yjˆ − k∂T∂zkˆ = −k∇T

∇T — температурный градиент и задается как

(5.17) ∇T = ∂T∂xiˆ + ∂T∂yjˆ + ∂T∂zkˆ

Теория теплообменника и расчетное уравнение теплообменника

Введение

Уравнение конструкции теплообменника можно использовать для расчета требуемая площадь поверхности теплопередачи для различных заданных жидкостей, температуры на входе и выходе, а также типы и конфигурации теплообменников, включая противоточные или параллельные потоки.Требуется значение общего коэффициента теплопередачи для данного теплообменника, жидкостей и температур. Расчеты теплообменника могут быть выполнены для требуемой площади теплопередачи или скорости теплопередачи для теплообменника данной площади.

Расчетное уравнение теплообменника

Теория теплообменника приводит к основному уравнению расчета теплообменника: Q = UA ΔTlm, где

Q — скорость теплопередачи между двумя жидкостями в теплообменнике в бут / час,

U — общий коэффициент теплопередачи в британских тепловых единицах / час-фут2-oF,

A — площадь поверхности теплопередачи в фут2,

и ΔTlm — средняя логарифмическая разница температур в oF, рассчитанная по температурам на входе и выходе обе жидкости.

При проектировании теплообменников основное уравнение конструкции теплообменника можно использовать для расчета требуемой площади теплообменника для известных или расчетных значений трех других параметров, Q, U и ΔTlm. Теперь мы кратко обсудим каждый из этих параметров.

Средняя логарифмическая разница температур

Движущей силой любого процесса теплопередачи является разница температур. Для теплообменников используются две жидкости, причем температуры обеих изменяются по мере прохождения через теплообменник, поэтому требуется некоторый тип

средней разницы температур.Во многих учебниках по теплопередаче есть вывод, показывающий, что средняя логарифмическая разница температур является правильной средней температурой для использования в расчетах теплообменников. Эта средняя логарифмическая температура определяется в терминах разницы температур, как показано в уравнении справа. THin и THout — температуры на входе и выходе горячей жидкости, а TCin и TCout — температуры на входе и выходе холодной жидкости. Эти четыре температуры показаны на диаграмме слева для прямой трубы, двухпроходного кожухотрубного теплообменника с холодной текучей средой в качестве текучей среды со стороны межтрубного пространства и горячей текучей средой в качестве текучей среды со стороны трубы.

Скорость теплопередачи, Q

Для расчетов теплообменника с использованием уравнения конструкции теплообменника требуется значение скорости теплопередачи Q, которое может быть рассчитано на основе известного расхода одной из жидкостей, ее теплоемкости и требуемое изменение температуры. Ниже приводится уравнение, которое будет использоваться:

Q = mH CpH (THin — THout) = mC CpC (TCout — TCin), где

mH = массовый расход горячей жидкости, оторочек / час,

CpH = теплоемкость горячей жидкости, Btu / slug-oF

mC = массовый расход холодной жидкости, slug / hr,

CpC = теплоемкость холодной жидкости, Btu / slug-oF,

и температуры определены в предыдущем разделе.

Требуемая скорость теплопередачи может быть определена из известных значений расхода, теплоемкости и изменения температуры как для горячей, так и для холодной жидкости. Затем можно рассчитать либо расход другой жидкости при заданном изменении температуры, либо температуру на выходе для известного расхода и температуры на входе.

Общий коэффициент теплопередачи, U

Общий коэффициент теплопередачи, U, зависит от проводимости через стенку теплопередачи, разделяющую две жидкости, и коэффициентов конвекции

с обеих сторон стенки теплопередачи.Для кожухотрубного теплообменника, например, будет коэффициент внутренней конвекции для жидкости на стороне трубы и коэффициент внешней конвекции для жидкости на стороне кожуха. Коэффициент теплопередачи для данного теплообменника часто определяется эмпирическим путем путем измерения всех других параметров в основном уравнении теплообменника и вычисления U. Типичные диапазоны значений U для различных комбинаций теплообменник / жидкость доступны в учебниках, справочниках и т. Д. веб-сайты. Выборка для кожухотрубных теплообменников приведена в таблице справа:

Сводка

Предварительная конструкция теплообменника для оценки требуемой площади поверхности теплообменника может быть выполнена с использованием основного уравнения теплообменника Q = UA ΔTlm, если значения известны или могут быть оценены для Q, U и ΔTlm.Теория теплообменника говорит нам, что ΔTlm — это правильная средняя разница температур для использования.

Пример предварительных расчетов конструкции теплообменника см. В статье «Пример предварительного проектирования теплообменника».

Шаблоны таблиц Excel, которые можно загрузить для выполнения предварительных расчетов конструкции теплообменника, см. В статье «Шаблоны таблиц Excel для предварительного проектирования теплообменника».

