Rechentafeln für Wärmetechniker: Raumheizung. 40 Rechentafeln mit dreisprachigen Erläuterungen in Deutsch - Englisch - Französisch [Reprint 2019 ed.] 9783486766448, 9783486766431

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RECHENTAFELN FÜR WÄRMETECHNIKER

RAUMHEIZUNG 40 R E C H E N T A F E L N MIT D R E I S P R A C H I G E N E R L Ä U T E R U N G E N IN D E U T S C H - E N G L I S C H - F R A N Z Ö S I S C H VON

£>W.'3tt8. WALTER GOLDSTERN VDI WIEN

M Ü N C H E N U N D B E R L I N 1936

V E R L A G VON R . O L D E N B O U R G

Copyright 1936 by R.Oldenbourg, München und Berlin Druck von R.Oldenbourg, München und Berlin Printed in Germany

Einleitung. Die vorliegende Sammlung von Rechentafeln aus der Heizungstechnik soll ein Hilfsmittel für den berechnenden und projektierenden Heizungsingenieur sein. Rechentafeln ermöglichen es, eine große Zahl von dauernd wiederkehrenden Berechnungsaufgaben in kürzester Zeit und doch mit ausreichender Genauigkeit auszuführen; das Ablesen der Werte aus den Rechentafeln wird in jedem Fall die schnellste Berechnungsmethode sein. Daneben aber haben die Rechentafeln einen nicht zu unterschätzenden Wert durch ihre Anschaulichkeit, durch die bildhafte Wiedergabe der in den Berechnungen vorkommenden Zahlenwerte. Bs ist daher nicht zu verwundern, wenn sich in ähnlicher Form auf den verschiedensten Gebieten der Technik bereits eine Anzahl von Diagrammen allgemein durchgesetzt hat (wie z. B. das bekannte IS-Diagramm), durch die der Ingenieur in der Lage ist, seine Berechnungen durchzuführen und zu verfolgen — man könnte sagen, wie der Feldherr seine Schlachten auf der Landkarte verfolgt. Die Rechentafeln sollen und können aber kein Lehrbuch sein; es muß vorausgesetzt werden, daß der Benutzer dieser Tafeln mit den Größen und dem Gang der Berechnungen durchaus vertraut ist. Für jede Berechnungsaufgabe müssen die Ausgangswerte bekannt sein, aus Messung oder Schätzung. Dann aber ist dem Heizungsingenieur durch die Rechentafeln eine Fülle von Hilfsmitteln geboten, durch die er seine gewohnte Berechnungsarbeit vereinfachen und abkürzen kann; dazu erhält er aber auch noch neue Berechnungsmöglichkeiten, wo er bisher auf die ungefähre Schätzung angewiesen war. So können die Rechentafeln wohl ein wirksames, arbeitsparendes W e r k z e u g werden für den Ingenieur, dem ganz allgemein (verglichen mit anderen Berufen) an Werkzeugen sehr mangelt. Wie jedes Werkzeug verlangt aber auch dieses, daß sein Gebrauch erlernt und geübt wird, daß der Heizungsingenieur sich, nach und nach, eine Tafel nach der anderen f ü r seinen täglichen Arbeitsbedarf erschließt. Dazu soll auch eine kurze Gebrauchsanweisung dienen. Den Wert der Rechentafeln wird man sich erst klarlegen können, wenn man sich für einen bestimmten Zeitraum (etwa eines Monats) darüber Rechenschaft gibt, welche Zeitersparnis insgesamt durch die Benutzung des Buches erzielt wurde. Es sei aber ohne weiteres zugegeben, daß die Rechentafeln noch verbesserungsfähig sind; dem Verlag ist jede Anregung dazu sehr willkommen. M ü n c h e n 1936.

