Kategorija

Iknedēļas Ziņas

1 Radiatori
Likumdošanas standarti dzīvojamo apkuri aukstā sezonā
2 Sūkņi
Kuras caurules ir labākas apkurei: veiktspēja
3 Katli
Gāzes apkure: gāzes patēriņš ar gāzes katlu
4 Katli
Mēs domājam par dīzeļdegvielas apkures katlu kā privātmājas apkures variantu.
Galvenais / Katli

Siltuma formula


Šeit ir siltuma daudzums, ir īpašais siltums no vielas, kas veido ķermeni, ir ķermeņa masa, ir temperatūras starpība.

Siltuma daudzuma mērvienība ir J (jūle) vai fekāli (kalorijas).

Faktiski siltuma enerģija ir ķermeņa iekšējā enerģija, kas nozīmē, ka siltuma zudums ir ķermeņa iekšējās enerģijas samazināšanās, un siltums palielinās. Specifiskā siltumietilpība ir vielas pazīmes, kas norāda uz tās spēju uzkrāt iekšējo (termisko) enerģiju. Jo mazāks tas ir, jo vieglāk ir sildīt vai atdzesēt vielu. Tas nav proporcionāls blīvumam, tas ir, blīvāka viela ne vienmēr siltinās daudz vieglāk nekā mazāk blīvs. Viena no vielām ar augstu siltuma jaudu ir ūdens (J / (kg * K)).

Formula siltuma daudzuma aprēķināšanai

SILTUMA DAUDZUMA APRĒĶINĀŠANA

1. Siltuma daudzuma aprēķināšana, kas vajadzīga, lai sildītu ķermeni vai atdalītos dzesēšanas laikā:

Q - siltuma daudzums, j

Q = m c (t 2 - t 1 ); m - ķermeņa svars, kg

t 1 - sākotnējā temperatūra 0С

t 2 - gala temperatūra, 0 С

c ir vielas īpatnējais siltums [J / (kg 0 C)]

c ir siltuma daudzums, ko 1 kg vielas iegūst, ja tā temperatūra mainās par 1 0 C.

2. Kristāliskā ķermeņa saplūšanas siltuma daudzuma aprēķins:

Q = m; - konkrēts vielas kodolsintēzes siltums.

- siltuma daudzums, kas vajadzīgs, lai 1 kg kristāliskās vielas pārvērstu šķidrumā kušanas temperatūrā.

Saskaņā ar to pašu formulu tiek aprēķināts siltuma daudzums, kas izdalās ķermeņa kristalizācijas laikā. Kristalizējot, viela izstaro siltumu, kas devās uz tā kušanu.

3. Šķidruma tvaiku pārveidošanai nepieciešamā siltuma daudzuma aprēķins:

Q = m L; L ir īpatnējais iztvaikošanas siltums [J / kg].

L ir siltuma daudzums, kas vajadzīgs, lai 1 kg šķidruma pārvērstu tvaikā viršanas temperatūrā.

Saskaņā ar to pašu formulu aprēķina siltuma daudzumu, kas izdalās tvaika kondensācijas laikā. Tvaika kondensācija dod siltuma daudzumu, kas iztvaikojās.

4. Siltuma daudzuma aprēķināšana degvielas pilnas sadegšanas laikā:

Q = m q; q ir degvielas sadegšanas siltums [J / kg].

q - siltuma daudzums, kas rodas degvielas sildīšanas laikā, kas sver 1 kg.

5. Sildītāja efektivitāte:

Q. grīda - visiem lietderīgajiem termiskajiem procesiem siltuma daudzums (degvielas siltumietilpība, atskaitot enerģijas zudumus).

Q ir degvielas sadegšanas siltums.

Katrs sildītājs patērē vairāk siltuma nekā tas dod noderīgus siltuma procesus. Daļa siltuma neizbēgami tiek zaudēta. Tādēļ efektivitāte vienmēr ir mazāka par vienu.

Siltuma daudzums. Materiāla īpatnējais siltums.

Siltuma daudzums ir kvantitatīvs ķermeņa iekšējās enerģijas izmaiņu rādītājs siltuma pārneses laikā (vai siltuma pārneses procesā).

Siltuma daudzums ir enerģija, ko ķermenis dod siltuma apmaiņā (bez darba). Siltuma daudzums, piemēram, enerģija, tiek mērīts džoulos (J).

Materiāla īpatnējais siltums.

Siltuma jauda ir siltuma daudzums, ko ķermenis absorbē, kad to sasilda 1 grāds.

Ķermeņa siltuma jauda ir apzīmēta ar lielo latīņu burtu C.

Kas nosaka ķermeņa siltuma jaudu? Pirmkārt, no tās masas. Ir skaidrs, ka, piemēram, apkurei 1 kilograms ūdens prasa vairāk siltuma nekā 200 gramu apsildīšanai.

Un no vielas veida? Darīsim pieredzi. Paņemim divus identiskus traukus un, izlejot vienā no tiem, 400 grūdens ūdens, bet otrā - augu eļļu, kas sver 400 g, mēs sāksim tos sildīt ar identisku degļu palīdzību. Novērojot termometra rādījumus, mēs redzēsim, ka eļļa ātri uzsilst. Lai sildītu ūdeni un eļļu līdz tādai pašai temperatūrai, ūdeni vajadzētu ilgi sildīt. Bet jo ilgāk mēs apkures ūdeni, jo vairāk siltuma tas saņem no degļa.

Tādējādi, lai sildītu tādu pašu dažādu vielu masu līdz vienai temperatūrai, nepieciešams atšķirīgs siltuma daudzums. Siltuma daudzums, kas vajadzīgs ķermeņa sildīšanai, un tāpēc tā siltuma jauda ir atkarīga no vielas veida, no kura ķermenis sastāv.

Tātad, piemēram, 1 ° C temperatūrā palielināt ūdens temperatūru, kas sver 1 kg, nepieciešama siltuma daudzums, kas vienāds ar 4200 J, un, lai sildītu ar 1 ° C tādu pašu saulespuķu eļļas masu, nepieciešams siltums, kas vienāds ar 1700 J.

Fiziskais daudzums, kas norāda, cik daudz siltuma vajadzīgs, lai sildītu 1 kg vielas 1 ºC temperatūrā, sauc par šīs vielas īpašo siltumu.

Katrai vielai ir sava specifiskā siltumietilpība, ko apzīmē ar latīņu burtu c un mēra džoulos uz kilogramu grādu (J / (kg · ° C)).

Dažādās agregācijas (cietās, šķidrās un gāzveida) īpašās vielas siltums ir atšķirīgs. Piemēram, ūdens īpašā siltuma jauda ir 4200 J / (kg · ºС), un ledus īpatnējā siltuma jauda ir 2100 J / (kg · ° C); Alumīnijam cietā stāvoklī ir noteikta siltumietilpība 920 J / (kg - ° C), un šķidrā stāvoklī - 1080 J / (kg - ° C).

Ievērojiet, ka ūdens ir ļoti liels siltums. Tādēļ vasarā apsildāmā jūrā un okeānā esošais ūdens absorbē lielu siltuma daudzumu no gaisa. Tāpēc vietās, kas atrodas netālu no lielām ūdenstilpnēm, vasara nav tik karsta kā vietās, kas atrodas tālu no ūdens.

Siltuma daudzuma aprēķins, kas nepieciešams ķermeņa siltumam vai tā emitēšanai dzesēšanas laikā.

No iepriekš minētā ir skaidrs, ka siltuma daudzums, kas nepieciešams ķermeņa sildīšanai, ir atkarīgs no vielas veida, kuru organisms satur (tas ir, tās īpatnējā siltuma jauda) un ķermeņa svara. Ir arī skaidrs, ka siltuma daudzums ir atkarīgs no tā, cik pakāpēs mēs palielināsim ķermeņa temperatūru.

