Расчет теплопотерь дома | Тепло и энергия для Вас

Коэффициенты(К)

 

Qт = ватт/м2 х м2 х К1 х К2 х К3 х К4 х К5 х К6 х К7 = ватт

Где:

Qт – теплопотери дома., ватт/м² – удельная величина тепловых потерь (65-80 ватт/м2), которая состоит из теплового потока через материалы окон, стен и потолка, вентиляция и т.п., м² – площадь помещения., К – коэффициенты.

Пример расчета теплопотерь дома (общей площадью 100 м2).

 

К1 – двойной стеклопакет К1=1,0

К2 – материал стен (ж/бетон,кирпич,утеплитель) К2=1,0

К3 – отношение площади окон к площади пола 20% К3=1,0

К4 – температура на улице -20°С К4=1,0

К5 – число наружных стен К5=1,33

К6 – помещение над расчетным (холодный чердак) К6=1,0

К7 – высота комнат 2,5м К7=1,0

Qт=72,5 х 100 х 1,0 х 1,0 х 1,0 х 1,0 х1,33 х 1,0 х 1,0 = 9642 ватт

Теплопотери дома — лишь составная часть его теплового баланса. Не поленитесь прочесть дальше о тепловом балансе дома.

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ДОМА

Выше Вы ознакомились с приближенными расчетами теплопотерь дома. Но этот расчет является лишь составной частью общего теплового баланса дома, где учитываются и другие факторы тепловых потерь, а также и иные источники поступления тепла.

Дополнительные потери тепла

1. Большое значение имеет влажностной режим помещения, непосредственно связанный с тепловым. Оптимальная относительная влажность жилого помещения 50-60%. Источниками влаги в помещении являются: приготовление пищи, стирка и глажение белья, душ, ванная, влажная уборка, растения, потоотделение человека. Средняя семья может вносить до 15л в сутки в атмосферу своего жилища. Влага содержится в воздухе в виде водяных паров, и максимальная величина влагосодержания зависит от температуры воздуха:

Например, если у Вас при температуре внутри помещения 20^oC содержится 10,7г/м³ влаги, то тогда температура снизится до 12^oC, влажность воздуха будет уже 100%, и дальнейшее понижение температуры приведет к конденсации влаги с ее выпадением преимущественно на быстро остывающие конструкции здания. Поэтому, если в холодный период года Вы приезжаете в загородный дом иногда, или наоборот, проживаете в нем постоянно, но иногда выезжаете на некоторое продолжительное время, обязательно следует тщательно проветривать помещение перед тем, как уехать. Это позволит Вам сохранить ограждающие конструкции здания от конденсации на них влаги и уберечь их от гниения, плеснеобразования и намокания. Повышенное влагонасыщение ограждающих конструкций приводит к увеличению теплопотерь, что проиллюстрировано на рис.2

2. Поскольку компания профессионально занимается не только выпуском электроотопительного оборудования, но и отопительными системами, у нас существует многолетняя база данных по европейской части Российской Федерации о максимальных из средних (по румбам) скоростей ветра и максимальных (из средних) температурных характеристиках наиболее холодного месяца — января. Средняя температура на европейской части РФ в январе -3,6^oC, направление ветра (среднее, по румбам) юго-запад.

Дополнительные поступления тепла

1. Тепло в помещение может поступать при работе электронагревательных приборов, радио-телевизионной аппаратуры, холодильника, стиральной машины, утюга, фена и другого электрооборудования. Значительное количество теплоты выделяется при приготовлении пищи. Оглянитесь у себя в доме — зная, например, количество включенных электролампочек и их суммарную мощность, а также мощность другого включенного электрооборудования, можно приблизительно подсчитать количество дополнительного тепла, поступающего в Ваш дом. Для приведенного в предыдущем разделе сайта примера дома площадью 100 м

2 эти цифры составят 2-3 кВт в час.

2. Выделяют тепловую энергию также люди и домашние животные, например: при выполнении легкой, средней и тяжелой работы человек выделяет, в среднем, соответственно до 172 Вт; 172-193 Вт; более 193 Вт. Считайте сами.

3. Есть и в природе положительный фактор — плюсовая часть теплового баланса. Это инсоляция (солнечная радиация).

Температурные показатели в таблице выведены на основании статистических данных об интенсивности воздействия солнечной радиации на поверхность стен и окон (вт/м2) и ее продолжительности (час), географическая широта 60

o (Ленинградская область).

4. Мы редко задумываемся, что такое комфорт, когда нам хорошо и уютно, зато состояние теплового дискомфорта, когда мерзнут ноги, дует в спину, сыреют стены, быстро выводит из равновесия и не дает полноценно жить, работать, отдыхать. Все комфортные условия жилища и рабочего места имеют свои определенные физические параметры, а, следовательно, поддаются контролю и регулированию.

В качестве расчетной температуры в зимний период для определения теплопотери и подбора теплогенератора принимается (согласно рекомендаций нормативной литературы) 18^oC.Нормативный температурный перепад между температурой воздуха внутри жилого помещения, наружной стеной, чердачным перекрытием и полом первого этажа не более 6,4 и 2

oC соответственно. Запомните это и не вешайте термометр на внешнюю стену помещения — обязательно обманет. Полезно, с точки зрения гигиенистов, снижать температуру на 2-3^oC ночью в спальне, что связано с изменением интенсивности обмена веществ.

Вы ознакомились с основами теплового баланса здания. Основываясь на этих знаниях, Вы можете самостоятельно подобрать необходимое оборудование для отопления конкретного помещения или поручить это дело профессионалам.

---

Поделиться ссылкой на страницу:

Расчет теплопотери деревянного дома

Важно знать и учитывать, что деревянный дом теряет тепло через стены, крышу, окна, часть тепла уходит в землю и систему вентиляции. Наиболее значительны потери через стены дома. Тепловые потери тем выше, чем выше разница температур в доме и на улице. Кроме того, они зависят от теплозащитных свойств стен, окон, покрытий, перекрытий.

Если есть необходимость рассчитать теплопотери деревянного дома, здесь используется такой термин, как сопротивление теплопередачи — это величина, оценивающая теплозащитные свойства ограждающих конструкций, которые сопротивляются утечкам тепла.

Сопротивление теплопередачи показывает, какое количество тепла уйдет при известном перепаде температур через квадратный метр ограждающей конструкции. Сказанное можно выразить такой формулой:

Q = S * ΔT/ R

где Q — это теплопотери (единица измерения — Вт).

R — это сопротивление теплопередачи (единица измерения -°С·м. кв./ Вт или °С/ Вт/м. кв.).

S — площадь конструкции (единица измерения — м. кв.)

ΔT — это разница между температурой в доме и на улице (единица измерения — °С).

Давайте рассмотрим на конкретном примере. Допустим, температура в доме — 20°С, а на улице –30°С.

Обозначим это так: Тнар.= –30 °С, Твнутр.= 20°С. Следовательно, разница температур ΔT=50°С.

Обычно при расчете теплопотери берут самый неблагоприятный период (ветреный и морозный день).

Теплосопротивление R можно определить по формуле:

R = B/K

где R — теплосопротивление

B — толщина однородного слоя (м)

К — коэффициент теплопроводности материала (Вт/м•°С).

Обычно значение коэффициента теплопроводности K можно найти в строительных справочниках — «Строительные нормы и правила» (СНиП II-3-79) — для сухой зоны влажности и нормальной влажной зоны. Допустим, коэффициент теплопроводности сосны и ели поперек волокон для сухой зоны влажности равен 0.14 Вт/м•°С, для нормальной влажной зоны — 0,18 Вт/м•°С. Коэффициент теплопроводности сосны и и ели вдоль волокон соответственно равен о,29 Вт/м•°С и 0,35 Вт/м•°С.

Если конструкция многослойна, расчет теплосопротивления R производят для каждого слоя отдельно и затем суммируют.

R = R1+ R2 + …

Расчет теплопотерь дома: онлайн-калькулятор точного расчета теплопотерь

Комфортный климат в доме зависит от тепловых потерь. Чтобы не тратить лишние средства на отопление нужно учитывать многие факторы, такие как потеря тепла через стены во внешнюю среду, прогрев пола, материал и установка окон, исправность отопительной и вентиляционной системы и т.д.

Зачем нужен расчет теплопотерь дома?

Расчет теплопотерь дома – это учет всех составляющих, влияющих на потери тепла:

1. Внешняя среда;
2. Внутренняя составляющая.

Особенно актуально знать потери тепа в холодное время года. Решающим фактором здесь становится разность температур между внешней и внутренней средой. Потери тепла в зависимости от строительного материала необходимо рассчитать перед постройкой здания. Различные материалы характеризуются разной теплопроводностью. Дом, построенный из кирпича и бруса, по-разному задерживают тепло, и, соответственно для них требуется различный расход топлива на обогрев.

Очень большое влияние на сохранение тепла в помещении оказывает площадь. Недаром в Сибири бани строят маленькими, с низкими потолками.

Так же одним из факторов, влияющих на потерю тепла в помещении, является качественная теплоизоляция. Теплоизоляция, выполненная из некачественных материалов или посаженная на неправильный герметик (клей), будет только ухудшать ситуацию. В полостях такого материала может скапливаться вода. А, как известно, вода хорошо проводит тепло и не сохраняет его.

Общая потеря тепла складывается из всех составляющих:

Q=Qстен+Qокон+Qпола+Qкровли Qвытяжных систем

• Рассчитать теплопотерю можно воспользовавшись он-лайн калькулятором. Здесь мы рассмотрим, как рассчитать теплопотери дома, учитывая основные факторы

Расчет теплопотерь дома

Влияние строительных материалов

По требованию СанПина максимальная разница между температурой воздуха и температурой стены должна быть 4°С. Этот показатель зависит от термического сопротивления материала.

Для каждого материала свой показатель термического сопротивления выраженный в °С м²/Вт:

• Кирпичная кладка – 0,73
• Брус – 0,83
• Керамзитная плита – 0,58

Однако это не единственный показатель, влияющий на тепло в доме. Притом что, тепловое сопротивление дома из бруса почти такое же как у кирпичной кладки, он гораздо хуже сохраняет тепло. Связано это с тем, что между бревен находятся зазоры, которые необходимо прокладывать утеплителем. В кирпичной кладке все зазоры закрыты растворов цемента, который увеличивает термическую сопротивляемость почти вдвое. Керамзитная плита теряет тепло за счет швов. Поэтому дополнительные потери также должны быть учтены при подсчете тепловых потерь.

Теплопотери стен

Qcт=Kст*Fст(tвнут-tвнеш), где

• Kст – коэффициент теплопроводности материала, °С м²/Вт;
• Fст – площадь стены, м²;
• tвнут – температура внутри помещения, °С;
• tвнеш – температура снаружи, °С.

Стены дома непосредственно контактируют с внешней средой, поэтому при правильной постройке большая часть тепла будет уходить именно через них. Помимо материала на теплопотери за счет стен влияет внутренняя и наружная отделка, количество слоев стены и их теплопроводность, толщина стены. Слабыми местами в стеновых потерях являются потери на швы между панелями, различные технологические отверстия.