F. Derigs.

3

Gebrauchsanweisung. 1. Vor der praktischen Benutzung der Rechentafeln soll man sich mit dem Gebrauch jeder einzelnen, mit den Berechnungswerten, die gegeben und gesucht sind, und mit der Verfolgung der Werte in der Tafel vertraut machen. 2. Am einfachsten kann man das, indem man das auf der Textseite angegebene Z a h l e n b e i s p i e l verfolgt, dem in der Rechentafel der gestrichelte Linienzug mit Pfeilen entspricht. Die Übereinstimmung der im Text enthaltenen Zahlen mit den entsprechenden Teilstrichen der Teilungen oder Linienscharen zeigt sofort, wie die Tafel auch für beliebige andere Werte zu benutzen ist. 3. Man beginnt etwa mit der e i n f a c h e n T a f e l 16, in der die wichtigsten Rohrabmessungen enthalten sind. Das Beispiel gibt für den Nenndurchmesser dn = 100 mm die zugehörigen Werte von Innendurchmesser Ai, Wandstärke fi, lichtem Querschnitt Ft, Rauminhalt V{, Eisenquerschnitt Fy und Eisengewicht Gr an. Man findet den im Text angegebenen Wert sofort, wenn man (der gestrichelten Linie folgend) von der mit dem Kennbuchstaben (z. B . d{) bezeichneten Linie auf die Randteilung mit dem gleichen Kennbuchstaben übergeht. 4. Um den Bereich der Rechentafeln zu erweitern, kann bei solchen Zusammenhängen, die aus der beigefügten Formel als proportional zu erkennen sind, eine Vervielfachung entsprechender Werte mit einer beliebigen Potenz von 10 vorgenommen werden, wie das in einzelnen Beispielen angedeutet ist (Tafeln 5, 7, 11, 18, 21, 23, 36).

4

Inhaltsverzeichnis. Table of Contents. Table des Matières. I. Berechnung des Wärmebedarfs. Calculation of the Heat Requirements. Calcul du besoins en chaleur.

Tafel abaque

Wärmewiderstand und Wärmedurchlässigkeit von Baustoffen . . . . Thermal Resistance and Heat Permeability of Constructional Materials. Résistance thermique et perméabilité thermique des matériaux de construction.

1

Wärmewiderstand und Wärmeübergangszahl von Mauerwerk Thermal Resistance and Coefficient of Heat Transmission of Brickwork. Résistance thermique et perméabilité thermique des maçonneries.

2

Wärmeübergang durch Leitung Heat Transmission by Conduction. Transmission de chaleur par conduction.

3

Wärmeübergang durch Strahlung Heat Transmission by Radiation. Transmission de chaleur par rayonnement.

4

Berechnung der Wärmedurchgangszahl Calculation of the Coefficient of Heat Transmission. Calcul du coefficient de transmission de chaleur.

5

Wärmewiderstand und Wärmedurchlässigkeit von Metallen und Luftschichten Thermal Resistance and Heat Permeability of Metal and Air Spaces. Résistance thermique et perméabilité thermique des métaux et des couches d'air.

6

Wärmedurchgangszahl und Wärmebedarf Coefficient of Heat Transmission and Heat Requirement. Coefficient de transmission de chaleur et besoins en chaleur.

7

Wärmebedarf von Gebäuden (Mittelwerte) Heat Requirements of Buildings (Average Values). Besoins en chaleur des édifices (valeurs moyennes).

8

Kirchenheizung Church Heating. Chauffage des églises.

9

1

5

II. Kesselanlage und Schornstein. Boiler Plant and Chimney. Chaudière et cheminée. Kesselheizfläche Boiler Heating Surface. Surface de chauffe de la chaudière. Ausdehnungsgefäß Expansion Tank. Vase d'expansion.

xafel .chart abaque

10 11

Sicherheitsleitungen Safety Pipes. Conduites de sûreté.

12

Schornstein-Zugstärke Chimney Draught. Tirage de la cheminée.

13

Schornstein- Querschnitt Chimney Area. Section de la cheminée.

14

Zugverluste im Schornstein Loss of Draught in Chimney. Pertes de tirage dans la cheminée.

15

i n . Bohrleitung nnd Bohrisolierung. Pipe Line and Lagging. Tuyauterie et reyetement calorifuge.

6

Rohrabmessungen Pipe Dimensions. Dimensions des tuyaux.