Tātad, lai noteiktu siltuma daudzumu, kas nepieciešams ķermeņa sildīšanai vai tā radītai dzesēšanas laikā, ķermeņa īpatnējā siltumietilpība jāreizina ar tā masu un starpību starp galīgo un sākotnējo temperatūru:

kur Q ir siltuma daudzums, c ir īpatnējā siltuma jauda, ​​m ir ķermeņa masa, t1 - sākotnējā temperatūra, t2 - galīgā temperatūra.

Siltuma daudzums: formula, aprēķins

Kas uzkarst ātrāk uz plīts - tējkanna vai ūdens spainis? Atbilde ir acīmredzama - tējkanna. Tad otrais jautājums ir kāpēc?

Atbilde ir ne mazāk izteikta - jo ūdens tvertnē ir mazāka masa. Lieliski Un tagad jūs varat darīt savu reālo fizisko pieredzi mājās. Lai to izdarītu, jums būs nepieciešami divi identiski mazi katli, vienāds daudzums ūdens un augu eļļas, piemēram, pusliteris un plīts. Tajā pašā ugunī ielieciet katliņus ar eļļu un ūdeni. Un tagad tikai skatīties, ka tas sakarst ātrāk. Ja ir šķidrumu termometrs, to var pielietot, ja nē, jūs varat tikai izmēģināt temperatūru laiku pa laikam ar pirkstu, vienkārši uzmanieties, lai nenodarītu sevi. Jebkurā gadījumā jūs drīz redzēsiet, ka eļļa uzsilst daudz ātrāk nekā ūdens. Un vēl viens jautājums, ko var īstenot arī pieredzes veidā. Kas ātrāk vārās - siltā ūdenī vai aukstumā? Viss atkal ir skaidrs - vispirms siltā būs finiša līnija. Kāpēc visi šie dīvaini jautājumi un pieredze? Turklāt, lai noteiktu fizisko daudzumu, ko sauc par "siltuma daudzumu."

Siltuma daudzums

Siltuma daudzums ir enerģija, ko organisms zaudē vai iegūst siltuma pārneses laikā. Tas ir saprotams no virsraksta. Kad tas ir atdzisis, ķermenis zaudē noteiktu siltumu, un, uzsildot, tas uzsūcas. Un atbildes uz mūsu jautājumiem mums parādīja, no kurienes atkarīgs siltuma daudzums? Pirmkārt, jo lielāks ķermeņa svars, jo lielāks ir siltuma daudzums, kas vajadzīgs, lai temperatūru mainītu par vienu grādu. Otrkārt, siltuma daudzums, kas nepieciešams ķermeņa sildīšanai, ir atkarīgs no vielas satura, tas ir, vielas veida. Un treškārt, mūsu aprēķiniem svarīga ir arī ķermeņa temperatūras atšķirība pirms un pēc siltuma pārneses. Pamatojoties uz iepriekš minēto, mēs varam noteikt siltuma daudzumu pēc formulas:

kur Q ir siltuma daudzums
m - ķermeņa svars,
(t_2-t_1) - atšķirība starp sākotnējo un pēdējo ķermeņa temperatūru,
c - vielas īpašais siltums ir no attiecīgajām tabulām.

Saskaņā ar šo formulu, ir iespējams aprēķināt siltuma daudzumu, kas vajadzīgs, lai siltumu jebkura ķermeņa vai ka šī iestāde izstaro dzesēšanas laikā.

Siltuma daudzums džoulos (1 J) tiek mērīts tāpat kā jebkura veida enerģija. Tomēr šī vērtība tika ieviesta ne tik sen, un cilvēki sāka izmērīt siltuma daudz agrāk. Un viņi izmantoja vienību, ko mūsdienās plaši izmanto - kalorijas (1 kal). 1 kalorija ir siltuma daudzums, kas nepieciešams, lai sildītu 1 gramu ūdens uz Celsija grādu. Pamatojoties uz šiem datiem, mīļotājiem skaitīt kalorijas pārtikas ēst, var labad interesi aprēķinātu, cik daudz litri ūdens, var vārītas ar to patērētās enerģijas maltīti dienas laikā.

Siltuma formula

Kalkulators, lai atrastu vērtības, kas iekļautas siltuma daudzuma formulā. Vēlamā vērtība var būt: siltuma daudzums, vielas īpašais siltums, ķermeņa masa, sākotnējā temperatūra, galīgā temperatūra

Pirmkārt, dažas definīcijas:

  • Enerģija, ko organisms iegūst vai zaudē siltuma apmaiņas procesā ar vidi, sauc par siltuma daudzumu vai vienkārši siltumu. Starptautiskās vienību sistēmas (SI) mērvienība ir jūle. Kaloriju arī izmanto kā siltuma mērīšanas vienību.
  • Specifiskā siltuma jauda ir siltuma jaudas attiecība pret masu, vielas masas vienības masas siltuma jauda (atšķirīga dažādām vielām); fiziskais daudzums, kas ir skaitliski vienāds ar siltuma daudzumu, kas jāpārnes uz konkrētās vielas vienības masu, lai tā temperatūra mainītos par vienu.

Formula konkrētā siltuma aprēķināšanai
,
kur c ir īpašais siltums,
Q ir siltuma daudzums, ko viela iegūst apkures laikā (vai atdzesēšanas laikā);
m ir sildītās (atdzesētas) vielas masa,
ΔT ir starpība starp vielas galīgo un sākotnējo temperatūru.

Specifiskā siltumietilpība var būt atkarīga no temperatūras (un, principā, stingri sakot, vienmēr, vairāk vai mazāk izteikti atkarīga), tādēļ formula ar mazu (formāli bezgalīgi mazu) un pareizāku ir:

Turklāt citi termodinamiskie parametri ietekmē arī īpaša siltuma vērtību. piemēram, kā ir atļauts mainīt vielas termodinamiskos parametrus (spiedienu, tilpumu uc)

Fizikas skolas problēmām parasti tiek izmantota pastāvīga vielas siltuma jaudas vērtība, un siltuma daudzuma aprēķina formula ir šāda:

Siltuma daudzuma noteikšana, izmantojot šo formulu, ir tā saucamā tiešā problēma, bet jebkurš cits daudzums formulā var būt arī nezināms: īpaša siltuma jauda, ​​ķermeņa masa, sākotnējā temperatūra, galīgā temperatūra. Formulas to atrašanai ir nenozīmīgas.

Tālāk norādītais kalkulators ļauj precīzi norādīt, kāda vērtība jūs meklējat, un aprēķina to no pārējiem ievadītajiem parametriem.

Siltuma daudzuma aprēķins siltuma pārneses laikā, vielas īpašais siltums. Siltuma līdzsvara vienādojums.

Siltuma jauda ir siltuma daudzums, ko ķermenis absorbē, kad to sasilda 1 grāds.

Ķermeņa siltuma jauda ir apzīmēta ar lielo latīņu burtu C.

Kas nosaka ķermeņa siltuma jaudu? Pirmkārt, no tās masas. Ir skaidrs, ka, piemēram, apkurei 1 kilograms ūdens prasa vairāk siltuma nekā 200 gramu apsildīšanai.

Un no vielas veida? Darīsim pieredzi. Paņemim divus identiskus traukus un, izlejot vienā no tiem, 400 grūdens ūdens, bet otrā - augu eļļu, kas sver 400 g, mēs sāksim tos sildīt ar identisku degļu palīdzību. Novērojot termometra rādījumus, mēs redzēsim, ka eļļa ātri uzsilst. Lai sildītu ūdeni un eļļu līdz tādai pašai temperatūrai, ūdeni vajadzētu ilgi sildīt. Bet jo ilgāk mēs apkures ūdeni, jo vairāk siltuma tas saņem no degļa.

