Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Bez předběžných výpočtů není instalace topného systému možná. Získané informace by měly být co nejpřesnější, proto výpočet ohřevu vzduchu provádějí odborníci s využitím specializovaných programů, s přihlédnutím k nuancím návrhu.

Systém vytápění vzduchem (dále jen „ITS“) je možné vypočítat samostatně a má základní znalosti z matematiky a fyziky.

V tomto materiálu budeme vysvětlovat, jak vypočítat úroveň tepelných ztrát doma a ITS. Aby bylo vše co nejjasnější, budou uvedeny konkrétní příklady výpočtů.

Výpočet tepelných ztrát doma

Pro výběr klimatizačního systému je nutné určit množství vzduchu pro systém, počáteční teplotu vzduchu v potrubí pro optimální vytápění místnosti. Chcete-li zjistit tyto informace, musíte vypočítat tepelné ztráty doma a začít hlavní výpočty později.

Každá budova v chladném počasí ztrácí tepelnou energii. Jeho maximální počet opouští místnost stěnami, střechou, okny, dveřmi a dalšími uzavíracími prvky (dále jen OK), jedna strana směřuje do ulice.

Pro zajištění určité teploty v domě je nutné vypočítat tepelný výkon, který je schopen kompenzovat tepelné náklady a udržet požadovanou teplotu v domě.

Výpočty pro vytápění venkovského domu se provádějí pro správný výběr topného tělesa schopného generovat potřebné množství tepelné energie Tepelný generátor, který využívá především krby a ruská kamna v venkovských domech, by měl pokrýt tepelné ztráty domu prostřednictvím stavebních konstrukcí. V systémech ohřevu vzduchu se provádí příprava tepla všemi typy kotlů. Nejdříve ohřívají vodu nebo páru, což zase přenáší teplo do proudů vzduchu. Plynové, vodní a elektrické ohřívače dodávají teplý vzduch do místnosti bez použití potrubí Při použití jednotek, které dodávají ohřátou vzduchovou hmotu přímo do místnosti, jsou instalovány v množství nejméně 2 kusy na pokoj. V případě poruchy jednoho zařízení by druhá mohla poskytnout teplotu +5 stupňů Při kombinování ohřevu vzduchu s ventilačními a klimatizačními systémy je třeba vzít v úvahu ztráty energie způsobené ohřevem čerstvého vzduchu, který se mísí zvenčí. U kanálových verzí systémů ohřevu vzduchu se ohřívaný vzduch pohybuje potrubími, jejichž povrch přenáší teplo do místnosti V potrubních systémech je funkce topných zařízení prováděna potrubím. Při určování přestupu tepla se bere v úvahu jeho plocha.

Existuje mylná představa, že tepelné ztráty jsou stejné pro všechny domácnosti. Některé zdroje prohlašují, že 10 kW je dostačující pro vytápění malého domu jakékoliv konfigurace, jiné jsou omezeny na 7-8 kW na metr čtvereční. metr

Podle zjednodušeného schématu výpočtů by mělo být každých 10 m 2 vytěženého území v severních oblastech a centrálních oblastech vybaveno zásobou 1 kW tepelné energie. Toto číslo, individuální pro každou budovu, se násobí koeficientem 1, 15, čímž se vytvoří rezerva tepelného výkonu v případě nepředvídaných ztrát.

Tyto odhady jsou však poměrně hrubé, navíc neberou v úvahu kvalitu, vlastnosti materiálů používaných při stavbě domu, klimatické podmínky a další faktory ovlivňující spotřebu tepla.

Množství odcházejícího tepla závisí na ploše uzavíracího prvku, tepelné vodivosti každé z jeho vrstev. Největší množství tepelné energie opouští místnost stěnami, podlahou, střechou, okny

Pokud se při stavbě domu použijí moderní stavební materiály, jejichž tepelná vodivost je nízká, pak budou tepelné ztráty konstrukce nižší, což znamená, že tepelný výkon bude vyžadován méně.

Pokud budete mít tepelné zařízení, které generuje více energie, než je nezbytné, dojde k přebytku tepla, který je obvykle kompenzován větráním. V tomto případě existují dodatečné finanční náklady.

Pokud bylo pro NWO vybráno nízkoenergetické zařízení, bude v místnosti nedostatek tepla, protože zařízení nebude schopno generovat potřebné množství energie, v důsledku čehož bude nutné získat dodatečná tepelná zařízení.