Для того чтобы сократить потери необходимо между слоями стены создать воздушную прослойку или прослойку, утепленную пористым утеплителем, так как воздух плохо проводит тепло и помогает сохранить его в помещении. Технологические отверстия также следует обкладывать утеплителем, для лучшего сохранения тепла.

Тепловые потери за счет крыши или потолка

Потери тепла для потолка и крыши рассчитываются по той же формуле, что и для стен. Теплый воздух поднимается вверх, поэтому, чтобы не отапливать улицу, следует серьезно отнестись к утеплению крыши при строительстве. Основным параметром теплопотерь здесь будет неравномерность стыков. От выбора утепляющего материала тоже будет завесить очень многое. Так, например использование эковаты предполагает отсутствие влаги. А, как известно, вместе с теплым воздухом вверх поднимается и пар, который остывая, будет конденсироваться, оседать на утеплителе, замещая воздух и снижать термическое сопротивление утеплителя.

Тепловые потери окон

Потери тепла за счет окон рассчитываются по следующей формуле:

Qок=Kок*Fок(tвнут-tвнеш), где

• Kок – коэффициент теплопроводности материала, °С м²/Вт;
• Fок – площадь стены, м²;
• tвнут – температура внутри помещения, °С;
• tвнеш – температура снаружи, °С

Так же как и у стен, снизить теплопотери окон можно за счет многослойности стекла. Также огромное влияние оказывают правильно установленные комплектующие и качественный утеплитель. Также большое влияние оказывает качество материалов, из которых изготовлено окно. Большая площадь окон также оказывает негативное влияние. Поэтому не стоит в регионах с холодными зимами устанавливать большие окна.

Утепление пола

Формула расчета для теплопотерь для пола и фундамента идентична представленной выше. Но есть и свои нюансы. Теплопроводность пола будет разной для фундамента поднятого над грунтом и стоящего непосредственно на грунте.

Для фундамента, поднятого над грунтом основным параметром, влияющим на потерю тепла, является высота подъема. Также в расчет принимаются все слои теплоизоляции между полом и неотаплиевым подполом. Необходимым условием сохранения тепла здесь является герметичность стыков и правильно подобранный утеплитель.

Фундамент, стоящий на грунте, имеет другие теплопотери. Его коэффициент рассчитывается исходя в основном из тепловых потерь слоев утеплителя и толщины пола. Также следует учесть, что в этом случае тепловые потери сокращаются от стен к центру здания.

Вентиляционные системы

Вентиляционные системы сами по себе предназначены для сообщения помещения с внешней средой. Однако при правильной установке они не только не сократят теплопотери, но и помогут сохранить тепло в доме. Основная задача вытяжки убрать лишний пар из помещения. Однако при большом захвате воздуха вентилятором могут происходить ощутимые теплопотери.

Чтобы их избежать следует выбирать вентиляторы с обратным клапаном. Лепестки клапана прикрывают вентиляционное отверстие, когда вентилятор не работает, и не позволяют теплу уходить в вентиляционной отверстие.

Система отопления

Еще одним моментом, влияющим на потерю тепла, является работа самой отопительной системы. Чтобы радиатор не отапливал улицу за ним стоит установить отражающий экран из специального материала.

Перед началом нового отопительного сезона нужно стравить воздух из системы, это поможет сохранить фитинги в нормальном рабочем состоянии. Так же необходимо несколько раз промыть систему, чтобы убрать возможные засоры.

Нормальная работа отопительной системы гарантирует комфортные температурные условия в помещении.

Таким образом, расчет теплопотерь помогает сократить расходы на отопление. Основными параметрами, влияющими на тепловые потери являются выбор изоляционных материалов, площадь помещения, разность температур между помещением и окружающей средой, наличие воздушных полостей, а также исправность отопительной и вентиляционной системы.

Расчет теплопотерь: калькулятор, формулы, пример, таблица

Обеспечение того или иного пространства здания теплом достигается с помощью установки соответствующего оборудования. В зависимости от типа здания, это могут быть разные приборы и обогреватели. Так, например, в частном доме чаще всего используются небольшие одно- или двухконтурные газовые котлы, которые могут быть напольными или настенными. В некоторых отдельных домах и по сей день встречаются такие нагревательные сооружения, как дровяные печи или печи-буржуйки. Конечно же, это бывает очень редко, но все-таки эти обогреватели, которые в течение нескольких сотен лет позволяли людям обеспечивать тепло в домах, и сейчас на должном уровне выполняют свои прямые функции. Что же касается производственных предприятий, то на них довольно широкое применение получили так называемые «воздушные пушки», которые, благодаря встроенному вентилятору, разгоняют по всему помещению нагретый до определенной температуры воздух, а в теплое время года они способны выполнять функции кондиционера и вентилятора (достаточно лишь отключить нагревательный элемент).

Напольный котел отопления устанавливают в отдельное помещение.

Помимо этих приспособлений, на крупных предприятиях по созданию и производству каких-то промышленных или продуктовых товаров используется паровое отопление. Оно заключается в том, что образующийся в процессе производства пар не отправляется на прямую в атмосферу через отводящую трубу, а направляется по трубам, расположенным по всему периметру здания. Этот способ позволяет экономить средства на оплате за электроэнергию или за магистральный газ. Помимо всего прочего, это замечательный способ уменьшить масштабы негативного влияния продуктов человеческой деятельности на окружающую среду. Конечно же, по сравнению с отопительным оборудованием прошлого поколения, техника сейчас оказывается на несколько шагов впереди, но теплопотери остаются на достаточно критическом уровне. Именно поэтому необходимо не только осуществлять систематический расчет теплопотерь здания, но и предпринимать некоторые попытки для того, чтобы эти показатели снижались.

Как проводятся расчеты тепловых потерь?

Процесс теплопотерь дома.

Независимо от того, в каком здании или помещении проводится замер теплопотерь, они в большинстве своем связаны с тем, что нагретый воздух выходит из помещения через разнообразные ограждающие конструкции. К ним относятся стены, потолки, полы, окна, двери и многое другое. Помимо этого, здесь еще следует назвать такой фактор, как необходимость нагревать тот воздух, который просачивается в помещение через всевозможные зазоры и неплотные соединения опять-таки между ограждающими конструкциями. Таким образом, для того чтобы избежать теплопотерь, необходимо произвести их расчет и потом уже попытаться наметить основные этапы работы по преодолению данной ситуации.

Методика расчета теплопотерь помещений и порядок его выполнения

Схема утепление входных дверей.

Все потери помещениями различных типов тепла складываются из теплопотерь, происходящих через разнообразные ограждающие конструкции, например, стены, окна, перегородки, перекрытия или полы, и из расходования тепла на процесс нагревания воздуха, который попадает внутрь здания через неплотно защищенные сооружения, присутствующие в конструкции данного рассматриваемого помещения. Иногда в некоторых промышленных зданиях случаются и другие варианты возможной потери тепла, природу которых можно связать только с практической деятельностью предприятия и условиями, в которых происходит непосредственная деятельность этой организации.

В любом случае учет теплопотерь необходимо производить для всех конструкций ограждающего типа, которые присутствуют в отапливаемом помещении.

При этом не обязательно учитывать потери тепла, которые осуществляются через внутренние конструкции, если разность их температуры с температурой в соседних помещениях не превышает 3 градусов по Цельсию.
Как рассчитать теплопотери здания сквозь ограждающие конструкции?

Формулы расчета теплопотерь.

Для этой цели существует следующая формула: Qогр = F (tвн – tнБ) (1 + Σ β ) n / Rо

В которой, tнБ – это температура воздуха снаружи, измеряемая градусами по Цельсию;

tвн – температура внутри помещения, мера измерения которой тоже – градус по Цельсию;

далее за F принимается площадь всех защитных сооружений, в квадратных метрах;

n – коэффициент, учитывающий положение ограждений или защитных сооружений внутри здания, то есть положение внешней поверхности этих объектов по отношению к наружному воздуху;

под β подразумеваются добавочные теплопотери, рассчитанные в некоторых долях от основных потерь тепла;

Rо – это сопротивление процессу передачи тепла, измеряемое в отношении произведения кв. метров на градусы по Цельсию к Вт.

Сопротивление обычно тоже находится по формуле Rо = 1/ αв + Σ ( δі / λі ) + 1/ αн + Rв.п. Здесь за αв берется коэффициент восприятия тепла внутренней поверхностью имеющихся ограждений, мера измерения этого компонента – отношение Вт к произведению метра в квадрате на градус по Цельсию;

λі – это расчетный коэффициент теплопроводности для используемого материала одного слоя конструкции;

δі – толщина одного слоя материала;

αн – коэффициент отдачи тепла ограждением;

Rв.n – термосопротивление внутри воздушной замкнутой прослойки;

Коэффициенты αн и αв в некоторых случаях имеют постоянные значения, как и значение λі, которое указано в специальных справочниках;

δі – величина, которую назначают дополнительно, согласно заданию, и определить ее можно только по чертежам конструкций ограждений;

Коэффициенты восприятия тепла αв для внутренней поверхности стен, полов и потолков равна 8,7 кв.м׺С/Вт. Обозначаемый символом αн коэффициент теплоотдачи наружных стен и перекрытий, над которыми нет чердака, равен 23. В случае же с имеющимися в конструкции здания чердаками и подвалами этот коэффициент снижается практически вдвое, равняясь таким образом, 12 кв.м׺С/Вт.

Вернуться к оглавлению

Добавочные тепловые потери через окна и двери

Крайне редко прибегают к технологии подсчета потерь тепла через двери или окна, поэтому удобнее воспользоваться приведенными в справочных материалах данными. Согласно им, через двери, окна и стены, ориентированные на северные стороны, наблюдаются потери тепла в 0,1 β. Если же окна, стены и двери смотрят на запад или юго-восток, то теплопотери уменьшаются и равны 0,05 β

Вернуться к оглавлению

Расчет расходов тепла на нагревание попадающего снаружи воздуха

Добавочные теплопотери.

Существует два общепринятых для этого случая типа расчетов. Посредством первого можно определить расход энергии Qі, уходящей на нагревание воздуха, проникнувшего извне через вентиляционную вытяжку. Второй же расчет помогает определить расход тепловой энергии на подогрев воздуха извне, проникающего внутрь помещения через неплотно установленные ограждения.

Определяем Qі по формуле 0,28 L ρн с (tвн – tнБ) (1),

в которой L, м3 на 1 час, представляет собой расход выходящего наружу воздуха;

с – это удельная величина тепловой емкости воздуха, измеряемая в кДж;

ρн – это плотность наружного воздуха, кг/м3.