Tādējādi, lai sildītu tādu pašu dažādu vielu masu līdz vienai temperatūrai, nepieciešams atšķirīgs siltuma daudzums. Siltuma daudzums, kas vajadzīgs ķermeņa sildīšanai, un tāpēc tā siltuma jauda ir atkarīga no vielas veida, no kura ķermenis sastāv.

Tātad, piemēram, 1 ° C temperatūrā palielināt ūdens temperatūru, kas sver 1 kg, nepieciešama siltuma daudzums, kas vienāds ar 4200 J, un, lai sildītu ar 1 ° C tādu pašu saulespuķu eļļas masu, nepieciešams siltums, kas vienāds ar 1700 J.

Fiziskais daudzums, kas norāda, cik daudz siltuma vajadzīgs, lai sildītu 1 kg vielas 1 ºC temperatūrā, sauc par šīs vielas īpašo siltumu.

Katrai vielai ir sava specifiskā siltumietilpība, ko apzīmē ar latīņu burtu c un mēra džoulos uz kilogramu grādu (J / (kg · ° C)).

Dažādās agregācijas (cietās, šķidrās un gāzveida) īpašās vielas siltums ir atšķirīgs. Piemēram, ūdens īpašā siltuma jauda ir 4200 J / (kg · ºС), un ledus īpatnējā siltuma jauda ir 2100 J / (kg · ° C); Alumīnijam cietā stāvoklī ir noteikta siltumietilpība 920 J / (kg - ° C), un šķidrā stāvoklī - 1080 J / (kg - ° C).

Ievērojiet, ka ūdens ir ļoti liels siltums. Tādēļ vasarā apsildāmā jūrā un okeānā esošais ūdens absorbē lielu siltuma daudzumu no gaisa. Tāpēc vietās, kas atrodas netālu no lielām ūdenstilpnēm, vasara nav tik karsta kā vietās, kas atrodas tālu no ūdens.

Siltuma daudzuma aprēķins, kas nepieciešams ķermeņa siltumam vai tā emitēšanai dzesēšanas laikā.

No iepriekš minētā ir skaidrs, ka siltuma daudzums, kas nepieciešams ķermeņa sildīšanai, ir atkarīgs no vielas veida, kuru organisms satur (tas ir, tās īpatnējā siltuma jauda) un ķermeņa svara. Ir arī skaidrs, ka siltuma daudzums ir atkarīgs no tā, cik pakāpēs mēs palielināsim ķermeņa temperatūru.

Tātad, lai noteiktu siltuma daudzumu, kas nepieciešams ķermeņa sildīšanai vai tā radītai dzesēšanas laikā, ķermeņa īpatnējā siltumietilpība jāreizina ar tā masu un starpību starp galīgo un sākotnējo temperatūru:

kur Q ir siltuma daudzums, c ir īpatnējā siltuma jauda, ​​m ir ķermeņa masa, t1 - sākotnējā temperatūra, t2 - galīgā temperatūra.

Termodinamika

Molekulārās fizikas nodaļa, kas izskata enerģijas pārnešanu, dažu enerģijas veidu transformācijas likumus citos. Pretstatā molekulārās kinētikas teorijai, termodinamika neņem vērā vielu iekšējo struktūru un mikroparametrus.

Termodinamiskā sistēma

Tā ir ķermeņu kolekcija, kas apmainās ar enerģiju (darba vai siltuma formā) savā starpā vai ar vidi. Piemēram, tējkanna ūdens atdziest, ūdens tvertne ar tējkannu un tējkannu tiek apmainīta ar vidi. Cilindrs ar gāzi zem virzuļa: virzulis veic darbu, kā rezultātā gāze saņem enerģiju un tās makroparametri mainās.

Siltuma daudzums

Šī ir enerģija, ko sistēma saņem vai dod siltuma apmaiņas procesā. To apzīmē ar simbolu Q, mērot kā jebkuru enerģiju džoulos.

Dažādu siltumapmaiņas procesu rezultātā pārnestā enerģija tiek noteikta pēc saviem ieskatiem.

Apkure un dzesēšana

Šo procesu raksturo sistēmas temperatūras izmaiņas. Siltuma daudzumu nosaka pēc formulas

Vielas īpatnējā siltuma jauda tiek mērīta ar siltuma daudzumu, kas nepieciešams, lai sildītu attiecīgās vielas masas vienību 1K. Sildīšana 1 kg stikla vai 1 kg ūdens prasa atšķirīgu enerģijas daudzumu. Konkrētā siltuma jauda ir zināms daudzums, kas jau aprēķināts visām vielām, vērtība jāapskata fiziskajās tabulās.

C vielas siltuma jauda ir siltuma daudzums, kas nepieciešams ķermeņa sildīšanai, neņemot vērā tā masu 1K.

Kušanas un kristalizācijas

Kušanas process ir vielas pāreja no cietas uz šķidru stāvokli. Reverso pāreju sauc par kristalizāciju.

Enerģiju, ko iztērē vielas kristāla režģa iznīcināšanai, nosaka pēc formulas

Katras vielas vērtība ir pazīstama ar kausēšanas siltumu, un tā ir vērtība, lai skatītu fiziskās tabulas.

Iztvaikošana (iztvaikošana vai vārīšana) un kondensācija

Iztvaikošana ir vielas pāreja no šķidruma (cietas) stāvokļa uz gāzveida stāvokli. Atgriezenisko procesu sauc par kondensāciju.

Īpašais iztvaikošanas siltums ir pazīstams ar katras vielas vērtību, vērtību, lai skatītu fiziskās tabulas.

Dedzināšana

Siltuma daudzums, kas izdalās vielas sadedzināšanas laikā

Konkrētā siltumietilpība, kas pazīstama ar katras vielas vērtību, vērtība, lai apskatītu fiziskās tabulas.

Slēgtai un adiabatētiski izolētai ķermeņa sistēmai ir izpildīts siltuma līdzsvara vienādojums. Visu siltumapmaiņas organizāciju atdalīto un saņemto siltuma daudzumu algebriskā summa ir nulle:

23) Šķidrumu struktūra. Virsmas slānis. Virsmas sprieguma spēks: izpausmes piemēri, aprēķins, virsmas spiediena koeficients.

Laiku pa laikam jebkura molekula var pāriet uz nākamo brīvo vietu. Šādi šķidruma lēcieni notiek diezgan bieži; tādēļ molekulas nav saistītas ar īpašiem centriem, tāpat kā kristālos, un tās var pārvietoties visā šķidruma tilpumā. Tas izskaidro šķidrumu plūsmu. Sakarā ar cieši izvietoto molekulu spēcīgo mijiedarbību tās var veidot vietējas (nestabilas) pasūtītas grupas, kurās ir vairākas molekulas. Šo fenomenu sauc par tuvplāniem (3.5.1. Att.).

.. Sakarā ar blīvu iepakošanai molekulu saspiežamības šķidrumu, ti, izmaiņas apjoma, kad spiediens ir ļoti zems; tas ir desmitiem un simtiem tūkstošu reižu mazāk nekā gāzēs. Piemēram, lai mainītu ūdens daudzumu par 1%, jums vajadzētu palielināt spiedienu par aptuveni 200 reizēm. Šis spiediena pieaugums salīdzinājumā ar atmosfēras apstākļiem tiek sasniegts aptuveni 2 km dziļumā.

Šķidrumi, tāpat kā cietas vielas, maina to tilpumu ar temperatūru. Ne ļoti lielu temperatūras diapazonu relatīvais apjoma izmaiņas ir ΔV / V0proporcionāla temperatūras izmaiņai ΔT:

Koeficients β tiek saukts par tilpuma paplašināšanās temperatūras koeficientu. Šis šķidrumu koeficients ir desmiti reižu lielāks nekā cietvielu daudzums. Piemēram, ūdenī, temperatūrā 20 ° С βin ≈ 2 · 10-4 K-1, tēraudam βst ≈ 3.6 · 10-5 K-1 pie kvarca stikla βkvadrāts ≈ 9 · 10 - 6 K - 1.