Ссылки и изображения

Ссылки для получения дополнительной информации:

1.Бенгтсон, Х., Основы теплообменников, онлайн-курс повышения квалификации для получения кредита PDH

2. Какач, С. и Лю, Х., Теплообменники : выбор, номинальные характеристики и расчет температуры , CRC Press, 2002.

3. Куппан, Т., Руководство по проектированию теплообменников , CRC Press, 2000.

Изображение предоставлено:

Прямой, двухходовой, кожухотрубный теплообменник: https: //www.e- steamboilers.com/en/shell_tube_heat_ex.asp

Этот пост является частью серии: Конструкция теплообменника

Конструкция теплообменника включает оценку площади теплопередачи, необходимой для известной или предполагаемой скорости теплопередачи, общего коэффициента теплопередачи и среднего логарифмического значения разница температур.Также необходимо определить диаметр и длину трубы или трубы, а также перепад давления.

  1. Основы теории и проектирования теплообменника
  2. Пример предварительного проектирования теплообменника
  3. Предварительный проект теплообменника — выполняемые расчеты
  4. Формулы Excel для расчета падения давления в конструкции кожухотрубного теплообменника
  5. Расчеты для оценки общего коэффициента теплопередачи

Формулы HVAC — расчеты для отрасли HVAC в 2020 г.

By My Service Depot в четверг, 25 июня 2020 г.

Технические специалисты HVAC часто сталкиваются с ситуациями, требующими конкретных формул и расчетов.Ознакомьтесь с этим списком некоторых из наиболее часто используемых формул в индустрии HVAC.

Средний человек, вероятно, не понимает, какой уровень точности требуется для выполнения первоклассных работ по ОВК. Им может показаться, что техник просто устанавливает какие-то воздуховоды или заменяет сломанную деталь в их кондиционере.

На самом деле, однако, вы знаете, что очень конкретные формулы определяют правильную работу системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, информируя техников о решениях, принимаемых на месте. Конечно, не все специалисты по HVAC знают эти формулы наизусть, а некоторые могут не до конца понимать, как они работают.

Многие распространенные, широко доступные инструменты могут помочь в выполнении расчетов, которые ваши сотрудники регулярно проводят в своей повседневной работе. Тем не менее, лучшее понимание основных формул, лежащих в основе этих расчетов, может помочь повысить эффективность ваших технических специалистов и способствовать их росту в качестве специалистов по HVAC. С этой целью мы составили некоторые из наиболее распространенных формул HVAC, используемых в 2020 году.



Формулы, включенные в это руководство:

Электрические формулы

Ниже мы включили некоторые электрические формулы, наиболее общие для HVAC работать вместе с некоторыми краткими пояснениями связанных терминов.

Общие термины по электрооборудованию систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

E = напряжение или ЭДС
I = сила или сила тока
R = сопротивление или нагрузка
P = мощность
Коэффициент U (общий коэффициент теплопередачи коэффициент) = 1 / R
Фарад = один ампер, сохраненный под давлением одного вольт
MFD (микрофарад) = 1 Фарад / 1000000
Кулон (заряд, переносимый постоянным током в один ампер за одну секунду) = 6.242 × 1018
ВА (номинал вторичного трансформатора) = вольт x ампер

Закон Ома

Этот принцип гласит, что ток через проводник между двумя точками прямо пропорционален напряжению в этих точках.

E = I x R
I = R / E
R = E / I

Формула мощности

P = E x I

Для измерения в киловаттах: P = (E x I) / 1000

Три- Фраза Motor Voltage Disbalance

Перегрев компрессора часто вызывается дисбалансом напряжения между клеммами двигателя компрессора двигателя.Основная формула здесь следующая:

Процентный дисбаланс = (наибольший дисбаланс, деленный на среднее значение вольт) x 100

Давайте рассмотрим быстрый пример, чтобы пройти этапы сбора данных, необходимых для выполнения этой формулы.

Шаг первый — Измерьте линейное напряжение между фазами клемм двигателя компрессора.

В этом примере значения напряжения для линий между фазами равны…

Линия 1 — линия 2 = 218 В
Линия 2 — линия 3 = 228 В
Линия 3 — линия 1 = 214 В

Шаг Два — Определите среднее значение показаний.

Учитывая приведенные выше числа, формула в этом случае будет…

218 + 228 + 214 = 660/3 = в среднем 220 вольт

Шаг третий — Определите дисбаланс для каждой фазы, сравнив разницу между напряжение каждой фазы до среднего напряжения.

При проведении этого шага помните, что результат должен быть положительным числом. Расчеты для чисел, которые мы работаем, следующие:

Строка 1 — Строка 2 = 220 — 218 = 2 В
Строка 2 — Строка 3 = 228 — 220 = 8 В
Строка 3 — Строка 1 = 220 — 214 = 6 V

Шаг четвертый — Возьмите наибольший дисбаланс, обнаруженный на третьем этапе, и разделите его на среднее значение вольт, обнаруженное на втором этапе.Умножьте на 100, чтобы получить процент.