Вернуться к оглавлению

Расчет тепловых потерь частного дома

Достаточно часто происходит так, что, еще до того как вы поселитесь в новом доме, в нем остается всего-навсего доработать какие-то мелочи своими собственными руками или же, наоборот, приходится обращаться за помощью профессионалов, для того чтобы сделать то, что вы оставили на последнюю очередь. И в первом, и во втором случае проблему необходимо решить как можно скорее, но разница заключается в том, что, до того как приступить к реализации какой-то серьезной задачи, нередко требуется провести мероприятия подготовительного характера. Так, например, если у вас еще не проведено отопление, то сначала нужно будет провести расчет тепловых потерь и только потом определяться с тем, какая отопительная система будет подходящей в вашем конкретном случае.

Для того чтобы осуществить намеченное мероприятие, необходимо определиться с тем, через что именно в частном доме может выходить тепло. Самый первый ответ, который приходит на ум, связан, конечно же, с дверью. Еще бы, ведь именно она является той частью, которая не только стоит на границе улицы и дома, но и находится в открытом состоянии очень часто. И если в весенний или летний период данное ее положение становится всего-навсего причиной проникновения в дом комаров, мух и каких-то других мелких (порой и крупных) насекомых, то осенью, зимой и ранней весной результаты данных действий намного серьезнее: за несколько секунд выхолаживается одна комната, а если учесть, что в дом не только приходят, но из него еще и выходят, то, как минимум, раз в день дверь открывается на 2-3 минуты. И если в квартирах более быстрому остыванию внутренней температуры помещения препятствует подъезд, то в частном доме такой защиты нет.

Итак, с дверью разобрались, здесь ничего нового мы не узнали, а лишь подтвердили лишний раз правоту своих догадок и подозрений. Далее представляем список частей здания, виновных в тепловых потерях:

• стены;
• окна;
• потолок;
• чердачное покрытие или крыша;
• пол на первом или на цокольном этаже;
• вентиляционная система.

Вернуться к оглавлению

Теплопотери и их расчет на примере двухэтажного здания

Сравнение расходов на отопление зданий разной формы.

Итак, возьмем для примера небольшой домик с двумя этажами, утепленный по кругу. Коэффициент сопротивления теплопередаче у стен (R) при этом будет в среднем равен трем. Здесь учитывается то, что к основной стене уже прикреплена теплоизоляция из пеноплекса или из пенопласта, толщиной около 10 см. У пола данный показатель окажется чуть меньше, 2,5, так как утеплителя под отделочным материалом нет. Что касается кровельного покрытия, то здесь коэффициент сопротивления достигает 4,5-5 благодаря тому, что утеплен чердак с помощью стекловаты или минеральной ваты.

Кроме того, что вы определите то, насколько способны те или иные интерьерные элементы противиться естественному процессу улетучивания и охлаждения теплого воздуха, нужно будет определиться с тем, каким именно способом это происходит. Возможно несколько вариантов: испарение, излучение или конвекция. Помимо них, существуют и другие возможности, но к частному жилому помещению они не относятся. При этом, осуществляя расчеты теплопотерь в доме, не нужно будет учитывать, что время от времени температура внутри помещения может повышаться от того, что сквозь окно солнечные лучи нагреют воздух на несколько градусов. Не стоит в данном процессе ориентироваться еще и на то, что дом стоит в каком-то особом положении по отношению к сторонам света.

Для того чтобы определить то, насколько серьезными являются теплопотери, достаточно провести расчет данных показателей в самых населенных комнатах. Наиболее точный расчет предполагает следующее. Сначала нужно подсчитать общую площадь всех стен в комнате, затем из данной суммы нужно вычесть площадь всех расположенных в этой комнате окон и, учитывая площадь кровли и пола, рассчитать теплопотери. Это возможно осуществить с помощью формулы:

dQ=S*(t внутри – t уличная)/R

Так, например, если площадь стен у вас равна 200 кв. метрам, температура в помещении – 25ºС, а на улице – минус 20ºС, то стены потеряют приблизительно 3 киловатта тепла за каждый час. Аналогично осуществляется и расчет теплопотерь всех остальных составляющих. После этого их остается лишь суммировать и у вас получится, что комната с 1 окном потеряет в час около 14 киловатт тепла. Итак, это мероприятие производится до монтажа отопительной системы по специальной формуле.

Расчет теплопотерь

Большинство граждан не задумывается о том, что такое теплопотери и почему их нужно знать, считая данную информацию для себя излишней. При этом жители многоквартирных домов (МКД) жалуются зимой на холод в квартирах, связывая это лишь с недостаточным отоплением. Предлагаем вместе разобраться в причинах температурного дискомфорта в холода, узнать о причинах потерь тепла в квартире. Знания, как произвести расчет данной величины помогут обеспечить не только комфортное проживание, но и финансовую экономию.

Теплопотери в жилом доме – понятие и влияние на условия проживания

Теплопотерей называется уровень тепла, утрачиваемого помещением через стены, окна, потолок и пол за определенное количество времени. Измеряется данная величина в ваттах на квадратный метр, и зависит от разницы внутренней и внешней температуры воздуха – чем она ниже, тем выше энергоэффективность здания.

Годовая разница природных температур составляет порядка 60 градусов – от –30° в зимний период до +30° летом. Комфортной температурой для человека считается уровень в +18/+24°, который необходимо поддерживать в жилых зданиях. Добиваются этого за счет стройматериалов (теплоизолирующих потолков, стен и полов, энергосберегающих стекол), систем обогрева, проветривания или кондиционирования. Законодательно установлены строительные правила, нормы и стандарты, определяющие тепловую защиту строений.

Строительные нормы и правила

Для установления и закрепления норм теплопотерь дома существуют своды правил (СП), нормы и правила (СНиП), применяемые при строительстве, и ГОСТ:

• СП 131.13330.2012 – о строительной климатологии;
• СП 50.13330.2010 – о тепловой защите зданий;
• СП 60.13330.2012 – об отоплении, вентилировании и кондиционировании в зданиях воздуха.
• СНиП 2.04.07-86* – о тепловых сетях;
• СНиП 2.08.01-89* – о жилых зданиях;
• СНиП 2.04.05-91* – об отоплении, вентилировании и кондиционировании.
• ГОСТ 22270-76 – об оборудовании для кондиционирования, вентиляции и отопления;
• ГОСТ 30494-2011 – о параметрах микроклимата в помещениях жилых и общественных зданий;
• ГОСТ 31311-2005 – об отопительных приборах.

Данные энергетического паспорта МКД должны соответствовать вышеуказанной технической документации и быть в пределах регламентированных нормативов.

С какой целью определяют объем потерь тепла в жилом доме

Расчет объема тепловых потерь необходим для создания отопительных и вентиляционных систем, определенной мощности, во вновь возводимых строениях. В жилом МКД проведение энергоаудита позволит выявить излишки тепловых потерь, которые станут основанием для его капитального ремонта.

Расчет мощности системы отопления основан на теплопотерях всего здания. Теплоотдача радиаторов определяется с учетом потерь тепла помещения, где его планируется установить. Расчеты производят в наиболее холодное время года, при минимальных погодных температурах.

Перед строительством жилого дома расчет потенциальных потерь тепла позволяет выбрать характер и качество строительных материалов, опираясь на их характеристики и климатические условия. При таком подходе, расход тепла не увеличится, а строение будет прогреваться быстрее.

Основные места теплоотдачи в доме

Для выявления уровня тепловых потерь учитывают не только климатические условия местности, но и расположение здания по отношению к сторонам света. Комфорт людей зависит от конструктивных особенностей здания, качества утепления наружных стен, фасадной отделки.

При оценке объема уходящего тепла учитывают также следующие факторы:

• Возможные теплопотери на инфильтрацию через «дышащие» стены, закрытые окна и двери.
• Утечку теплого воздуха через внутренние ограждающие конструкции – стены, потолки, полы.
• Теплопотери на вентиляцию. При ее размещении, рассчитывают объем вентилируемого воздуха.

На расчет теплопотерь через пластиковые окна также влияет количество в них стеклопакетов – чем их больше, тем ниже утечка.

Виды расчета потерь тепла в жилом доме

Рассчитать потери тепла в своей квартире или доме можно с помощью онлайн-программ расчета теплопотерь. Для каждой ограждающей конструкции (пола, стены, окна и т.п.) имеется отдельная графа, позволяющая по заданным параметрам определить примерное количество потерь и выявить уязвимые места.

Полученные данные будут точнее передавать информацию, чем расчет теплопотерь по укрупненным показателям теплопередачи, созданным в советские времена, для стандартных типовых проектов домов.

Произвести вычисления можно и с помощью теплотехнических калькуляторов, также доступных в интернете. Данные программы позволяют проверить теплоизоляционную толщину на соответствие нормативами, а также рассчитать требуемую ширину слоя теплоизоляции, исходя из их характеристик сопротивления теплоотдаче.

Существуют также программы-приложения для расчета теплопотерь дома, устанавливаемые на мобильные устройства. С их помощью можно на этапе внутренней отделки строящегося МКД подобрать элементы утепления квартиры, размеры радиаторов и т.п.

Для фактического определения утечки тепла можно использовать тепловизор. Это измерительный прибор, который используется для проверки проводимых строительных работ или для выявления уязвимых мест в старом доме, с целью последующего утепления.

Описание процесса расчета

Все программы и калькуляторы, подсчитывающие утечку тепла, основаны на существующих расчетных формулах в соответствии с правилами и нормативами. В рекомендуемом расчете теплопотерь дома, необходимо вводить параметры помещения или дома, в соответствующие графы.

Параметры, применяемые в расчетах

Для получения коэффициента, характеризующего потери тепла, необходимо учитывать следующие данные:

• разницу внутренней и внешней температур;
• объем воздуха в помещении;
• способность ограждений (стен, потолка, окон и т.д.) удерживать тепло.

Последний показатель учитывает тепловое сопротивление стройматериала.

Формула и исходные данные для расчета

Упрощенная формула для расчета теплопотерь помещения выглядит следующим образом:

Q = S· T : R,

где Q – объем теплопотерь, S – объем помещения, T – разница между внешней и внутренней температурами, R – величина сопротивления утечки тепла материала.

Для подсчетов по формуле необходимо вводить следующие данные:

• для вычисления объема (S) – метраж помещения и высоту потолков;
• для установления разницы температур (T) – значения наружной и внутренней температур воздуха;
• для определения (R) – типы материала фасада, наружных стен, стеклопакетов и т.д, а также их физические свойства.

При подсчете утечки тепла стоит понимать, что абсолютно все факторы не поддаются полному учету. Это и конструктивные ошибки, и внутри стеновой конденсат. Поэтому полученные данные лучше проверить экспериментальным путем.

Какие мероприятия планируют по результатам анализа теплопотерь

При выявлении тепло утечки принимают решение о капитальном ремонте здания. В целях энергосбережения утепляют наружные стены, монтируют более мощные и современные системы отопления. Устанавливают более качественные окна, с большим числом стеклопакетов, оказывающие тепловое сопротивление потерям. Однако чаще всего производят ремонт кровли, поскольку она является наиболее уязвимым местом для выхода тепла.