Ūdens temperatūras paplašināšanai ir tāda anomālija, kas ir interesanta un svarīga dzīvībai uz Zemes. Temperatūrā, kas zemāka par 4 ° C, temperatūra samazinās (β 3 kg / m 3, ūdens temperatūra ir 4 ° C).

Pie sasalšanas ūdens izplešas, tāpēc ledus paliek peldēt uz saldēšanas tvertnes virsmas. Sasalšanas ūdens temperatūra ledus temperatūrā ir 0 ° C. Blīvākos ūdens slāņos rezervuāra apakšā temperatūra ir aptuveni 4 ° C. Tādēļ dzīve var pastāvēt iesaldētu ūdenstilpņu ūdenī.

Visinteresantākā šķidrumu iezīme ir brīva virsma. Šķidrais šķidrums, atšķirībā no gāzēm, neaizpilda visu tilpumu kuģim, kurā tas ir izlej. Saskarne ir starp šķidrumu un gāzi (vai tvaikiem), kas ir īpašos apstākļos salīdzinājumā ar pārējo šķidruma masu. Jāpatur prātā, ka ārkārtīgi zemas saspiežamības dēļ biezāka blīvuma virsmas slāņa klātbūtne nerada ievērojamas šķidruma tilpuma izmaiņas. Ja molekula pārvietojas no šķidruma virsmas, starpmolekulārās mijiedarbības spēki veiks pozitīvu darbu. Gluži pretēji, lai noteiktu virkni molekulu no šķidruma dziļuma uz virsmu (t.i., palielinātu šķidruma virsmas laukumu), ārējiem spēkiem jāveic pozitīvs darbs ΔAārējs, proporcionāla izmaiņai ΔS virsmas laukumā:

Koeficientu σ sauc par virsmas spiediena koeficientu (σ> 0). Tādējādi virsmas spiediena koeficients ir vienāds ar darbu, kas nepieciešams, lai palielinātu šķidruma virsmas laukumu nemainīgā temperatūrā uz vienību.

In SI virsmas spraiguma mēra džoulos uz kvadrātmetru (J / m 2) vai ņūtonu uz metru (1 N / m = 1 J / m 2).Sledovatelno molekulām piemīt virsmas slānis lieko šķidrumu, salīdzinot ar molekulām šķidruma iekšpusē potenciālu enerģija. Potenciālā enerģija Ep šķidruma virsma ir proporcionāla tās platībai:

No mehāniķa ir zināms, ka sistēmas līdzsvara stāvokļi atbilst tās potenciālās enerģijas minimālajai vērtībai. No tā izriet, ka šķidruma brīvā virsma ir tendence samazināt tā platību. Šā iemesla dēļ brīvais šķidruma piliens aizņem sfērisku formu. Šķidrums izturas tā, it kā spēki, kas iedarbojas uz tā virsmas pieskari, samazina (pievelk) šo virsmu. Šos spēkus sauc par virsmas spiediena spēkiem.

Virsmas spiediena spēku klātbūtne padara šķidruma virsmu līdzīgu elastīgajai izstieptajai plēvei, vienīgā atšķirība ir tā, ka plēves elastīgie spēki ir atkarīgi no virsmas laukuma (t.i., kā filma ir deformēta), un virsmas spraiguma spēki nav atkarīgi no virsmas laukuma šķidrums

Daži šķidrumi, piemēram, ziepjūdens, spēj veidot plānas plēves. Pazīstamie ziepju burbuļi ir regulāras sfēriskās formas - tas arī parāda virsmas spiediena spēku ietekmi. Ja stiepļu rāmis, no kura viena no malām ir kustama, tiek ievilkts ziepju šķīdumā, to visu ievelk šķidruma plēvē (3.5.3. Attēls).

Virsmas spraiguma spēki mēdz samazināt filmas virsmu. Rāmja kustīgās puses balansam uz tā jāpieliek ārējs spēks. Ja spēka iedarbības laikā šķērssaites pārvietojas ar Δx, tad darbs ΔA tiks veiktsext = FextΔx = ΔEp = ΣΔS, kur ΔS = 2LΔx - palielināšana virsmai abās pusēs ziepjainā plēves. Tā kā strāvas moduļi ir vienādi, mēs varam rakstīt:

Tādējādi virsmas spraiguma koeficientu σ var definēt kā virsmas spiediena spēka moduli, kas darbojas uz līnijas, kas ierobežo virsmu, garuma vienību.

Sakarā ar virsmas spraiguma spēku iedarbību šķidruma pilienos un ziepju burbuļu iekšienē rodas pārmērīgs spiediens Δp. Ja garīgi samazināt sfērisku pilienu rādiusu R divās daļās, katrai no tām ir jābūt līdzsvarā, iedarbojoties ar virsmas spraiguma spēku piemēro robežas un griezuma garums 2πR lielam spiedienam spēki, kas darbojas uz πR 2. šķērsgriezuma laukums (3.5.4 att.). Līdzsvara stāvoklis ir rakstīts kā

Tātad, pārspiediena iekšpusē piliens ir

Siltuma daudzuma aprēķins, kas nepieciešams ķermeņa siltumam vai tā emitēšanai dzesēšanas laikā

Šī video apmācība ir pieejama pēc abonēšanas.

Vai jums jau ir abonements? Pierakstieties

Šajā nodarbībā mēs iemācīsimies aprēķināt siltuma daudzumu, kas vajadzīgs, lai sildītu ķermeni vai to radītu dzesēšanas laikā. Lai to izdarītu, mēs apkopojam zināšanas, kas iegūtas iepriekšējās nodarbībās.

Turklāt mēs iemācīsimies izmantot formulu siltuma daudzumam, lai izteiktu atlikušos daudzumus no šīs formulas un aprēķinātu tos, zinot citus daudzumus. Tiks arī uzskatīts par problēmas risinājuma piemēru siltuma daudzuma aprēķināšanai.

Siltuma daudzuma aprēķināšana, sildot un atdzesējot ķermeni

Šī nodarbība ir paredzēta, lai aprēķinātu siltuma daudzumu, kad ķermeņa uzkarst vai dzesēšanas laikā.

Spēja aprēķināt nepieciešamo siltuma daudzumu ir ļoti svarīga. Tas var būt vajadzīgs, piemēram, aprēķinot siltuma daudzumu, kas jāpaziņo ūdenim telpu apsildīšanai.

Zīm. 1. Siltuma daudzums, kas ir jāpaziņo ūdenim telpu apsildīšanai.

Vai arī, lai aprēķinātu siltuma daudzumu, kas tiek atbrīvots degvielas degšanas laikā dažādos dzinējos:

Zīm. 2. Siltuma daudzums, kas tiek atbrīvots degvielas degvielas dzinējā

Arī šīs zināšanas ir nepieciešamas, piemēram, lai noteiktu siltuma daudzumu, ko izstaro Saule, un nokļūst uz Zemes:

Zīm. 3. Saulei izdalītā siltuma daudzums, kas nokrīt uz Zemes

Lai aprēķinātu siltuma daudzumu, jums jāzina trīs lietas (4. attēls):

  • ķermeņa svars (ko parasti mēra, izmantojot skalu);
  • temperatūras starpība, kas ķermenim jāskarsē vai atdzesēta (parasti mēra ar termometru);
  • ķermeņa īpatnējais siltums (ko var noteikt no tabulas).