Použití polyuretanové pěny, sklolaminátu a další moderní izolace umožňuje maximální tepelnou izolaci místnosti

Tepelné stavební náklady závisí na:

  • strukturu uzavíracích prvků (stěny, stropy atd.), jejich tloušťku;
  • vyhřívaná plocha;
  • orientace vzhledem k světovým stranám;
  • minimální teplota mimo okno v regionu, město po dobu 5 zimních dnů;
  • trvání topné sezóny;
  • infiltrace a větrání;
  • domácí tepelné zisky;
  • spotřeby tepla pro domácí potřeby.

Správně vypočítat tepelné ztráty je nemožné bez zohlednění infiltrace a ventilace, významně ovlivňující kvantitativní složku. Infiltrace je přirozený proces pohybujících se vzduchových hmot, ke kterým dochází při pohybu osob po místnosti, otevírání oken pro větrání a další domácí procesy.

Větrání je speciálně instalovaný systém, kterým je přiváděn vzduch a vzduch může vstupovat do místnosti s nižší teplotou.

Větráním ponechává 9krát více tepla než při přirozené infiltraci

Teplo vstupuje do místnosti nejen prostřednictvím topného systému, ale také prostřednictvím vytápění elektrických spotřebičů, žárovek a osob. Je důležité vzít v úvahu náklady na teplo pro vytápění studených předmětů přivezených z ulice, oblečení.

Před výběrem vybavení pro ITS, návrhem topného systému, je důležité spočítat tepelné ztráty doma s vysokou přesností. Můžete to udělat s volným programem Valtec. Abyste se nemuseli ponořit do jemností aplikace, můžete použít matematické vzorce, které poskytují vysokou přesnost výpočtů.

Pro výpočet celkové tepelné ztráty Q bytu je nutné vypočítat tepelný příkon uzavřených konstrukcí Q org.k, spotřebu energie pro ventilaci a infiltraci Qv, zohlednit výdaje domácností Q t . Ztráty se měří a zaznamenávají ve wattech.

Pro výpočet celkového tepelného příkonu Q použijte vzorec:

Q = Q org.k + Qv - Qt

Dále uvažujeme vzorce pro určení tepelného příkonu:

Q org.k, Qv, Qt .

Stanovení struktur uzavírajících tepelné ztráty

Prostřednictvím uzavíracích prvků domu (stěny, dveře, okna, strop a podlaha) se uvolňuje největší množství tepla. Pro určení Q org.k je nutné samostatně vypočítat tepelné ztráty, které nese každý konstrukční prvek.

To znamená, že Q org.k se vypočítá podle vzorce:

Q org.k = Q pol + Q st + Q okn + Q pt + Q dv

Pro určení Q každého prvku domu potřebujete znát jeho strukturu a koeficient tepelné vodivosti nebo koeficient tepelného odporu, který je uveden v pasu materiálu.

Pro výpočet tepelného toku vezměte v úvahu vrstvy, které ovlivňují izolaci. Například izolace, zdivo, obklady atd

Výpočet tepelné ztráty nastává pro každou homogenní vrstvu uzavíracího prvku. Pokud se například zeď skládá ze dvou odlišných vrstev (izolace a zdivo), výpočet se provádí samostatně pro izolaci a pro zdivo.

Vypočítejte tepelné náklady vrstvy s ohledem na požadovanou teplotu v místnosti pomocí výrazu:

Q st = S × (t v - t n ) × B × l / k

Ve výrazu mají proměnné následující význam:

  • S je plocha vrstvy, m2;
  • t v - požadovanou teplotu v domě, ° C; pro rohové místnosti je teplota o 2 stupně vyšší;
  • t n - průměrná teplota nejchladnějších 5 dní v regionu, ° С;
  • k je koeficient tepelné vodivosti materiálu;
  • B je tloušťka každé vrstvy uzavíracího prvku, m;
  • l - tabelární parametr, bere v úvahu charakteristiky spotřeby tepla pro OK umístěné v různých směrech světa.

Pokud jsou okna nebo dveře zabudovány ve stěně, pro kterou se provádí výpočet, pak by se při výpočtu Q měla plocha okna nebo dveří odečíst od celkové plochy OC, protože jejich spotřeba tepla bude odlišná.