16

Rohroberfläche (mit und ohne Wärmeschutz) Pipe Surface (with and without Lagging). Surface des tuyaux (avec et sans calorifuge).

17

Wärmeinhalt und Strömungsgeschwindigkeit Heat Content and Velocity of Flow. Chaleur contenue et vitesse de circulation.

18

Wirksamer Druckunterschied in Schwerkraft-Warmwasserheizungen . Effective Pressure Différence in Gravity-Hot Water Systems. Différence de pression efficace dans les chauffages à eau chaude par gravité.

19

Wärmeverlust isolierter Rohrleitungen Loss of Heat from Insulated Pipe Lines. Pertes thermiques des tuyauteries calorifugées.

20

Abkühlung durch Wärmeverluste Temperature Drop by Heat Losses. Refroidissement par pertes de chaleur.

21

IV. Bemessung der Rohrnetze. Design o! Piping. Calcul de la tuyauterie.

Tafel abaque

Wärmeleistung von Schwerkraft-Warmwasserheizungen (für 20° C Temperaturgefälle) 22 Heat Output of Gravity-Hot Water Systems (for 20° C Temperature Drop). Pouvoir de chauffe des installations de chauffage à eau chaude par gravité (pour différence de température de 20° C). Umrechnung der Wärmeleistung (für beliebige Temperaturgefälle) . . 23 Conversion of Heat Output (for Given Temperature Drop). Détermination du pouvoir de chauffe (pour des différences de température quelconques). Strömungsgeschwindigkeit in Schwerkraft-Warmwasserheizungen . . . Velocity of Flow in Gravity-Hot Water Systems. Vitesse de circulation dans les installations de chauffage à eau chaude par gravité.

24

Einzelwiderstände der Rohrleitung Individual Resistances of Pipe Line. Resistances locales de la tuyauterie.

25

Wärmeleistung von Pumpen-Warmwasserheizungen (für 20° G Temperaturgefälle) Heat Output of Forced Circulation Hot Water Systems (for 20° C Temperature Drop). Pouvoir de chauffe des installations de chauffage à eau chaude avec circulation par pompe (pour différence de température de 20° C).

26

Strömungsgeschwindigkeit in Pumpen-Warmwasserheizungen . . . . Velocity of Flow in Forced Circulation Hot Water Systems. Vitesse de circulation dans les installations de chauffage à eau chaude avec circulation par pompe.

27

Wärmeleistung von Niederdruckdampfheizungen Heat Ootput of Low Pressure Steam Systems. Pouvoir de chauffe des installations de chauffage par vapeur à basse pression.

28

Strömungsgeschwindigkeit in Niederdruckdampfheizungen Velocity of Flow in Low Pressure Steam Systems. Vitesse de circulation dans les installations de chauffage par vapeur à basse pression.

29

Kondenswasserleitungen Condensate Pipes. Conduites d'eau condensée.

30

Y. Heizvorrichtungen. Heating Equipment. Radiateurs et échangeurs de chaleur. Wärmedurchgang durch Heizflächen Heat Transmission of Radiators. Transmission de chaleur par les radiateurs. 1*

31

7

Tafel chart abaque

Wärmeabgabe nackter Rohre Heat Emission from Bare Pipes. Pouvoir émissif des tuyauteries nues.

32

Wärmedurchgang durch Kupfer- und Eisenrohre Heat Transmission through Copper and Iron Pipes. Transmission de chaleur à travers les tubes en cuivre et en fer.

33

Mittlerer Temperaturunterschied (in Wärmeaustauschern) Mean Difference of Temperature (in Heat-Exchanger Apparatus). Ecart moyen de température (dans les échangeurs de chaleur).

34

VI. Überwachung des Heizbetriebes. Supervision of Heating. Contrôle du chauffage. Regelung von Warmwasserheizungen Control of Hot Water Systems. Réglage des installations de chauffage à eau chaude.

35

Brennstoffverbrauch Fuel Consumption. Consommation de combustible.

36

Brennstoffeigenschaften Properties of Fuels. Propriétés des combustibles.

37

Koks-Korngröße Size of Coke. Grosseur du coke.