Zīm. 4. Kas jums jāzina, lai noteiktu

Formula, pēc kuras aprēķina siltuma daudzumu, izskatās šādi:

Šajā formulā parādās šādas vērtības:

- siltuma daudzums, ko mēra džoulos (J);

- vielas īpašais siltums, mērot;

- temperatūras starpība, ko mēra Celsija grādos ().

Uzdevums aprēķināt siltuma daudzumu

Apsveriet uzdevumu aprēķināt siltuma daudzumu.

Vara stikls, kas sver gramus, ir ūdens ar tilpumu litrā temperatūrā. Cik daudz siltuma jāpārnes uz glāzi ūdens, lai tā temperatūra kļūtu vienāda?

Zīm. 5. Uzdevuma nosacījumu ilustrācija

Pirmkārt, mēs pierakstām īsu nosacījumu (norādīts) un tulkojam visas vērtības Starptautiskajā sistēmā (SI).

Formula siltumenerģijas aprēķināšanai

Kā aprēķināt Gcal apkurei - pareizā aprēķina formula

Parasti viena no problēmām, ar ko sastopas patērētāji gan privātās ēkās, gan daudzdzīvokļu mājās, ir tāda, ka siltumenerģijas patēriņš, kas tiek saņemts māju apkures procesā, ir ļoti liels. Lai saglabātu sevi no nepieciešamības pārmaksāt par pārmērīgu karstumu un ietaupīt līdzekļus, ir jānosaka, kā tieši jāaprēķina siltuma daudzums apkurei. Parasti šie aprēķini palīdzēs to atrisināt, ar kura palīdzību būs skaidrs, cik lielu siltumu vajadzētu piegādāt radiatoriem. Tas ir tas, kas tiks apspriests tālāk.

Vispārējie aprēķinu veikšanas principi Gcal

Kilovatu aprēķins apkurei nozīmē īpašu aprēķinu veikšanu, kuru kārtību reglamentē īpaši normatīvie akti. Atbildība par tiem ir saistīta ar lietderības organizācijām, kuras var palīdzēt veikt šo darbu, un sniegt atbildi par to, kā aprēķināt gcal apkurei un gck dekodēšanai.

Protams, līdzīga problēma tiks pilnībā izslēgta, ja dzīvojamā istabā ir karstais ūdens skaitītājs, jo šajā ierīcē ir jau iepriekš iestatīti rādījumi, kas atspoguļo saņemto siltumu. Sareizinot šos rezultātus ar izveidoto tarifu, ir prātīgi iegūt gala patērētā siltuma parametru.

Aprēķina procedūra siltuma patēriņam

Ja nav tādas ierīces kā karstā ūdens skaitītājs, apkures siltuma aprēķināšanas formula ir šāda: Q = V * (T1 - T2) / 1000. Šajā gadījumā mainīgie lielumi atspoguļo tādas vērtības kā:

  • Q šajā gadījumā ir kopējais siltumenerģijas daudzums;
  • V ir karstā ūdens patēriņa indikators, ko mēra vai nu tonnās vai kubikmetros;
  • T1 ir karstā ūdens temperatūras parametrs (mērot ierastajos grādos pēc Celsija). Šajā gadījumā būtu lietderīgāk ņemt vērā temperatūru, kas ir raksturīga noteiktā darba spiedienā. Šim rādītājam ir īpašs nosaukums - entalpija. Bet, ja nav vajadzīgā sensora, tad par pamatu var ņemt temperatūru, kas būs pēc iespējas tuvāka entalpijai. Parasti tā vidējais svars svārstās no 60 līdz 65 ° C;
  • T2 šajā formulā ir aukstā ūdens temperatūras rādītājs, ko mēra arī grādos pēc Celsija. Sakarā ar to, ka ļoti labvēlīgi ir nokļūt cauruļvadā ar aukstu ūdeni, šīs vērtības nosaka pastāvīgas vērtības, kas atšķiras atkarībā no laika apstākļiem ārpus mājas. Piemēram, ziemas sezonā, tas ir, apkures sezonas laikā tas ir 5 ° C, bet vasarā, kad apkures kontūra ir izslēgta - 15 ° C;
  • 1000 ir parasts koeficients, ar kuru jūs varat iegūt rezultātus gigakalorijās, kas ir precīzāks, nevis parastās kalorijas.

Galk aprēķins sildīšanai slēgtā sistēmā, kas ir ērtāk lietojams, ir jāveic pavisam citādi. Formulējums telpiskās apsildes aprēķināšanai ar slēgtu sistēmu ir šāda: Q = ((V1 * (T1 - T)) - (V2 * (T2 - T))) / 1000.

  • Q - tāds pats siltumenerģijas daudzums;
  • V1 ir dzesētājvielas plūsmas ātruma parametrs pievades caurulē (siltuma avots var būt vai nu parasts ūdens vai ūdens tvaiks);
  • V2 - ūdens plūsmas apjoms cauruļvada izvadā;
  • T1 ir temperatūras vērtība dzesēšanas šķidruma padeves caurulē;
  • T2 ir izejas temperatūra;
  • T ir aukstā ūdens temperatūras parametrs.

Var teikt, ka apkures siltumenerģijas aprēķins šajā gadījumā ir atkarīgs no divām vērtībām: pirmajā sistēmā tiek rādīts siltums, ko mēra ar kalorijām, un otrais - siltuma parametrs, kad dzesēšanas šķidrums tiek izvadīts cauruļvadā.

Citi veidi, kā aprēķināt siltumu

Aprēķiniet apkures sistēmā ievadītā siltuma daudzumu citos veidos.

Siltuma aprēķināšanas formula šajā gadījumā var nedaudz atšķirties no iepriekšminētā, un tai ir divas iespējas:

  1. Q = ((V1 * (T1 - T2)) + (V1 - V2) * (T2 - T)) / 1000.
  2. Q = ((V2 * (T1 - T2)) + (V1 - V2) * (T1 - T)) / 1000.

Visas mainīgo lielumu vērtības šajās formulas ir tādas pašas kā iepriekš.

Pamatojoties uz to, var droši teikt, ka apkures kilovatnes aprēķināšanu var veikt atsevišķi. Tomēr nevajadzētu aizmirst par konsultācijām ar īpašām organizācijām, kas atbildīgas par siltuma piegādi mājokļiem, jo ​​to principi un norēķinu sistēma var būt pilnīgi atšķirīgi un sastāvēt no pilnīgi atšķirīgiem pasākumu kopumiem.

Izvēloties privātmājā izstrādāt tā saucamo "silto grīdu" sistēmu, jums jābūt gatavam tam, ka siltuma tilpuma aprēķināšanas procedūra būs daudz sarežģītāka, jo šajā gadījumā ir jāņem vērā ne tikai apkures loku, bet arī elektroenerģijas tīkla parametri un grīda tiks apsildīta. Šajā gadījumā organizācijas, kas atbild par šādu montāžas darbu kontroli, būs pilnīgi atšķirīgas.

Daudzi īpašnieki bieži saskaras ar problēmu pārvērst nepieciešamo kilokaloriju skaitu kilovatos, kas ir saistīts ar daudzu palīgierīču mērvienību izmantošanu starptautiskajā sistēmā, ko sauc par "C". Šeit jāatceras, ka koeficients, kas pārvērš kilokalorijas par kilovatiem, būs 850, proti, vienkāršākā valodā 1 kW ir 850 kcal. Šāda norēķinu procedūra ir daudz vienkāršāka, jo ir viegli aprēķināt vajadzīgo gigakaloru apjomu - prefikss "giga" nozīmē "miljons", tādēļ 1 gigakalorie - 1 miljons kaloriju.

