apostroika.ru

Как отопить загородный дом.

Аналитический метод.

В основе метода заложена формула определения удельного теплового потока, как функции от температуры поверхности пола (DIN 4725), которая выведена на основе решения частной задачи Форхгеймера (тепловой поток от линейного источника в полуограниченном массиве):

qв = 8,92(tntв)1,1,

Где: qв – удельный тепловой поток по направлению «вверх», Вт/м2;

tn – температура поверхности пола,°С;

tв – температура воздуха в помещении,°С.

Если условно вырезать из теплого пола полосу шириной равной шагу труб (рисунок 1), то можно предположить, что тепловой поток одной трубы распределяется только внутри этой зоны.

Теплопередачу через боковые грани зоны можно принять нулевой, учитывая, что количество тепла, отданное в соседнюю зону, равно количеству тепла, поступившего из соседней зоны.

Можно также допустить, что отношение поверхности трубы, передающей тепло по направлению вверх к поверхности трубы, передающей тепло по направлению вниз, равно отношению соответствующих тепловых потоков («вверх» / «вниз»).

Рисунок 1.

Как отопить загородный дом

Средняя требуемая температура теплоносителя определяется из формулы:

t = tв + qвRnв + qвbRnpmp (1 + a),

Где: t – средняя температура теплоносителя,°С;

b – шаг труб (м);

Приведенное сопротивление теплопередаче слоев пола над трубой:

Как отопить загородный дом (м2 К/Вт);

Коэффициент теплоотдачи поверхности пола:

αв = 8,92 (tn tв)0,1 = 7,311qв0,09 (Вт/м К).

Термическое сопротивление слоев пола над трубой:

Как отопить загородный дом (м2 К/Вт).

Приведенное сопротивление теплопередаче слоев пола под трубой:

Как отопить загородный дом (м2 К/Вт).

Термическое сопротивление слоев пола под трубой:

Как отопить загородный дом (м2 К/Вт).

Отношение тепловых потоков «вверх/вниз»:

Как отопить загородный дом

Приведенное сопротивление теплопередаче стенок трубы (с учетом коэффициента теплоотдачи на внутренней поверхности трубы αвн, принимаемого 400 Вт м/К.

Как отопить загородный дом2 К/Вт).

Для решения обратной задачи (определение удельного теплового потока по заданной средней температуре теплоносителя) методом приближений решается относительно qв уравнение:

Как отопить загородный дом

Данная методика реализована в программном комплексе Valtec.prg (версии 1.0.0.1 и выше).