Если ваша семья, даже при наличии «теплых полов», оконных стеклопакетов, застекленной лоджии и современной входной двери, мерзнет – причину нужно искать в утечках теплового ресурса. Расчетные данные будут поводом для обращения в управляющую компанию и инициации соответствующих действий с ее стороны.

Правильный расчет теплопотерь зданий | Тепловизов

Вопросы экономного потребления энергоресурсов актуальны как для владельцев частных домов, так и для организаций, на балансе которых находятся административные, торговые здания, производственные объекты. Первое, что необходимо сделать на пути к повышению энергоэффективности – произвести расчет теплопотерь здания с применением упрощенной или дифференцированной методики.

Даже самый простой расчет на этапе проектирования позволит правильно определить возможность планируемой отопительной системы и затраты на оплату отопления. При необходимости в проект можно внести необходимые изменения.

Как рассчитать теплопотери правильно?

Потери тепла в жилых домах, зданиях промышленного и другого назначения происходят через оконные и дверные конструкции, кровлю, вследствие функционирования вентиляционной системы. Причиной такого явления может быть использование некачественных стройматериалов, неправильно выполненные строительно-монтажные работы, износ элементов строительной конструкции вследствие длительной эксплуатации.

Точно определить причину, по которой объект теряет теплый воздух можно путем тепловизионного обследования – бесконтактного метода теплоконтроля, который наглядно показывает проблемные участки.

На практике достаточно часто применяются расчетные методики определения теплопотерь. В некоторых источниках предлагается считать утечку тепла так: площадь помещения с высотой потолка 250 см умножить на 100,0 Вт. Но такой подход дает приблизительный результат, поскольку на показатель действует много факторов.

Для правильного расчета специалисты рекомендуют определить основные участки теплопотерь и по каждому из них провести отдельные вычисления:

• через ограждающие элементы – окна и двери;
• связанные с функционированием вентиляции;
• обусловленные отводом горячей воды в канализационную систему.

Как посчитать потери тепла большого здания или сооружения?

В качестве примера приведем вычисление теплопотерь двухуровневого коттеджа через стены. Высота постройки составляет 7 м, размер сторон – 10*10 метров. Стены возведены из теплокерамики и имеют толщину 50 см, коэффициент теплопроводности материала составляет 0,16 Вт/м*с. Наружная поверхность утеплена минватой слоем в 5 см, коэффициент которой составляет 0,04 Вт/м*с.

Самая низкая температура воздуха на улице составляет -25 градусов, требуемая температура в помещении +23 градуса.

Определяем термосопротивление:

• основного стройматериала: 0,5: 0,16 = 3,125;
• утепляющего материала: 0,05: 0,04 ­= 1,125;
• общий показатель для стены: 3,125 + 1,125 = 4,375 Вт/м*с.

Площадь стен составляет: 10*7*4 -2,5*16 = 240,0 кв. метров.

Показатель теплопотери сквозь стены составляет:

(240:4,375)*(23 –(-25)) = 2 633,0 Вт.

Таким же способом вычисляется показатель теплопотерь через фундаментное основание, пол, кровлю, входную дверь и окна. Полученные данные суммируют. Значение термосопротивления оконных и дверных конструкций указывается в паспорте.

Теплопотери через пол и стены в грунт

Опубликовано 05 мая 2015
Рубрика: Теплотехника | 36 комментариев

/Обратите внимание!!! Статья дополнена P.S. (25.02.2016) и P.S. (08.01.2021)./

Несмотря на то, что теплопотери через пол большинства одноэтажных промышленных, административно-бытовых и жилых зданий редко превышают 15% от общих потерь тепла, а при увеличении этажности…

…порой не достигают и 5%, важность правильного решения задачи определения теплопотерь от воздуха первого этажа или подвала в грунт не теряет своей актуальности.

Особенно важно правильно рассчитать эти теплопотери для подвальных комнат (залов), где они могут составить все 100% для данного типа помещений!

В этой статье рассматриваются три варианта решения поставленной в заголовке задачи. Выводы — в конце статьи.

Считая потери тепла, всегда следует различать понятия «здание» и «помещение».

При выполнении расчета для всего здания преследуется цель — найти мощность источника и всей системы теплоснабжения.

При расчете тепловых потерь каждого отдельного помещения здания, решается задача определения мощности и количества тепловых приборов (батарей, конвекторов и т.д.), необходимых для установки в каждое конкретное помещение с целью поддержания заданной температуры внутреннего воздуха.

Воздух в здании нагревается за счет получения тепловой энергии от Солнца, внешних источников теплоснабжения через систему отопления и от разнообразных внутренних источников – от людей, животных, оргтехники, бытовой техники, ламп освещения, системы горячего водоснабжения.

Воздух внутри помещений остывает за счет потерь тепловой энергии через ограждающие конструкции строения, которые характеризуются термическими сопротивлениями, измеряемыми в м²·°С/Вт:

R=Σ(δ_i/λ_i)

δ_i – толщина слоя материала ограждающей конструкции в метрах;

λ_i – коэффициент теплопроводности материала в Вт/(м·°С).

Ограждают дом от внешней среды потолок (перекрытие) верхнего этажа, наружные стены, окна, двери, ворота и пол нижнего этажа (возможно – подвала).

Внешняя среда – это наружный воздух и грунт.

Расчет потерь тепла строением выполняют при расчетной температуре наружного воздуха для самой холодной пятидневки в году в местности, где построен (или будет построен) объект!

Но, разумеется, никто не запрещает вам сделать расчет и для любого другого времени года.

Расчет в Excel теплопотерь через пол и стены, примыкающие к грунту по общепринятой зональной методике В.Д. Мачинского.

Температура грунта под зданием зависит в первую очередь от теплопроводности и теплоемкости самого грунта и от температуры окружающего воздуха в данной местности в течение года. Так как температура наружного воздуха существенно различается в разных климатических зонах, то и грунт имеет разную температуру в разные периоды года на разных глубинах в различных районах.

Для упрощения решения сложной задачи определения теплопотерь через пол и стены подвала в грунт вот уже более 80 лет успешно применяется методика разбиения площади ограждающих конструкций на 4 зоны.

Каждая из четырех зон имеет свое фиксированное сопротивление теплопередаче в м²·°С/Вт:

R₁=2,1  R₂=4,3  R₃=8,6  R₄=14,2 

Зона 1 представляет собой полосу на полу (при отсутствии заглубления грунта под строением)  шириной 2 метра, отмеренную от внутренней поверхности наружных стен вдоль всего периметра или (в случае наличия подпола или подвала) полосу той же шириной, отмеренную вниз по внутренним поверхностям наружных стен от кромки грунта.

Зоны 2 и 3 имеют также ширину 2 метра и располагаются за зоной 1 ближе к центру здания.

Зона 4 занимает всю оставшуюся центральную площадь.

На рисунке, представленном чуть ниже зона 1 расположена полностью на стенах подвала, зона 2 – частично на стенах и частично на полу, зоны 3 и 4 полностью находятся на полу подвала.

Если здание узкое, то зон 4 и 3 (а иногда и 2) может просто не быть.

Площадь пола зоны 1 в углах учитывается при расчете дважды!

Если вся зона 1 располагается на вертикальных стенах, то площадь считается по факту без всяких добавок.

Если часть зоны 1 находится на стенах, а часть на полу, то только угловые части пола учитываются дважды.

Если вся зона 1 располагается на полу, то посчитанную площадь следует при расчете увеличить на 2×2х4=16 м² (для дома прямоугольного в плане, т.е. с четырьмя углами).

Если заглубления строения в грунт нет, то это значит, что H=0.

Ниже представлен скриншот программы расчета в Excel теплопотерь через пол и заглубленные стены для прямоугольных в плане зданий.

Площади зон F₁, F₂, F₃, F₄ вычисляются по правилам обычной геометрии. Задача громоздкая, требует часто рисования эскиза. Программа существенно облегчает решение этой задачи.

Общие потери тепла в окружающий грунт определяются по формуле в КВт:

Q_Σ=((F₁+F_1у)/R₁+F₂/R₂+F₃/R₃+F₄/R₄)*(t_вр-t_нр)/1000

Пользователю необходимо лишь заполнить в таблице Excel значениями первые 5 строчек и считать внизу результат.

Для определения тепловых потерь в грунт помещений площади зон придется считать вручную и затем подставлять в вышеприведенную формулу.

На следующем скриншоте показан в качестве примера расчет в Excel теплопотерь через пол и заглубленные стены для правого нижнего (по рисунку) помещения подвала.

Сумма потерь тепла в грунт каждым помещением равна общим тепловым потерям в грунт всего здания!

На рисунке ниже показаны упрощенные схемы типовых конструкций полов и стен.

Пол и стены считаются неутепленными, если коэффициенты теплопроводности материалов (λ_i), из которых они состоят, больше 1,2 Вт/(м·°С).

Если пол и/или стены утеплены, то есть содержат в составе слои с λ<1,2 Вт/(м·°С), то сопротивление рассчитывают для каждой зоны отдельно по формуле:

R_{утепл i}=R_{неутепл i}+Σ(δ_j/λ_j)

Здесь δ_j – толщина слоя утеплителя в метрах.

Для полов на лагах сопротивление теплопередаче вычисляют также для каждой зоны, но по другой формуле:

R_{на лагах i}=1,18*(R_{неутепл i}+Σ(δ_j/λ_j))

Расчет тепловых потерь в MS Excel через пол и стены, примыкающие к грунту по методике профессора А.Г. Сотникова.

Очень интересная методика для заглубленных в грунт зданий изложена в статье «Теплофизический расчет теплопотерь подземной части зданий». Статья вышла в свет в 2010 году в №8 журнала «АВОК» в рубрике «Дискуссионный клуб».

Тем, кто хочет понять смысл написанного далее, следует прежде обязательно изучить вышеназванную статью.

А.Г. Сотников, опираясь в основном на выводы и опыт других ученых-предшественников, является одним из немногих, кто почти за 100 лет попытался сдвинуть с мертвой точки тему, волнующую многих теплотехников. Очень импонирует его подход с точки зрения фундаментальной теплотехники. Но сложность правильной оценки температуры грунта и его коэффициента теплопроводности при отсутствии соответствующих изыскательских работ несколько сдвигает методику А.Г. Сотникова в теоретическую плоскость, отдаляя от практических расчетов. Хотя при этом, продолжая опираться на зональный метод В.Д. Мачинского, все просто слепо верят результатам и, понимая общий физический смысл их возникновения, не могут определенно быть уверенными в полученных числовых значениях.

В чем смысл методики профессора А.Г. Сотникова? Он предлагает считать, что все теплопотери через пол заглубленного здания «уходят» в глубь планеты, а все потери тепла через стены, контактирующие с грунтом, передаются в итоге на поверхность и «растворяются» в воздухе окружающей среды.