Lai izvairītos no kļūdām aprēķinos, ir svarīgi atcerēties, ka absolūti visiem mūsdienu siltuma skaitītājiem ir kāda kļūda, bieži vien pieļaujamās robežās. Šādas kļūdas aprēķinu var veikt arī neatkarīgi, izmantojot šādu formulu: R = (V1 - V2) / (V1 + V2) * 100, kur R ir vispārējās mājas sildīšanas skaitītāja kļūda. V1 un V2 ir iepriekš minētie ūdens patēriņa parametri sistēmā, un 100 ir koeficients, kas atbild par iegūto vērtību pārrēķināšanu procentos.
Saskaņā ar ekspluatācijas standartiem maksimālā pieļaujamā kļūda var būt 2%, bet parasti šis rādītājs mūsdienu ierīcēs nepārsniedz 1%.

Visu aprēķinu kopsumma

Pareizi veiktais siltumenerģijas patēriņa aprēķins ir galvenais, lai ekonomiski izmantotu finanšu resursus, kas iztērēti apkurei. Piemēram, ņemot vērā vidējo vērtību, var atzīmēt, ka, apkalpojot dzīvojamo ēku ar platību 200 m² saskaņā ar iepriekš aprakstītajām aprēķinu formām, mēnesī siltums būs aptuveni 3 Gcal. Tādējādi, ņemot vērā to, ka standarta apkures sezona ilgst sešus mēnešus, pēc sešiem mēnešiem plūsmas ātrums būs 18 Gcal.

Protams, visi siltuma aprēķināšanas pasākumi ir daudz ērti un vieglāk izpildāmi privātās ēkās nekā daudzdzīvokļu mājās ar centralizētu apkures sistēmu, kur vienkārša iekārta nedarbosies.
Tādējādi var teikt, ka visi aprēķini siltuma enerģijas patēriņa noteikšanai konkrētā telpā var tikt veikti atsevišķi (lasīt arī: "Gada siltuma patēriņš lauku mājas sildīšanai"). Ir tikai svarīgi, lai datus aprēķinātu pēc iespējas precīzāk, tas ir, saskaņā ar speciāli izstrādātām matemātiskām formulām, un visas procedūras ir saskaņotas ar īpašām struktūrām, kas kontrolē šādu notikumu norisi. Aprēķinu palīdzību var sniegt arī profesionāli meistari, kuri regulāri iesaistās šādā darbā, un ir pieejami dažādi video materiāli, kas detalizēti apraksta visu aprēķinu procesu, kā arī apkures sistēmas paraugu un shēmu fotogrāfijas to pieslēgšanai.

SILTUMA ENERĢĒTIKAS APRĒĶINĀŠANAS ALGORITUMI

Aprēķini starp patērētāju un siltumapgādes organizāciju par siltuma patēriņu un karstā ūdens izmantošanu tiek veikti saskaņā ar "Noteikumiem par siltumenerģijas un siltumnesēja uzskaiti 1995. gadā Nr. 954" [1].
Patērētāja iegūto siltumenerģijas daudzumu un dzesēšanas šķidruma masu (tilpumu) elektroenerģijas padeves organizācija nosaka, pamatojoties uz patēriņa mērīšanas stacijas instrumentiem, izmantojot formulu:
1) Q = Qi + Qp + (Mn + MgVs + Mu) * (h2-hhv) * 10-3
kur h ir ūdens entalpija T temperatūrā.
Qi = M1 (h1-h2) - aprēķinātā siltumenerģija, pamatojoties uz temperatūras un plūsmas mērījumiem caur piegādes cauruļvadu
Qп - siltuma zudumi no sistēmas līdzsvara robežas līdz mērīšanas stacijai, 10. att. Norādīts līgumā ar siltumapgādes organizāciju.
Mp ir dzesēšanas šķidruma daudzums apkures sistēmu barošanai (ņemts vērā tikai neatkarīgas sistēmas sistēmās, 3. att.)
MGVS - karstā ūdens patēriņā esošā dzesēšanas šķidruma masu nosaka ūdens skaitītāju rādījumi (ņemti vērā atklātās siltuma patēriņa sistēmās 2., 7., 8.att. Sistēmām ar apgrozību. Fig. 6 MgVs ir definēta kā starpība starp maksām MgVs = M3-M4).
Mu - tīkla ūdens noplūdes masa siltuma patēriņa sistēmās ir noteikta kā starpība Mu = M1- (M2 + Mgvs).
T2 - temperatūra patērētāja atgriešanas cauruļvadā; Thv - aukstā ūdens temperatūra avotā

Apsveriet slēgtas sistēmas siltumenerģijas aprēķināšanas algoritmus (1., 3., 4., 5. att.). Šajā shēmā siltumapgādes organizācija sniedz datus par siltuma patēriņu, kas iegūts no siltuma skaitītāja, izmantojot formulu 2).
2) Qi = M1 (h1-h2)
Make-up slēgtā sistēmā nav Mn = 0.
Noplūdes aprēķinu veic saskaņā ar plūsmas mērītāju norādēm, kā Mu = M1-M2. Lielākajā daļā gadījumu slēgtām sistēmām tiek uzskatīts, ka Mu ir nulle vai aprēķina siltumapgādes organizācija. Tad šajā gadījumā formula 1) tiek pārveidota šādā formā:
3) Q = Qi + Qn.
Siltuma kalkulatora konfigurācijai izskatāmajā lietā ar slēgtu sistēmu jāatbilst formulei 2).
Apsveriet atvērtu siltumenerģijas patēriņu.
Atvērtā siltumenerģijas patēriņa sistēmā ir vairākas iespējas patērētās siltumenerģijas uzskaitei. Šī situācija ir saistīta ar aukstā ūdens temperatūras ņemšanu vērā, jo tas jāmēra siltumenerģijas avotā, nevis patērētājam.
Ja ņemam Mu = 0 un Mn = 0, Qn = 0, tad formulu 1) var attēlot šādā formā Q = Qi + Qgws, kur
4) QGVS = MgVS (h2-hhv).
Karstā ūdens patēriņā esošā dzesēšanas šķidruma masa jānosaka ar ūdens skaitītāju MgVS (7., 8. att.) Vai definē kā plūsmas ātruma atšķirību MgVs = M1-M2 (2. attēls), un shēmām, kas parādītas 6. attēlā, 9 to nosaka kā starpību Mgvs = M3 -M4.
Apsveriet pirmo iespēju.
Ja aukstā ūdens temperatūra Тхв tiek ņemta vērā siltumapgādes organizācijai siltumenerģijas avotā (aprēķinos ņem vidējo aukstā ūdens temperatūru mēnesī avotā, tad siltuma skaitītāja konfigurācijai jāatbilst formulei 2). Šajā gadījumā papildus Qi = M1 (h1-h2) dati par M2 patēriņu un T2 temperatūru shēmai, kas parādīta 1. attēlā. 2, lai aprēķinātu QGVS. Tad kopējo siltumenerģiju aprēķinās siltumapgādes organizācija pēc šādas formulas:
5) Q = Qi + Qgs vai Q = M1 (h1-h2) + (M1-M2) (h2-hhv)
6. shēmai jāsniedz dati par M3 un M4 izmaksām, tad siltumapgādes organizācija aprēķina kopējo siltumenerģiju, izmantojot šādu formulu:
6) Q = М1 (h1-h2) + (М3-М4) (h2-hхв)
Par shēmu 9.att. M3 un M4 dati, kopējā siltumenerģija jāaprēķina siltumapgādes organizācijai, izmantojot šādu formulu:
6) Q = M3 (h1-h2) + (M3-M4) (h2-hhv)
Ja termiskajā mezglā tieši mēra MgSV. 7. 8 tad aprēķins tiek veikts pēc šādas formulas:
7) Q = M1 (h1-h2) + MgS (h2-hhv)
Svarīga piezīme!
Siltuma kalkulatora konfigurācijai šajā gadījumā jāatbilst formulei 2), tāpat kā slēgtai sistēmai.
Apsveriet otro iespēju.
Saskaņojot ar siltumapgādes organizāciju, aukstā ūdens temperatūra Thw var iestatīt ar konstantu siltuma kalkulatorā (ziemā Thw parasti tiek iestatīts uz 5 grādiem, 15 grādu temperatūrā), (2. att.). Šajā gadījumā siltuma kalkulators ir jākonfigurē atvērtai sistēmai ar formulu 5).
Dažos siltumenerģijas kalkulatoros tiek parādīta cita formula 5).
Kad Mgvs = M1-M2 formula 5) var pārveidot par
Q = M1 (h1-h2) + (M1-M2) (h2-hhv) =
= M1h1-M1h2 + M1h2-M1hhv-M2h2 + M2hhv =
= M1h1-M1hhv-M2h2 + M2hhv =
= M1 (h1-hhv) -M2 (h2-hhv)
Formulas Q = M1 (h1-h2) + (M1-M2) (h2-hhv),
Q = M2 (h1-h2) + (M1-M2) (h1-hhv),
Q = М1 (h1-hхв) -M2 (h2-hхв) ir identiski MgS = M1-M2.
Svarīga piezīme!
Siltuma kalkulatora konfigurācijai šajā gadījumā jāatbilst formulei 5), tāpat kā atvērtai sistēmai ar iestatītu aukstā ūdens temperatūras Tx temperatūru apkures sezonā 5 grādi 15 grādu apsildē.