Поскольку наибольший дисбаланс, который мы обнаружили, составлял 8 вольт, а среднее напряжение было 220, формула следующая …

Процентный дисбаланс = (8/220) x 100
Процентный дисбаланс = (0,03636363636) x 100
Процентный дисбаланс = 3.636363636%

Шаг пятый — Возведите процент дисбаланса в квадрат и умножьте его на два, чтобы определить процентное увеличение температуры обмотки.

Этот шаг позволяет вашему техническому специалисту определить фактическое влияние этого дисбаланса на температуру двигателя.С процентным дисбалансом, который мы определили выше, формула выглядит так…

Процент повышения температуры = 2 x (3,636363636) ²
Повышение температуры в процентах = 2 x (13,2231404932)
Повышение температуры в процентах = 26,4462809864

Как видите, a небольшой дисбаланс напряжения может привести к повышению температуры более чем на 26%. Убедитесь, что ваши технические специалисты следят за этой проблемой при проверке перегрева компрессоров.

Формулы работы и мощности

Работа = сила x расстояние
Мощность (л.с.) = 33000 фут-фунт-сила работы за одну минуту
HP = 745.7 Вт
Метрическая система HP = 735,5 Вт
Киловатт (кВт) = 3413 Британских тепловых единиц (BTU)

Формулы и особые термины HVAC

Тонна охлаждения

Количество тепла, необходимое для растопления одной тонны льда при 32 градусах по Фаренгейту, что эквивалентно 12 000 БТЕ в час.

Консистенция воздуха

Сухой воздух = 78% азота + 21% кислорода + 1% различных других газов
Удельная плотность воздуха = 1 / 13,33 (или 0,75 фунта на кубический фут)
Повышение одного фунта стандартного воздуха на один градус Фаренгейт требует.24 БТЕ

Тепло / влажность

Относительная влажность = влажность / общая влажность воздуха может удерживать
Удельная влажность = масса водяного пара / общая масса влажного участка воздуха
Температура точки росы (в градусах Цельсия) = наблюдаемая температура (в градусах) Цельсия) — ((100 — относительная влажность в процентах) / 5)

Формула для определения температуры точки росы также может быть выражена как…

Td = T — ((100 — RH) / 5)

Помните, что эта формула просто очень точное приближение, которое следует использовать только тогда, когда значение относительной влажности выше 50%.Более точную (и сложную) формулу можно найти здесь.

Определение тепла в условиях, отличных от стандартного воздуха

Общее тепло (БТЕ / час) = 4,5 x кубических футов в минуту (CFM) x Δh (стандартный воздух)
Явное тепло (BTU / час) = 1,1 x куб. Фут / мин x Δt (ст. Воздух)
Скрытое тепло (БТЕ / ч) = 0,69 x куб. Фут / мин x Δgr. (стандартный воздух)

Другие полезные формулы

Общее тепло (БТЕ / час) = 500 x галлонов в минуту (галлонов в минуту) x Δt (вода)
БТЕ / час = 3.413 x Вт = л.с. x 2546 = Кал. Кг x 3,97
фунтов. = 453,6 грамма
фунтов на квадратный дюйм (PSI) = фут воды / 2,31 = дюйм ртутного столба (HG) / 2,03 = дюйм водяного столба / 27,7 = 0,145 x килопаскаль (кПа)
галлонов в минуту = 15,85 x литров в секунду
CFM = 2,119 x литров в секунду
Мощность на квадратный фут = 0,0926 x мощность / масса²

Оставьте своих технических специалистов HVAC Sharp

Формулы выбраны и перечислены Вышеуказанное будет большим подспорьем для ваших технических специалистов в их повседневной повседневной работе.Поощряйте своих сотрудников распечатать это, чтобы использовать в качестве шпаргалки, или просто направьте их на этот ресурс для изучения во время простоя.

Если ваша команда использует наше программное решение HVAC Smart Service, вы можете сохранить некоторые (или все) наиболее важные формулы или расчеты в специальной форме. Это позволит техническим специалистам легко обращаться к расчетам через свое мобильное устройство. Вы также можете сохранить предыдущие расчеты для данного клиента или единицы оборудования, чтобы ваша компания могла ссылаться на них во время будущего обращения в службу поддержки (компании, предлагающие контракты на профилактическое обслуживание, найдут это особенно полезным).

Информированный техник — эффективный техник. По мере роста навыков и знаний вашей команды будет расти и успех вашего бизнеса в сфере HVAC.


Эта статья написана экспертами компании Smart Service в сфере полевых услуг. Smart Service — это система программного обеспечения для мобильного планирования, заказа работ и управления клиентами для QuickBooks. Тысячи предприятий, предоставляющих услуги на местах, полагаются на Smart Service для оптимизации рабочего процесса, устранения потерь и увеличения доходов

Запросите бесплатную онлайн-демонстрацию Smart Service, чтобы узнать, как вы можете улучшить свой бизнес.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.