Это похоже отчасти на правду (без математических обоснований) при наличии достаточного заглубления пола нижнего этажа, но при заглублении менее 1,5…2,0 метров возникают сомнения в правильности постулатов…

Несмотря на все критические замечания, сделанные в предыдущих абзацах, именно развитие алгоритма профессора А.Г. Сотникова видится весьма перспективным.

Выполним расчет в Excel теплопотерь через пол и стены в грунт для того же здания, что и в предыдущем примере.

Записываем в блок исходных данных размеры подвальной части здания и расчетные температуры воздуха.

Далее необходимо заполнить характеристики грунта. В качестве примера возьмем песчаный грунт и впишем в исходные данные его коэффициент теплопроводности и температуру на глубине 2,5 метров в январе. Температуру и коэффициент теплопроводности грунта для вашей местности можно найти в Интернете.

Стены и пол выполним из железобетона (λ=1,7 Вт/(м·°С)) толщиной 300мм (δ=0,3 м) с термическим сопротивлением R=δ/λ=0,176 м²·°С/Вт.

И, наконец, дописываем в исходные данные значения коэффициентов теплоотдачи на внутренних поверхностях пола и стен и на наружной поверхности грунта, соприкасающегося с наружным воздухом.

Программа выполняет расчет в Excel по нижеприведенным формулам.

Площадь пола:

F_пл=B*A

Площадь стен:

F_ст=2*h*(B+A)

Условная толщина слоя грунта за стенами:

δ_усл=f(h/H)

Термосопротивление грунта под полом:

R₁₇=(1/(4*λ_гр)*(π/F_пл)^0,5

Теплопотери через пол:

Q_пл=F_пл*(t_в— t_гр)/(R₁₇+R_пл+1/α_в)

Термосопротивление грунта за стенами:

R₂₇=δ_усл/λ_гр

Теплопотери через стены:

Q_ст=F_ст*(t_в— t_н)/(1/α_н+R₂₇+R_ст+1/α_в)

Общие теплопотери в грунт:

Q_Σ=Q_пл+Q_ст

Замечания и выводы.

Теплопотери здания через пол и стены в грунт, полученные по двум различным методикам существенно разнятся. По алгоритму А.Г. Сотникова значение Q_Σ=16,146 КВт, что почти в 5 раз больше, чем значение по общепринятому «зональному» алгоритму — Q_Σ=3,353 КВт!

Дело  в том, что приведенное термическое сопротивление грунта между заглубленными стенами и наружным воздухом R₂₇=0,122 м²·°С/Вт явно мало и навряд ли соответствует действительности. А это значит, что условная толщина грунта δ_усл определяется не совсем корректно!

К тому же «голый» железобетон стен, выбранный мной в примере — это тоже совсем нереальный для нашего времени вариант.

Внимательный читатель статьи А.Г. Сотникова найдет целый ряд ошибок, скорее не авторских, а возникших при наборе текста. То в формуле (3) появляется множитель 2 у λ, то в дальнейшем исчезает. В примере при расчете R₁₇ нет после единицы знака деления. В том же примере при расчете потерь тепла через стены подземной части здания площадь зачем-то делится на 2 в формуле, но потом не делится при записи значений… Что это за неутепленные стены и пол в примере с R_ст=R_пл=2 м²·°С/Вт? Их толщина должна быть в таком случае минимум 2,4 м! А если стены и пол утепленные, то, вроде, некорректно сравнивать эти теплопотери с вариантом расчета по зонам для неутепленного пола.

Но самый главный вопрос автору (или редакции журнала) касается формулы (3) и графика:

R₂₇=δ_усл/(2*λ_гр)=К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2)))

Насчет вопроса, относительно присутствия множителя 2 у λ_гр было уже сказано выше.

Я поделил полные эллиптические интегралы друг на друга. В итоге получилось, что на графике в статье показана функция при λ_гр=1:

 δ_усл= (½)*К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2)))

Но математически правильно должно быть:

δ_усл= 2*К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2)))

или, если множитель 2 у λ_гр не нужен:

δ_усл= 1*К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2)))

Это означает, что график для определения δ_усл выдает ошибочные заниженные в 2 или в 4 раза значения…

Выходит пока всем ничего другого не остается, как продолжать не то «считать», не то «определять» теплопотери через пол и стены в грунт по зонам? Другого достойного метода за 80 лет не придумали. Или придумали, но не доработали?!

Предлагаю читателям блога протестировать оба варианта расчетов в реальных проектах и результаты представить в комментариях для сравнения и анализа.

Все, что сказано в последней части этой статьи, является исключительно мнением автора и не претендует на истину в последней инстанции. Буду рад выслушать в комментариях мнение специалистов по этой теме. Хотелось бы разобраться до конца с алгоритмом А.Г. Сотникова, ведь он реально имеет более строгое теплофизическое обоснование, чем общепринятая методика.

Прошу уважающих труд автора  скачивать файл с программами расчетов после подписки на анонсы статей!

Ссылка на скачивание файла:

teplopoteri-cherez-pol-i-steny-v-grunt (xls 80,5KB)

P. S. (25.02.2016)

Почти через год после написания статьи удалось разобраться с вопросами, озвученными чуть выше.

Во-первых, программа расчета теплопотерь в Excel по методике А.Г. Сотникова считает все правильно — точно по формулам А.И. Пеховича!

Во-вторых, внесшая сумятицу в мои рассуждения формула (3) из статьи А.Г. Сотникова не должна выглядеть так:

R₂₇=δ_усл/(2*λ_гр)=К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2)))

В статье А.Г. Сотникова — не верная запись! Но далее график построен, и пример рассчитан  по правильным формулам!!!

Так должно быть  согласно А.И. Пеховичу (стр 110, дополнительная задача к п.27):

R₂₇=δ_усл/λ_гр=1/(2*λ_гр)*К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2)))

Отсюда:

δ_усл=R₂₇*λ_гр=(½)*К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2))) 

P. S. (08.01.2021)

Время не стоит на месте… Широкому кругу инженеров стали доступны программы численного решения физических полей методом конечных элементов.

Рассмотренный в статье пример расчета теплопотерь подвала выполним в программе Agros2D, которую можно свободно скачать с официального сайта agros2d.org (с русским интерфейсом).

Исходные данные для расчета — те же:

1. Размеры подвала в плане по внутренним замерам – 9×12 м, заглубление – 2,5 м.

2. Стены и пол выполнены из железобетона толщиной 0,3 м с коэффициентом теплопроводности λ=1,7 Вт/(м·К).

3. Теплопроводность грунта λ=1,16 Вт/(м·К).

4. На границе «внутренняя поверхность подвала – воздух в подвале» коэффициент теплоотдачи α=8,7 Вт/(м²*К), температура воздуха в подвале t_вр=+16 °С.

5. На границе «наружная поверхность грунта – наружный воздух» коэффициент теплоотдачи α=23 Вт/(м²*К), температура наружного воздуха t_нр=-37 °С.

6. Нижняя граница грунта — ломаная изотермическая поверхность с постоянной температурой t_гр=+4 °С.

7. Через боковые поверхности блока грунта и через верхние поверхности железобетонных стен тепловой поток отсутствует.

Форма нижней поверхности грунта выбрана таким образом, что глубина промерзания грунта на удалении от здания составляет ~ 2,4 м.

На скриншоте представлено стационарное температурное поле, рассчитанное в программе Agros2D.

Результаты расчета:

1. Теплопотери подвала через пол – 1,23 КВт.

2. Теплопотери подвала через стены – 4,12 КВт.

3. Общие теплопотери подвала – 5,35 КВт.

Выводы:

1. Полученный результат в 1,6 раза больше результата, полученного по зональной методике Мачинского и в 3 раза меньше результата по методике Сотникова.

2. Если в расчетной модели уменьшить глубину промерзания грунта с 2,4 м до 2,0 м, добавив на поверхность слой снега, то рассчитанные в Agros2D теплопотери будут весьма близки к результату, полученному по зональной методике.

Другие статьи автора блога

На главную

Статьи с близкой тематикой

Отзывы

5-ступенчатый расчет тепловых потерь

Расчет тепловой нагрузки необходим до начала установки системы лучистого отопления, поскольку разные типы систем лучистого отопления имеют разные значения мощности в БТЕ.
Типичный расчет тепловой нагрузки состоит из расчета поверхностных тепловых потерь и тепловых потерь из-за инфильтрации воздуха. И то, и другое следует делать отдельно для каждой комнаты в доме, поэтому неплохо начать с плана этажа с размерами всех стен, полов, потолка, а также дверей и окон.

Ниже приведен пример 5-шагового руководства по расчету поверхностных тепловых потерь:

Шаг 1 — Расчет дельты T (расчетная температура):

Дельта T — это разница между расчетной температурой в помещении (T1) и расчетной температурой снаружи (T2), где расчетная температура в помещении обычно составляет 68-72 ° F в зависимости от ваших предпочтений, а расчетная температура наружного воздуха является типичным минимумом в течение отопительного сезона. Первый можно получить, позвонив в местную коммунальную компанию.
Предполагая, что T1 равно 72F, а T2 равно –5F, Delta T = 72F - (-5F) = 72F + 5F = 77F

---

Шаг 2 — Расчет площади поверхности:

Если расчет выполняется для внешней стены с окнами и дверями, расчет теплопотерь окна и двери должен выполняться отдельно.

Площадь стены = Высота x Ширина — Поверхность двери — Площадь окна
Площадь стены = 8 футов x 22 фута - 24 квадратных футов - 14 квадратных футов = 176 квадратных футов - 38 квадратных футов = 138 квадратных футов

---

Шаг 3 — Рассчитайте U-значение:

Используйте руководство «Типичные значения R и U» для получения значения R стены.

Значение U = 1 / значение R
Значение U = 1 / 14,3 = 0,07

---

Шаг 4 — Расчет теплопотерь поверхности стены:

Потери тепла с поверхности можно рассчитать по следующей формуле:

Потери тепла на поверхности = Значение U x Площадь стены x Разница T
Потери тепла на поверхности = 0.07 x 138 кв. Футов x 77F = 744 BTUH
(U-значение основано на предположении, что деревянная каркасная стена 2×4 с изоляцией из стекловолокна 3,5 дюйма)

---

Шаг 5 — Рассчитайте общую потерю тепла стеной:

Выполните шаги с 1 по 4, чтобы рассчитать теплопотери отдельно для окон, дверей и потолка.
Тепловые потери двери = 0,49 x 24 кв. Фута x 77F = 906 BTUH
(значение U основано на предположении, что дверь из цельного дерева)
Тепловые потери окна = 0,65 x 14 кв. Футов x 77F = 701 BTUH
(Значение U основано на предположении, что окно состоит из двух панелей)
Потери тепла на потолке = 0.05 x 352 кв. Футов x 77F = 1355 BTUH
(значение U основано на предположении, что изоляция из стекловолокна 6 дюймов. Поверхность потолка составляет 22 фута x 16 футов)

Теперь сложите все числа вместе:
Общая потеря тепла стеной = Потери в стенах + Потери в окнах + Потери в дверях + Потери на потолке
Общие тепловые потери в стене = 744 BTUH + 906 BTUH + 701 BTUH + 1352 BTUH = 3703 BTUH

---

Всегда следует учитывать скорость инфильтрации воздуха.
Для расчета потерь тепла в помещении из-за инфильтрации воздуха можно использовать следующую формулу:

Потери тепла при инфильтрации воздуха = Объем помещения x Дельта T x Количество воздуха в час x 0.018
Где объем помещения = длина x ширина x высота

изменения воздуха в час учитывают утечку воздуха в комнату.
Например: Потери тепла при инфильтрации воздуха = (22 футов x 16 футов x 8 футов) x 77F x 1,2 x 0,018 = 4683 BTUH

Для фактических расчетов обратитесь к своему подрядчику или разработчику системы.