Kā pareizi aprēķināt apkures siltumenerģiju

Siltuma patēriņš apkurei

Jūsu mājas apkures iekārta ir pareizi jāsamontē. Tas ir vienīgais veids, kā garantēt tā efektīvu darbību, degvielas ekonomiju, augstu siltuma pārnesi un bezspēcīgu darbību. Visas četras īpašības nosaka komfortablas dzīves pakāpi ziemā mājā. Tāpēc siltuma aprēķināšana ir nepieciešama procedūra.

Lai veiktu aprēķinu pareizi, ir nepieciešams zināšanas par formulas un dažādiem koeficientiem, kas balstās uz mājas stāvokli kopumā.

Kas jums jāaprēķina?

Tā sauktais siltuma aprēķins tiek veikts vairākos posmos:

  1. Pirmkārt, ir nepieciešams noteikt pašas ēkas siltuma zudumus. Parasti siltuma zudumus aprēķina telpām, kurās ir vismaz viena ārējā siena. Šis indikators palīdzēs noteikt apkures katla un radiatoru jaudu.
  2. Tad tiek noteikta temperatūra. Šeit ir jāņem vērā trīs pozīciju, vai drīzāk, trīs temperatūras - katla, radiatoru un iekštelpu gaisa - savstarpējā sakarība. Labākais variants tajā pašā secībā ir 75C-65C-20C. Tas ir Eiropas standarta EN 442 pamats.
  3. Ņemot vērā telpas siltuma zudumus, nosaka apkures bateriju jaudu.
  4. Nākamais posms ir hidrauliskais aprēķins. Tas ļaus precīzi noteikt visas apkures sistēmas elementu metriskās īpašības - cauruļu, veidgabalu, vārstu un tā tālāk diametru. Turklāt, pamatojoties uz aprēķinu, tiks izvēlēta izplešanās tvertne un cirkulācijas sūknis.
  5. Aprēķina apkures katla jaudu.
  6. Un pēdējais posms ir apkures sistēmas kopējā tilpuma noteikšana. Tas ir, cik daudz dzesēšanas šķidruma būs nepieciešams to aizpildīt. Starp citu, izplešanās tvertnes tilpums tiks noteikts arī, pamatojoties uz šo rādītāju. Mēs piebilstam, ka apkures apjoms palīdzēs noskaidrot, vai iztvaikošanas tvertnē ir pietiekams daudzums (litru skaits), kas iebūvēts apkures katlā, vai ja jums ir jāiegādājas papildu jauda.

Starp citu, par siltuma zudumiem. Ir noteikti standarti, kurus eksperti nosaka kā standartu. Šis rādītājs vai drīzāk attiecība nosaka visas kopējās apkures sistēmas efektīvu darbību nākotnē. Šī attiecība ir 50/150 W / m². Tas nozīmē, ka tas izmanto sistēmas jaudas attiecību un telpā uzsildīto telpu.

Siltuma aprēķins

Tātad, pirms aprēķināt savas mājas apsildes sistēmu, jums ir jāizprot daži dati, kas attiecas uz pašu ēku.

  • No mājas projekta jūs uzzināsiet apsildāmās telpas izmērus - sienu augstumu, platību, logu un durvju ailu skaitu, kā arī to izmērus.
  • Kā māja ir salīdzinājumā ar galvenajiem punktiem? Neaizmirstiet par vidējo temperatūru savā rajonā ziemā.
  • Kāds materiāls ir no pašas ēkas? Īpaša uzmanība pievērsta ārējām sienām.
  • Noteikti noteikti komponenti no grīdas līdz zemei, kas ietver ēkas pamatu.
  • Tas pats attiecas uz augšējiem elementiem, tas ir, griestiem, jumtiem un grīdām.

Šie struktūras parametri ļaus jums pāriet uz hidraulisko aprēķinu. Pieņemsimies, ka visa iepriekšminētā informācija ir pieejama, tādēļ nevajadzētu radīt problēmas ar tās savākšanu.

Aprēķina formula

Siltuma patēriņa vadlīnijas

Siltuma slodzes aprēķina, ņemot vērā sildīšanas iekārtas jaudu un ēkas siltuma zudumus. Tādēļ, lai noteiktu paredzētā katla jaudu, ir nepieciešams reizināt ēkas siltuma zudumus ar reizināšanas koeficientu 1,2. Tas ir sava veida krājums, kas vienāds ar 20%.

Kāds ir šis koeficients? Ar to jūs varat:

  • Prognozēt gāzes spiediena kritumu līnijā. Galu galā, ziemā ir vairāk patērētāju, un visi cenšas iegūt vairāk degvielas nekā pārējie.
  • Mainiet temperatūru mājas iekšienē.

Pievienojiet, ka siltuma zudumus ēkas konstrukcijā nevar vienmērīgi sadalīt vienmērīgi. Izpildes atšķirība var būt diezgan liela. Tālāk ir minēti daži piemēri.

  • Caur ārējām sienām ēka atstāj siltumu līdz 40%.
  • Caur grīdām - līdz 10%.
  • Tas pats attiecas uz jumtu.
  • Caur ventilācijas sistēmu - līdz 20%.
  • Caur durvīm un logiem - 10%.

Tātad, mēs noskaidrojām ēkas struktūru un izdarījām vienu ļoti svarīgu secinājumu, ka siltuma zudumi ir atkarīgi no pašas mājas arhitektūras un tās atrašanās vietas, kas ir jāapmaksā. Bet daudz to nosaka arī sienu, jumta un grīdas materiāli, kā arī siltumizolācijas klātbūtne vai trūkums. Tas ir svarīgs faktors.

Piemēram, mēs definējam koeficientus, kas samazina siltuma zudumus atkarībā no logu konstrukcijām:

  • Parastie koka logi ar parasto stiklu. Šajā gadījumā aprēķinot siltumenerģiju, izmanto koeficientu 1,27. Tas nozīmē, ka, izmantojot šāda tipa stiklojumu, ir siltumenerģijas noplūde, kas vienāda ar 27% no kopējā daudzuma.
  • Ja tiek uzstādīti plastikāta logi ar stikla pakešu logiem, tiek izmantots 1,0 koeficients.
  • Ja plastmasas logi tiek uzstādīti no sešu kameru profila un ar trīs kameru stikla paketi, tad tiek ņemts koeficients 0,85.