38

Brennstoff- und Wärmekosten Fuel Costs and Heat Costs. Coût du combustible et coût de la chaleur.

39

Wärmeeigenschaften von Warmwasser und Niederdruckdampf . . . . Thermal Properties of Hot Water and Low Pressure Steam. Propriétés thermiques de l'eau chaude et de la vapeur d'eau saturée.

40

Abgekürzte Quellenangabe. = H. Rietschels Leitfaden der Heiz- und Lüftungstechnik, 10. Aufl. Berlin 1934. Recknagel = H. Recknagels Hilfstafeln zur Berechnung von Warmwasserheizungen. 6. Aufl. München 1933. D I N 4701 = Regeln für die Berechnung des Wärmebedarfs und der Heizkörperund Kesselgrößen von Warmwasser- und Niederdruckdampf-Heizungsanlagen (Dinorm 4701). Berlin 1929. Hütte = Hütte, 26. Aufl., Bd. I, Berlin 1932. Rietschel

8

Zeichenerklärung. Key to Symbols. Explication des notations. a

°/o

Aschengehalt des Brennstoffs Ash content of fuel Teneur en cendres du combustible

da

mm

Außendurchmesser Outside diameter Diamètre extérieur

dt

mm

Innendurchmesser ,

dn

mm

Inside diameter Diamètre intérieur Nenndurchmesser Nominal diameter Diamètre nominal

J ®[

haaf abaque

37

16

12, 16, 17, 18, 22, 24, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32

12, 16, 17, 18, 20, 22, 24, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32

g [C]

%

Gewichtsanteil des Kohlenstoffs Carbon, percentage by weight Teneur en carbone (en poids)

37

g [H]

%

Gewichtsanteil des Wasserstoffs Hydrogen, percentage by weight Teneur en hydrogène (en poids)

37

g [ON]

%

Gewichtsanteil des Sauerstoffs und Stickstoffs Oxygen and nitrogen, percentage by weight Teneur en oxygène et azote (en poids)

37

g [S]

%

Gewichtsanteil des Schwefels Sulphur, percentage by weight Teneur en soufre (en poids)

37

hg

cm

Glutschichthöhe Thickness of firebed Hauteur de la couche en ignition

38

hsch

m

Schornsteinhöhe Height of chimney Hauteur de la cheminée

lr

kcal kg

Verdampfungswärme Latent heat of evaporation Chaleur d'évaporation

13, 15

40

9

D

.

w

kcal kg kcal kg kcal m 2 h °C

£

kcal m 2 h°C £ " ,

^

M t

Q

M 10" kcal

Qh

M_ 10* kcal

l

m

h

mm

n

mmHjO m pD

®fc

10

Tafel chart abaque

Wärmeinhalt des Dampfes Heat content of steam Chaleur de la vapeur Wärmeinhalt des Wassers Heat content of water Chaleur contenue dans l'eau Wärmedurchgangszahl Coefficient of heat transmission Coefficient de transmission Teil-Wärmedurchgangszahl Partial coefficient of heat transmission Coefficient de transmission partiel Brennstoffkosten Fuel costs Prix du combustible (par tonne)

40

18, 19,40

5, 6, 31, 32

5

39

Wärmekosten im Brennstoff Cost of heat in the fuel Coût de la chaleur dans le combustible Wärmekosten im beheizten Raum Cost of heat in the heated space Coût de la chaleur dans le local chauffé Länge der Rohrleitung Lenght of pipe line Longueur de la tuyauterie Koks-Korngröße Size of coke Grosseur du coke Luftüberschußzahl Excess air factor Coefficient d'excès d'air Druckgefälle (je 1 m Rohrleitung) . . . . Pressure drop per metre-run of pipe Chute de pression (par m de conduite)

39

39

21

38

14

22, 24, 26, 27, 28, 29

ata

Dampfdruck Steam pressure Pression de la vapeur

18, 40

kcal m2 h

Wärmeleistung (je 1 m 2 Fläche) Heat output per square metre of surface per hour Quantité de chaleur émise (par m 2 de surface et par heure)

kcal m2 h

Heizflächenbelastung Loading of heating surface Taux d'émission de la surface de chauffe