Как рассчитать теплопотери

Вы когда-нибудь задумывались, как рассчитать теплопотери? В этой статье, опубликованной в журнале Process Heating, рассматриваются основные принципы теплопередачи, а также расчеты, которые используются для труб и сосудов.Подробнее читайте здесь.

На рисунке 1 (ниже) показан вид в разрезе типичной системы трубопроводов. Он состоит из трубы, утеплителя, погодного барьера и промежутков между каждым слоем. Если труба и ее содержимое теплее окружающей среды, тепло будет передаваться от трубы к воздуху. Если от трубы передается достаточно тепла, содержимое трубы может утолщаться или затвердеть, что приведет к повреждению труб или насосного оборудования. Тепло передается от одного объекта к другому почти так же, как вода.Объекты с неравными температурами в тепловой системе стремятся к тепловому равновесию. Более горячий объект передает часть своего тепла более холодному объекту до тех пор, пока объекты не станут той же температуры. Тепло может передаваться посредством теплопроводности, конвекции и излучения.

Проводимость

Электропроводность определяется как передача тепла или электричества через проводящую среду посредством прямого контакта. Скорость теплопередачи зависит от того, какое сопротивление существует между объектами с разными температурами.Во многих случаях желательна передача тепла от одной среды к другой. Приготовление пищи — это повседневный пример предполагаемой теплопередачи. Кроме того, большинство электронных компонентов работают более эффективно, если избыточное тепло, выделяемое оборудованием, отводится в среду, на которую не влияет добавление тепла.

Действует ли вещество как теплопроводник или изолятор, зависит от терморезистивных свойств вещества. Тепловое сопротивление (R) — это мера способности объекта задерживать теплопередачу посредством проводимости через заданную толщину вещества.

Математически R равно: R = L / k, где L — толщина изоляции в дюймах, а k — теплопроводность, (BTU) (дюймы) / (фут2) (oF) (ч)

Изменение толщины (L) влияет на значение R или тепловое сопротивление изоляции. Значения K — это константы, которые зависят от физических свойств данного материала. Они измеряют способность материала передавать тепло. Некоторые общие значения K, измеренные при комнатной температуре, для материалов: 325,300 для стали, 2750,700 для меди, 0.250 для стекловолокна и 0,167 для воздуха. Новый призыв к действию

Конвекция

Потери из-за конвекции могут быть незначительными в системе без обширных расчетов. В любой трубопроводной системе существуют небольшие воздушные зазоры между поверхностной стеной и изоляцией. Воздушные зазоры обычно небольшие — менее одной десятой дюйма — и препятствуют потоку воздуха, который ограничивает конвекцию. Хотя небольшие воздушные зазоры не влияют на потерю тепла за счет конвекции, их терморезистивные свойства следует проанализировать, чтобы определить вклад в потери тепла в системе за счет теплопроводности.
Для иллюстрации предположим, что труба, показанная на рисунке 1, состоит из 1-дюймовой стекловолоконной изоляции, а воздушный зазор между стенкой трубы и изоляцией составляет 0,05 дюйма. Используя уравнение значения R, вы можете рассчитать сопротивление изоляции и воздушный зазор. Соотношение двух сопротивлений указывает на то, что изоляция оказывает наибольшее влияние на общее тепловое сопротивление, а незначительные дефекты в применении изоляции минимальны.

Процент сопротивления воздушного зазора равен 0,299, деленному на 4.299, или 6,95 процента.

Радиация

Потеря тепла из-за излучения происходит в результате передачи тепла высокоэнергетическими молекулами посредством волн или частиц. Для значительных потерь тепла из-за излучения более горячая поверхность должна быть значительно выше температуры окружающей среды — намного выше, чем наблюдается в типичных применениях с обогревом. Следовательно, потерями тепла из-за излучения можно пренебречь.
На практике при низких и средних температурах конвекция и излучение составляют около 10 процентов от общих тепловых потерь системы.Добавив 10 процентов, можно вычислить общую формулу для расчета теплопотерь системы через теплопроводность, конвекцию и излучение.

Расчет тепловых потерь на плоской поверхности

Термин «потеря тепла» обычно относится к теплопередаче объекта окружающей среде. Это означает, что рассматриваемый объект — например, стена — имеет температуру выше температуры окружающей среды (рис. 2). Математически формула для расчета теплопотерь системы за счет теплопроводности, выраженная в БТЕ / час:

Q = (U) (A) (T)

, где U — проводимость, БТЕ / (фут ² ) ( ^o F) (час)

A — площадь поверхности объекта, футы ²
ΔT — разница температур (T1 -T2), ^o F
Проводимость — это величина, обратная сопротивлению, R, и может быть выражена как U = 1 / R или U = k / L.

Следовательно, другой способ выразить основную теплопотери (Q):

Q = [(k) (A) (ΔT) (1.1)] / л Потери тепла, БТЕ / час

БТЕ и ватт: сравнение.

Приведенное выше уравнение вычисляет теплопотери всей плоской площади в БТЕ / час, но электричество обычно продается в киловатт-часах. Следовательно, уравнение требует коэффициента преобразования для преобразования БТЕ в ватты. Один ватт равен 3,412 БТЕ. Изменение уравнения дает новую формулу:

Q = [(k) (A) (ΔT) (1.1)] / (3,412) (л) Тепловые потери, Вт / час

Не можете получить достаточно информации? Подробнее читайте здесь.

Чтобы помочь вам в заказе лучшей системы отопления, позвольте знающему представителю Indeeco помочь вам сегодня же! Позвоните по телефону 314-644-4300 или посетите наш сайт www.indeeco.com.

курсов PDH онлайн. PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

«Мне нравится широта ваших курсов по HVAC; не только экологичность или экономия энергии

курсов.»

Russell Bailey, P.E.

Нью-Йорк

«Это укрепило мои текущие знания и научило меня еще нескольким новым вещам.

, чтобы познакомить меня с новыми источниками

информации. «

Стивен Дедак, П.Е.

Нью-Джерси

«Материал был очень информативным и организованным.Я многому научился и они были

очень быстро отвечу на вопросы.

Это было на высшем уровне. Будет использовать

снова. Спасибо. «

Blair Hayward, P.E.

Альберта, Канада

«Простой в использовании веб-сайт. Хорошо организованный. Я действительно буду снова пользоваться вашими услугами.

проеду по вашей компании

имя другим на работе.»

Roy Pfleiderer, P.E.

Нью-Йорк

«Справочные материалы были превосходными, и курс был очень информативным, особенно потому, что я думал, что уже знаком с

с подробной информацией о Канзасе

Городская авария Хаятт «

Майкл Морган, P.E.

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель.Мне нравится просматривать текст перед покупкой. Нашел класс

информативно и полезно

на моей работе »

Вильям Сенкевич, П.Е.

Флорида

«У вас большой выбор курсов, а статьи очень информативны. You

— лучшее, что я нашел ».

Рассел Смит, П.E.

Пенсильвания

«Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, давая время на просмотр

материал «

Jesus Sierra, P.E.

Калифорния

«Спасибо, что позволили мне просмотреть неправильные ответы. На самом деле,

человек узнает больше

от сбоев.»

John Scondras, P.E.

Пенсильвания

«Курс составлен хорошо, и использование тематических исследований является эффективным

способ обучения »

Джек Лундберг, P.E.

Висконсин

«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы, т.е. позволяете

студент для ознакомления с курсом

материалов до оплаты и

получает викторину.»

Арвин Свангер, П.Е.

Вирджиния

«Спасибо за то, что вы предложили все эти замечательные курсы. Я определенно выучил и

получил огромное удовольствие «.

Мехди Рахими, П.Е.

Нью-Йорк

«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска.

на связи

курсов.»

Уильям Валериоти, P.E.

Техас

«Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. По курсу было легко следовать. Фотографии в основном обеспечивали хорошее визуальное представление

обсуждаемых тем ».

Майкл Райан, P.E.

Пенсильвания

«Именно то, что я искал. Потребовался 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»

Джеральд Нотт, П.Е.

Нью-Джерси

«Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых мне кредитов PDH. Это было

информативно, выгодно и экономично.

Я очень рекомендую

всем инженерам. »

Джеймс Шурелл, P.E.

Огайо

«Я понимаю, что вопросы относятся к« реальному миру »и имеют отношение к моей практике, и

не на основании какой-то неясной раздел

законов, которые не применяются

до «нормальная» практика.»

Марк Каноник, П.Е.

Нью-Йорк

«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы перенести его на свой медицинский прибор.

организация «

Иван Харлан, П.Е.

Теннесси

«Материалы курса имели хорошее содержание, не слишком математическое, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

Юджин Бойл, П.E.

Калифорния

«Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо изложенной,

а онлайн-формат был очень

Доступно и просто

использовать. Большое спасибо «.

Патрисия Адамс, P.E.

Канзас

«Отличный способ добиться соответствия требованиям PE Continuing Education в рамках ограничений по времени лицензиата.»

Joseph Frissora, P.E.

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Помогает иметь распечатанный тест во время

Обзор текстового материала. Я

также оценил просмотр

фактических случаев предоставлено.

Жаклин Брукс, П.Е.

Флорида

«Документ» Общие ошибки ADA при проектировании объектов «очень полезен.Модель

испытание потребовало исследования в

документ но ответы были

в наличии «

Гарольд Катлер, П.Е.

Массачусетс

«Я эффективно использовал свое время. Спасибо за широкий выбор вариантов.

в транспортной инженерии, что мне нужно

для выполнения требований

Сертификат ВОМ.»

Джозеф Гилрой, П.Е.

Иллинойс

«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для моих требований PG в Делавэре».

Ричард Роудс, P.E.

Мэриленд

«Я многому научился с защитным заземлением. До сих пор все курсы, которые я прошел, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

курсов со скидкой.»

Кристина Николас, П.Е.

Нью-Йорк

«Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением ожидаю сдачи дополнительных

курсов. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

в пути «.

Деннис Мейер, P.E.

Айдахо

«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для Professional

Инженеры получат блоки PDH

в любое время.Очень удобно ».

Пол Абелла, P.E.

Аризона

«Пока все отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня мало

время исследовать где

получить мои кредиты от. «

Кристен Фаррелл, P.E.