Iet uz priekšu, sakārtojot logus. Starp grīdas platību un loga stiklojuma zonu pastāv noteikta saikne. Jo lielāka ir otrā pozīcija, jo augstāks ir ēkas siltuma zudums. Un šeit ir noteikta proporcija:

  • Ja loga laukumam attiecībā pret grīdas platību ir tikai 10% rādītājs, tad apkures sistēmas sildīšanas jaudas aprēķināšanai izmanto koeficientu 0,8.
  • Ja attiecība ir robežās no 10 līdz 19%, tiek piemērots koeficients 0,9.
  • Pie 20% - 1,0.
  • 30% -2.
  • Ar 40% - 1,4.
  • Pie 50% - 1,5.

Un tie ir tikai logi. Un ir arī materiālu ietekme, ko izmantoja mājas celtniecībā, siltuma slodzēm. Mēs ievietojam tos galdam, kur sienu materiāli atradīsies, samazinot siltuma zudumus, kas nozīmē, ka arī to koeficients samazināsies:

Būvmateriālu veids

Kā redzat, atšķirība no izmantotajiem materiāliem ir nozīmīga. Tāpēc mājas projektēšanas stadijā ir nepieciešams precīzi noteikt, no kāda materiāla tas tiks būvēts. Protams, daudzi attīstītāji būvē māju, pamatojoties uz budžetu, kas piešķirts būvniecībai. Bet ar šādiem izkārtojumiem ir vērts to izpētīt. Eksperti apgalvo, ka vislabāk ir ieguldīt sākotnēji, lai vēlāk gūtu ieguvumus no māju ekspluatācijas. Turklāt apkures sistēma ziemā ir viens no galvenajiem izdevumu posteņiem.

Istabu izmērs un stāvu skaits

Apkures sistēmas diagramma

Tātad, mēs turpinām izprast koeficientus, kas ietekmē siltuma aprēķināšanas formulu. Kā telpas izmērs ir atkarīgs no siltuma slodzes?

  • Ja griestu augstums jūsu mājā nepārsniedz 2,5 metrus, aprēķinā tiek ņemts koeficients 1,0.
  • 3 m augstumā 1,05 jau ir uzņemts. Neliela atšķirība, bet tas ievērojami ietekmē siltuma zudumus, ja kopējā mājas platība ir pietiekami liela.
  • Pie 3.5 m - 1.1.
  • Pie 4,5 m -2.

Bet tāds rādītājs kā ēkas augstums ietekmē telpas siltuma zudumus dažādos veidos. Šeit ir jāņem vērā ne tikai grīdu skaits, bet arī telpas vieta, tas ir, kādā grīdā tas atrodas. Piemēram, ja tas ir numurs pirmajā stāvā, un pašā mājā ir trīs vai četri stāvi, aprēķinam tiek izmantots koeficients 0,82.

Pārvietojot telpas uz augšējiem stāviem, palielinās arī siltuma zuduma indikators. Turklāt ir jāņem vērā bēniņi - neatkarīgi no tā, vai tie ir izolēti vai ne.

Kā jūs varat redzēt, lai precīzi aprēķinātu ēkas siltuma zudumus, ir jānosaka dažādi faktori. Un visi no tiem ir jāņem vērā. Starp citu, mēs neuzskatīja visus faktorus, kas samazina vai palielina siltuma zudumus. Bet pati aprēķina formula galvenokārt būs atkarīga no apsildāmās telpas un uz rādītāju, ko sauc par īpašo siltuma zudumu vērtību. Starp citu, šajā formulā tas ir standarta un ir vienāds ar 100 W / m². Visas pārējās formulas ir koeficienti.

Hidrauliskais aprēķins

Tātad, tika noteikti siltuma zudumi, izvēlēta apkures iekārtas jauda, ​​tomēr tikai jānosaka vajadzīgā dzesēšanas šķidruma tilpums un attiecīgi arī izmērs, kā arī izmantotie materiāli, caurules, radiatori un vārsti.

Pirmkārt, mēs nosakām ūdens tilpumu apkures sistēmā. Tam būs vajadzīgi trīs rādītāji:

  1. Kopējā apkures sistēmas jauda.
  2. Temperatūras starpība pie izejas un ieejas apkures katlā.
  3. Ūdens siltuma jauda. Šis rādītājs ir standarta un ir 4,19 kJ.

Sildīšanas sistēmas hidrauliskais aprēķins

Formula ir šāda - pirmais rādītājs tiek dalīts ar pēdējiem diviem. Starp citu, šāda veida aprēķinus var izmantot jebkurai apkures sistēmas daļai. Šeit ir svarīgi sadalīt līniju detaļās tā, lai katra dzesēšanas šķidruma ātrums būtu vienāds. Tāpēc eksperti iesaka veikt sadalīšanu no viena vārsta uz citu, no viena radiatora uz otru.

Tagad mēs pārietam uz dzesēšanas šķidruma spiediena zuduma aprēķinu, kas ir atkarīgs no berzes caurules sistēmā. Šajā nolūkā tiek izmantoti tikai divi daudzumi, kuri formulā ir reizināti. Tas ir stieņa sekcijas garums un īpašs berzes zudums.

Bet spiediena zudumu vārstu aprēķina ar pilnīgi atšķirīgu formulu. Tajā ņemti vērā šādi rādītāji:

  • Dzesēšanas šķidruma blīvums
  • Viņa ātrums sistēmā.
  • Kopējais rādītājs par visiem koeficientiem, kas ir šajā elementā.

Lai visi trīs rādītāji, kas iegūti pēc formulas, atbilstu standarta vērtībām, ir jāizvēlas pareizie caurules diametri. Salīdzinājumam ļaujiet mums pieminēt vairāku veidu cauruļvadus, tāpēc ir skaidrs, kā to diametrs ietekmē siltuma efektivitāti.

  1. Metāla caurule ar diametru 16 mm. Tās siltuma jauda svārstās no 2,8-4,5 kW. Indikatora starpība ir atkarīga no dzesēšanas šķidruma temperatūras. Taču paturiet prātā, ka tas ir diapazons, kurā ir noteiktas minimālās un maksimālās likmes.
  2. Tā pati caurule ar diametru 32 mm. Šajā gadījumā jauda mainās diapazonā no 13 līdz 21 kW.
  3. Caurule izgatavota no polipropilēna. Diametrs 20 mm - jaudas diapazons 4-7 kW.
  4. Tā pati caurule ar diametru 32 mm - 10-18 kW.

Un pēdējais ir cirkulācijas sūkņa definīcija. Lai dzesēšanas šķidrums vienmērīgi sadalītos visā apkures sistēmā, nepieciešams, lai tā ātrums būtu ne mazāks kā 0,25 m / s un ne vairāk kā 1,5 m / s. Spiediens nedrīkst būt lielāks par 20 MPa. Ja dzesēšanas šķidruma ātrums ir lielāks par maksimālo ieteikto vērtību, cauruļvadu sistēma darbosies ar troksni. Ja ātrums ir mazāks, tad var rasties kontūras novadīšana.

Secinājums par tēmu

Parastajiem patērētājiem, kas nav speciālisti un nesaprot nianses un siltumtehnisko aprēķinu īpatnības, viss, kas tika aprakstīts iepriekš, ir grūts un pat neizprotams temats. Un tas faktiski ir tas gadījums. Galu galā, lai saprastu visus konkrētā koeficienta atlases smalkumus, ir diezgan grūti. Tāpēc siltumenerģijas aprēķināšana vai, drīzāk, tās daudzuma aprēķins, ja rodas šāda vajadzība, ir labāk uzticēt apkures inženierim. Bet jūs nevarat veikt šo aprēķinu. Jūs pats varēja pārliecināties, ka atkarībā no tā ir pietiekami plašs rādītāju klāsts, kas ietekmē apkures sistēmas pareizu uzstādīšanu.

Top