10

kcal mh

Wärmeabgabe (je 1 m Rohrleitung) Heat emission per metre-run of pipe line per hour Chaleur émise par m de conduite

32

1

Tafel chart abaque ?f

kcal °Ch

Wärmeleistung (je 1° C Temperaturunterschied) Heat output per hour (per 1°C difference of temperature) Taux d'émission (par °C d'écart de température et par heure)

7

kcal m2 h

Wärmebedarf (je I m 2 Umschließungsfläche) Heat required (per square metre of wall and window area) Quantité de chaleur nécessaire (par m 2 de surface de paroi extérieure totale)

9

1000 kcal Wärmeverbrauch (je 1 Gradtag) °C (24 h) Heat consumption per degree Centigrade per 24 hr. (i. e. per degree-day) Consommation de chaleur (par degré et par jour)

36

kcal m h °C

®v

kcal m8 h m h °C kcal

Wärmeverlust (je 1 m Rohrlänge) Heat loss (per metre-run of pipe) Déperdition de chaleur (par m de conduite) Wärmebedarf (je 1 m 3 umbauten Raum) Head required (per cubic metre of enclosed space) Chaleur nécessaire (par m 3 de local) spezifischer Wärmewiderstand Specific thermal resistance Résistance thermique spécifique

20, 21

8

1, 6

60

SO

100

a

1S0

200

250

300

8

Wärmebedarf von Gebäuden (Mittelwerte). Heat Requirements of Buildings (Average Values). Besoins en chaleur des édifices (valeurs moyennes). umbauter Raum

V„

kcal m3 h QÖ

1000 kcal

Ausführungsart

enclosed volume of the building type of construction

Wärmebedarf (je 1 m 3 umbauten Raum) Wärmebedarf des Gebäudes

heat required (per cubic metre of enclosed space) heat requirements of the buildings

® ®

cube du bâ- 6000 6000 timent genre d'exécution (3) ® chaleur nécessaire (par m 8 de local) 16,0 26,5 quantité de chaleur re96 160 quise par le bâtiment

Ausführungsarten. — Type of Construction. — Genres d'exécution.

®

gute Ausführung, günstige Verhältnisse schlechte Ausführung, ungünstige Verhältnisse

good construction favourable conditions bad construction, unfavourable conditions Q» =

bonne exécution, conditions favorables mauvaise exécution, conditions défavorables

qyVb

R i e t s c h e l . — H o t t i n g e r M., Heizung und Lüftung. München 1926.

1000kcal h 500 WO I I i I I I

I

i l

«0000

-

30000

9

Kirchenheizung. Church Heating. Chauffage des églises.

z F,, F,a= IF

Ir

Fn kcal m2 h

Aufheizzeit

heating-up period

Umschließungsfläche

exposed outer surface of building

Fensterfläche

window area

Fensterverhältnis

window ratio

proportion de surface vitrée

0,25

Wärmebedarf (je 1 m 2 Umschließungsfläche)

heat required (per square metre of wall and window area)

quantité de chaleur nécessaire (parm 2 de surface extérieure totale)

77

heat requirement

quantité de chaleur requise

277

heat expenditure (per square metre of wall and window area)

dépense de chaleur 355 (par m 2 de surface extérieure totale) calories à dépenser 1280 pour une mise en marche

te,.

1000 kcal Wärmebedarf h kcal Wärmeaufwand (je m2 1 m 2 Umschließungsfläche)

Wb

1000 kcal

Q>

Wärmeaufwand für einmaliges Hochheizen

heat expenditure for single heating-up

für:

for: room temperature

h

°C

Raumtemperatur

ia

°C

Außentemperatur

outdoor temperature

temps de mise en 5,0 route surface totale de pa- 3600 roi extérieure surface des fenêtres 900

pour: température du lo- -f- 12 cal 15 température extérieure

G r ö b e r - S i e l e r , Wärmebedarfsbestimmung von Kirchen. München 1935.

10 Kesselheizfläche. Boiler Heating Surface. Surface de chauffe de la chaudière.