Висконсин

«Это было очень познавательно и познавательно.Легко для понимания с иллюстрациями

и графики; определенно делает это

проще поглотить все

теорий. «

Виктор Окампо, P.Eng.

Альберта, Канада

«Хороший обзор принципов работы с полупроводниками. Мне понравилось пройти курс по

.

мой собственный темп во время моего утром

до метро

на работу.»

Клиффорд Гринблатт, П.Е.

Мэриленд

«Просто найти интересные курсы, скачать документы и взять

викторина. Я бы очень рекомендовал

вам на любой PE нужно

CE единиц. «

Марк Хардкасл, П.Е.

Миссури

«Очень хороший выбор тем из многих областей техники.»

Randall Dreiling, P.E.

Миссури

«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад оказать финансовую помощь

по ваш промо-адрес электронной почты который

сниженная цена

на 40% «

Конрадо Казем, П.E.

Теннесси

«Отличный курс по разумной цене. Воспользуюсь вашими услугами в будущем».

Charles Fleischer, P.E.

Нью-Йорк

«Это был хороший тест и фактически подтвердил, что я прочитал профессиональную этику

коды и Нью-Мексико

правил. «

Брун Гильберт, П.E.

Калифорния

«Мне очень понравились занятия. Они стоили потраченного времени и усилий».

Дэвид Рейнольдс, P.E.

Канзас

«Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng

при необходимости дополнительно

сертификация. «

Томас Каппеллин, П.E.

Иллинойс

«У меня истек срок действия курса, но вы все же выполнили свое обязательство и дали

мне то, за что я заплатил — много

оценено! «

Джефф Ханслик, P.E.

Оклахома

«CEDengineering предлагает удобные, экономичные и актуальные курсы.

для инженера »

Майк Зайдл, П.E.

Небраска

«Курс был по разумной цене, материал был кратким, а

хорошо организовано. «

Glen Schwartz, P.E.

Нью-Джерси

«Вопросы подходили для уроков, а материал урока —

хороший справочный материал

для деревянного дизайна. «

Брайан Адамс, П.E.

Миннесота

«Отлично, я смог получить полезные рекомендации по простому телефонному звонку.»

Роберт Велнер, P.E.

Нью-Йорк

«У меня был большой опыт работы в прибрежном строительстве — проектирование

Building курс и

очень рекомендую .»

Денис Солано, P.E.

Флорида

«Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса по этике в Нью-Джерси были очень хорошими

хорошо подготовлен. «

Юджин Брэкбилл, P.E.

Коннектикут

«Очень хороший опыт. Мне нравится возможность загружать учебные материалы на

.

обзор везде и

всякий раз, когда.»

Тим Чиддикс, P.E.

Колорадо

«Отлично! Сохраняю широкий выбор тем на выбор».

Уильям Бараттино, P.E.

Вирджиния

«Процесс прямой, никакой ерунды. Хороший опыт».

Тайрон Бааш, П.E.

Иллинойс

«Вопросы на экзамене были зондирующими и демонстрировали понимание

материала. Полная

и всесторонний ».

Майкл Тобин, P.E.

Аризона

«Это мой второй курс, и мне понравилось то, что мне предложили курс

поможет по моей линии

работ.»

Рики Хефлин, П.Е.

Оклахома

«Очень быстро и легко ориентироваться. Я определенно буду использовать этот сайт снова».

Анджела Уотсон, П.Е.

Монтана

«Легко выполнить. Никакой путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата».

Кеннет Пейдж, П.E.

Мэриленд

«Это был отличный источник информации о солнечном нагреве воды. Информативный

и отличный освежитель ».

Луан Мане, П.Е.

Conneticut

«Мне нравится, как зарегистрироваться и читать материалы в автономном режиме, а затем

Вернуться, чтобы пройти викторину «

Алекс Млсна, П.E.

Индиана

«Я оценил объем информации, предоставленной для класса. Я знаю

это вся информация, которую я могу

использование в реальных жизненных ситуациях »

Натали Дерингер, P.E.

Южная Дакота

«Обзорные материалы и образец теста были достаточно подробными, чтобы позволить мне

успешно завершено

курс.»

Ира Бродский, П.Е.

Нью-Джерси

«Веб-сайт прост в использовании, вы можете скачать материал для изучения, а потом вернуться

и пройдите викторину. Очень

удобно а на моем

собственный график «

Майкл Глэдд, P.E.

Грузия

«Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.»

Деннис Фундзак, П.Е.

Огайо

«Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH

сертификат. Спасибо за создание

Процесс простой ».

Фред Шейбе, P.E.

Висконсин

«Положительный опыт.Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и закончил

один час PDH в

один час. «

Стив Торкильдсон, P.E.

Южная Каролина

«Мне понравилось загружать документы для проверки содержания

и пригодность, до

имея платить за

материал .»

Ричард Вимеленберг, P.E.

Мэриленд

«Это хорошее напоминание об ЭЭ для инженеров, не занимающихся электричеством».

Дуглас Стаффорд, П.Е.

Техас

«Всегда есть возможности для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем

процесс, которому требуется

улучшение.»

Thomas Stalcup, P.E.

Арканзас

«Мне очень нравится удобство участия в викторине онлайн и получение сразу

сертификат. «

Марлен Делани, П.Е.

Иллинойс

«Учебные модули CEDengineering — очень удобный способ доступа к информации по номеру

много разные технические зоны за пределами

по своей специализации без

надо ехать.»

Гектор Герреро, П.Е.

Грузия

Выполните расчет тепловых потерь, чтобы выбрать лучшую печь для вашего дома

Когда вы планируете модернизировать систему отопления в своем доме в Венделле, Северная Каролина, ваш технический специалист должен выполнить расчет теплопотерь, чтобы убедиться, что будет установлена ​​печь нужного размера. В этой статье мы собираемся объяснить, что такое расчет теплопотерь и почему так важен размер печи.

Что такое расчет тепловых потерь?

Расчет теплопотерь, также известный как расчет тепловой нагрузки, определяет, сколько тепла уходит из дома за определенное время. Профессионалы используют измерения и информацию, полученные в ходе этих расчетов, чтобы определить, какой размер печи лучше всего подходит для эффективного обогрева вашего дома. Под нагрузкой понимается количество энергии, необходимое для достаточного обогрева дома. Существует три основных расчета нагрузки, которые помогут подрядчикам по ОВКВ найти лучшую печь для вашего дома:

1. Расчет расчетной нагрузки
2. Расчет предельной нагрузки
3. Расчет частичной нагрузки

Что такое расчетная нагрузка?

При расчетах проектной нагрузки используются постоянные характеристики дома, такие как ориентация и планировка дома, а также коэффициент сопротивления изоляции R для определения необходимой тепловой энергии.Переменные характеристики, такие как разница температур внутри и снаружи дома, называются проектными условиями.

Согласно руководству Manual J, разработанному Подрядчиками по кондиционированию воздуха Америки, необходимо понимать, каковы проектные условия, чтобы правильно рассчитать размер вашей печи.

Важно сложить все расчеты, включая расчетные условия, вместе, чтобы найти нагреватель подходящего размера для максимальной эффективности нагрева.

Что такое экстремальная нагрузка?

При расчете экстремальной нагрузки учитывается самый холодный день в году — отсюда и название «экстремальный». Ваша система отопления должна адекватно обогревать ваш дом в экстремальную погоду, особенно если ваш дом недостаточно теплоизолирован. Если ваш дом теряет тепло быстрее, чем может вырабатывать печь, то вам нужна либо более крупная система, либо лучшая изоляция. Учет количества изоляции и ее R-значения является важной частью расчета теплопотерь.

Что такое частичная загрузка?

Частичная нагрузка — самый важный расчет. Обычно ваш дом находится где-то между расчетной нагрузкой и экстремальной нагрузкой. Этот расчет влияет на то, как ваш обогреватель будет работать в обычных зимних условиях. При расчете частичной нагрузки учитывается ряд факторов, например:

• Сколько человек в доме.
• Насколько высокие потолки.
• Сколько окон и дверей в доме.
• Сколько есть мебели и ковров.
• Сколько есть бытовой техники.
• Сколько у вас озеленения.

Это переменные, которые могут изменяться со временем из-за ремонта дома, дополнительных жильцов или переезда людей.

Почему размер имеет значение?

Размер имеет значение, потому что, если он неправильный, печь не будет эффективно обогревать ваш дом. Когда вы включаете обогреватель, вы ожидаете, что он согреет ваш дом до комфортной температуры. В противном случае это не подходит для вашего дома.Давайте рассмотрим проблемы, с которыми вы столкнетесь при использовании обогревателя неподходящего размера.

• Если система слишком большая: , она будет работать с коротким циклом, что означает, что она постоянно включается и выключается. Если ваш обогреватель работает с короткими циклами, он не работает достаточно долго, чтобы обогреть ваш дом. Короткие циклы отнимают огромное количество энергии, увеличивают износ системы и сокращают срок ее службы.
• Если система слишком мала: она будет работать постоянно, не достигая желаемой температуры.Мало того, что вашей семье будет холодно, но и ваши счета за электроэнергию вырастут, потому что система работает все время. Переработанная печь может привести к выходу из строя или преждевременной поломке системы. Наличие печи правильного размера поддерживает комфортную температуру в вашем доме и экономит ваши деньги.

Все три расчета нагрузки необходимы, чтобы помочь специалисту по HVAC найти печь подходящего размера для вашего дома. Если ваша текущая печь не работает, подумайте о ее модернизации, чтобы в вашем доме было комфортно, вы сэкономите деньги на счетах за электроэнергию, а при регулярном профилактическом обслуживании ваша печь прослужит долгие годы.

Позвоните нашей опытной команде в Alford Mechanical сегодня, чтобы назначить встречу для модернизации печи. Вы можете связаться с нами по телефону 919-246-5265 .

Изображение предоставлено iStock

Тепловые потери от зданий

Общие тепловые потери от здания можно рассчитать как

H = H _t + H _v + H _i (1)

где

H = общие потери тепла (Вт)

H _т = потери тепла из-за передачи через стены, окна, двери, полы и др. (Вт)

H _v = потери тепла из-за вентиляции (Вт)

H _i = потери тепла из-за инфильтрации (Вт)

1.Потери тепла через стены, окна, двери, потолки, полы и т. Д.>

Потери тепла или нормативная тепловая нагрузка через стены, окна, двери, потолки, полы и т. Д. Могут быть рассчитаны как

H _t = AU (t _i — t _o ) (2)

где

H _t = теплопотери при передаче (Вт)

A площадь открытой поверхности (м ² )

U = общий коэффициент теплопередачи (Вт / м ² K)

т _i = внутренняя температура воздуха ( ^o C) )

t _o = температура наружного воздуха ( ^o C)

Необходимо добавить теплопотери через крышу 15% дополнительно из-за излучения в пространство.(2) можно изменить на:

H = 1,15 AU (t _i — t _o ) (2b)

Для стен и полов, соприкасающихся с землей (2) следует изменить с помощью температура земли:

H = AU (t _i — t _e ) (2c)

, где

t _e = температура земли 90 C)

Общий коэффициент теплопередачи

Общий коэффициент теплопередачи — U — можно рассчитать как

U = 1 / (1 / C _i + x ₁ / k ₁ + x ₂ / k ₂ + x ₃ / k ₃ +.. + 1 / C _o ) (3)

где

C _i = поверхностная проводимость внутренней стены (Вт / м ² K) 1616694

= толщина материала (м)

k = теплопроводность материала (Вт / мК)

C _o = поверхностная проводимость для внешней стены (Вт / м ² K)

Электропроводность строительного элемента может быть выражена как:

C = k / x (4)

, где

C = проводимость, тепловой поток через единица площади в единицу времени (Вт / м ² K)

Термическое сопротивление строительного элемента является обратной величиной проводимости и может быть выражено определяется как:

R = x / k = 1 / C (5)

где

R = тепловое сопротивление (м ² K / W)

С (4) и (5), (3) можно изменить на

1 / U = _i + R ₁ + R ₂ + R ₃ +.. + R _o (6)

, где

R _i = поверхность удельного теплового сопротивления внутри стены (м ² К / Вт)
R _{1 ..} = удельное тепловое сопротивление в отдельных слоях стены / конструкции (м ² K / Вт)

R _o = Поверхность теплового сопротивления снаружи стены (м ² K / W)

Для стен и полов относительно земли (6) — можно изменить до

1 / U = R _i + R ₁ + R ₂ + R ₃ +.. + R _o + R _e (6b)

где

R _e = удельное тепловое сопротивление земли ) (м9 9012 K12)

2. Тепловые потери при вентиляции

Тепловые потери из-за вентиляции без рекуперации тепла можно выразить как:

H _v = c _p ρ q _v (t _i — t _o ) (7)

где

H _v = тепловые потери вентиляции (Вт)

c69 тепловой воздух (Дж / кг · К)

ρ = плотность воздуха (кг / м ³ )

q _v = объемный расход воздуха (м ³ / с)

t _i = внутренняя температура воздуха ( ^o C)

t

916 = температура наружного воздуха ( ^o C)

Тепловые потери из-за вентиляции с рекуперацией тепла могут быть выражены как:

H _v = (1 — β / 100) c _p ρ q _v (t _i — t _o ) (8)

, где

β = эффективность рекуперации тепла (%)

Эффективность рекуперации тепла примерно 50% обычно для обычного теплообменника с перекрестным потоком.Для вращающегося теплообменника КПД может превышать 80% .

3. Потери тепла за счет инфильтрации

Из-за протечек в конструкции здания, открытия и закрытия окон и т. Д. Воздух в здании перемещается. Как правило, количество воздушных смен часто устанавливается равным 0,5 в час. Значение трудно предсказать и зависит от нескольких переменных — скорости ветра, разницы между температурой снаружи и внутри, качества конструкции здания и т. Д.

Потери тепла, вызванные инфильтрацией, можно рассчитать как

H _i = c _p ρ n V (t _i — t _o ) (9)

где

H _i = инфильтрация потерь тепла (Вт)

c _p = удельная теплоемкость воздуха (Дж / кг / К)

ρ = плотность воздуха (кг / м ³ )

n = количество смен воздуха, сколько раз воздух заменяется в помещении за секунду (1 / с) (0.5 1 / час = 1,4 10 ^-4 1 / с на практике)

V = объем помещения (м ³ )

т _i = температура воздуха внутри ( ^o C)

t _o = температура наружного воздуха ( ^o C)

Калькулятор тепловых потерь (путь возобновляемой энергии) — Green Square

Как и большинство вещей , старый способ определения потерь тепла был довольно простым.Фактически, в наши дни вы даже можете сделать это самостоятельно онлайн. Расчеты теплопотерь производились от комнаты к комнате, где ширина, длина и высота были взяты и умножены на коэффициент. Полученное число позволило инженеру выбрать радиатор наилучшего размера для помещения. У домовладельца будет много горячей воды, и в доме будет тепло; работа сделана.

К сожалению, этот метод не очень точен, поэтому домовладелец обычно получает огромную систему, в которой он не нуждается.И это тоже стоит дороже.

При использовании возобновляемых источников энергии все возможные измерения принимаются и учитываются в расчетах.

Технический специалист по возобновляемым источникам энергии из зеленых квадратов измерит площадь каждой комнаты так же, как и традиционный инженер, но также будет смотреть на ткань, из которой состоит эта комната:

• Из чего сделана стена — изолирована ли она и если да, то в каком размере и в каком виде?

• Сколько здесь окон и дверей, с двойным или одинарным остеклением?

• Что выше потолка, а что ниже пола?

• Какая температура должна быть в комнате и при какой температуре она должна быть снаружи?

Затем мы могли бы включить вентиляцию или «воздухообмен».Для этого нам нужно понимать различную интенсивность вентиляции, которая влияет на воздухообмен. Как правило, в ванных комнатах и ​​кухнях с вентиляторами происходит до 3-х воздухообменов в час, тогда как в спальне может быть только 1 или меньше.

Вычислители отопления были значительно усовершенствованы с помощью технологии отопления с использованием возобновляемых источников энергии. Для таких вещей, как наземный тепловой насос , солнечные тепловые насосы или воздушные тепловые насосы , , , точность должна быть точной.

Расчет потерь тепла — лучший способ правильно определить размер теплового насоса.Пиковая тепловая нагрузка может быть рассчитана на основе таких параметров, как температура самого холодного дня в году (в данном географическом месте), а также потери тепла тканью и вентиляцией помещения.

Поскольку ASHP и GSHP работают при гораздо более низких температурах, чем традиционный котел, и потребляют электроэнергию, очень важно правильно выбрать размер радиаторов или полов с подогревом. Увеличение размеров системы, хотя это легко сделать, не дает эффективной системы и обходится домовладельцу дороже, чем это необходимо.

Выполнение расчетов теплопотерь на конструкции

Размеры (метры) Длина Ширина Высота карниза Высота конька 30 10 2 3 ‘U’ значения (Вт / м2градус) Стены (кирпич 228мм) Кровля (гофрированный асбест) Пол (бетон) 2.6 5,7 0,7 Расчетная темп. (градус Цельсия) Мин. окружающая (внешняя) темп. Требуемая внутренняя темп. — 5 20

Как рассчитать теплопотери для конструкции

Чтобы рассчитать размер нагревателя (ов), необходимого для обогрева конструкции, нам нужно знать:

• Температура, которая должна поддерживаться внутри конструкции.

• Самая низкая температура окружающей среды (наружная температура), которую можно ожидать для область.

• Прямые потери тепла от общей площади поверхности конструкции.

• Потери тепла через естественную или механическую вентиляцию.

Разница между температурой окружающей среды и внутренней температурой дает требуется повышение температуры.

Повышение температуры = Внутренняя темп.- температура окружающей среды.

Потери тепла для конструкции рассчитываются путем взятия каждой поверхности в повернуть, рассчитав его общую площадь и умножив на тепловую коэффициент пропускания или «U — значение» (см. таблицу)

Потери тепла через поверхность = ширина (м) x длина (м) x значение U

Обратите внимание: площадь окон и дверей следует рассчитать и вычесть из площадь поверхности, на которой они находятся, и их тепловые потери должны быть рассчитывается отдельно.

Общие поверхностные тепловые потери конструкции являются суммой всех поверхностных тепловых потерь. тепловые потери.

Общие поверхностные тепловые потери = потери для стен + потери для крыши + потеря пола + выпадение окон + выпадение дверей

Следует сделать поправку на потерю тепла через вентиляцию, которая также включает утечку воздуха через плохо подогнанные двери, окна, повреждение поверхности конструкций и т. д. Оценить это может быть очень сложно, цифры колеблются от 20% до 66% в зависимости от типа и состояния состав.

Общие тепловые потери = общие поверхностные тепловые потери x поправка на тепловые потери сквозная вентиляция

Наконец, чтобы рассчитать необходимый размер нагревателя, общая тепловая потеря умножается на повышение температуры.

Требуемый размер нагревателя = общая потеря тепла x повышение температуры

Пример расчета теплопотерь (см. Диаграмму)

Температурный подъем = 20 — (-5) = 25 град. C

Площадь крыши = 2 x 5,09 x 30 = 305.4 кв.м
Площадь стен = (2x2x30) + 10 (2 + 3) = 180 м2
Площадь этажа = 30 x 10 = 300 м2

Потери тепла через крышу = 305,4 x 5,7 = 1740 Вт
Потери тепла через стены = 180 x 2,6 = 468 Вт
Потери тепла через пол = 300 x 0,7 = 210 Вт

Общая поверхностная потеря тепла = 2418 Вт

Предполагая 20% потерь тепла через вентиляцию
Общие тепловые потери = 1,2 x 2418 = 2901 Вт

Требуемый размер нагревателя = общие тепловые потери x повышение температуры = 2901 х 25 = 72525 Вт

В данном примере электрические тепловентиляторы Activair Ace мощностью 4-20 кВт , 5 — 15кВт переносные обогреватели Activair или 4- 21кВт Activair настенный электрический обогреватели нужны.

Расчет эксплуатационных расходов нагревателя в час

Расчет часовых затрат на электрообогреватель: простой. Электроэнергия продается в единицах (кВтч), умножьте это на мощность нагревателя в кВт.

Эксплуатационные расходы в час = мощность нагревателя (кВт) x удельная стоимость электроэнергии (кВтч)

Оценка годовых эксплуатационных расходов нагревателя

Годовые эксплуатационные расходы будут в значительной степени зависеть от физических и географическое положение и преобладающие погодные условия из года в год.Для расчета приблизительных эксплуатационных расходов градусо-дневные таблицы составляют доступно для большинства регионов, исходя из средней температуры окружающей среды более Количество лет. (обратитесь в местную метеорологическую службу или выполните поиск Интернет для «дневной таблицы градуса отопления») Проконсультируйтесь с днем ​​градуса отопления таблица, чтобы найти годовой показатель температуры, при которой конструкция должна быть поддерживается в.

Расчетная годовая потребность в энергии (кВтч) = общие тепловые потери x 86400 x фигура из градусной таблицы / 3600000

Наконец, чтобы рассчитать годовые эксплуатационные расходы, умножьте расчетную годовая потребность в энергии по удельной стоимости вашей электроэнергии.

Годовые эксплуатационные расходы = годовая потребность в энергии x удельная стоимость электричество

Заявление об ограничении ответственности. Приведенный выше пример сильно упрощен. Значения U строительных материалов различаются и зависят от множества условий, включая положение конструкция, то есть закрытая, нормальная или открытая. Вышесказанное следует учитывать как приблизительный метод расчета размеров нагревателя и эксплуатационных расходов. W. Tombling Ltd. не принимает на себя никаких обязательств или претензий, связанных с использованием этого Информация.

---

Авторское право 2003/6, W.

No related posts.