V technickém pasu k oknům nebo dveřím někdy označují součinitel prostupu tepla D, díky kterému je možné výpočty zjednodušit.

Součinitel tepelného odporu se vypočítá podle vzorce:

D = b / k

Vzorec tepelných ztrát pro jednu vrstvu může být reprezentován jako:

Q st = S × (t v - t n ) × D × l

V praxi se pro výpočet Q podlahy, stěn nebo stropů vypočítávají koeficienty D každé vrstvy zvlášť, jsou sčítány a nahrazeny obecným vzorcem, což zjednodušuje proces výpočtu.

Účtování nákladů na pronikání a větrání

Nízkoteplotní vzduch, který významně ovlivňuje tepelné ztráty, může vstupovat do místnosti z ventilačního systému. Obecný vzorec tohoto procesu je:

Q v = 0, 28 × L n × p v × c × (t v - t n )

Ve výrazu mají doslovné znaky význam:

  • L n - průtok přiváděného vzduchu, m 3 / h;
  • p v je hustota vzduchu v místnosti při dané teplotě, kg / m3;
  • t v - teplota v domě, ° C;
  • t n - průměrná teplota nejchladnějších 5 dní v regionu, ° С;
  • c je tepelná kapacita vzduchu, kJ / (kg * ° C).

Parametr L n je převzat z technických charakteristik ventilačního systému. Ve většině případů má výměna čerstvého vzduchu měrný průtok 3 m 3 / h, na základě kterého se Ln vypočítá podle vzorce:

L n = 3 × S pol

Ve vzorci S pol - podlahová plocha, m 2 .

Hustota vzduchu v místnosti p v je určena výrazem:

p v = 353/273 + tv

Zde t v je nastavená teplota v domě, měřeno ve ° C.

Tepelná kapacita je konstantní fyzikální veličina a je rovna 1, 005 kJ / (kg × ° С).

Při přirozeném větrání vstupuje studený vzduch okny, dveřmi a odvádí teplo komínem.

Neorganizované větrání nebo infiltrace je dána vzorcem:

Q i = 0, 28 × ∑G h × c × (t v - t n ) × k t

V rovnici:

  • G h - průtok vzduchu každým plotem je tabulková hodnota, kg / h;
  • k t - koeficient vlivu proudění tepelného vzduchu, převzatý z tabulky;
  • t v, t n - nastavení teplot uvnitř a vně, ° С.

Když se dveře otevřou, dojde k nejvýznamnějším tepelným ztrátám vzduchu, a proto, pokud je vstup vybaven tepelnými clonami, musí být také zohledněny.

Tepelná clona je protáhlý ventilátorový ohřívač, který tvoří silný průtok uvnitř okna nebo dveří. Minimalizuje nebo prakticky eliminuje tepelné ztráty a průnik vzduchu z ulice, a to i při otevřených dveřích nebo oknech.

Pro výpočet tepelných ztrát dveří se používá vzorec:

Q ot.d = Q dv × j × H

Pokud jde o:

  • Q dv - vypočtené tepelné ztráty vnějších dveří;
  • H - výška budovy, m;
  • j je tabulkový koeficient v závislosti na typu dveří a jejich umístění.

Pokud dům má organizované větrání nebo infiltrace, jsou výpočty provedeny pomocí prvního vzorce.

Povrch uzavíracích prvků konstrukce může být heterogenní - na ní mohou být mezery, úniky, kterými prochází vzduch. Tyto tepelné ztráty jsou považovány za nevýznamné, ale mohou být také určeny. To lze provést pouze softwarovými metodami, protože není možné spočítat některé funkce bez použití aplikací.

Nejpřesnější obraz skutečné tepelné ztráty dává tepelnému zobrazovacímu zařízení domov. Tato diagnostická metoda odhaluje skryté konstrukční chyby, otvory v tepelné izolaci, netěsnosti v instalatérském systému, snižuje tepelnou kvalitu budovy a další vady.

Vytápění domácností

Prostřednictvím elektrických zařízení, lidského těla, lamp, přichází do místnosti další teplo, které je také zohledněno při výpočtu tepelných ztrát.

Bylo experimentálně zjištěno, že tyto příjmy nesmí překročit 10 W na 1 m2. Výpočtový vzorec proto může být:

Qt = 10 × S pol

Z hlediska S pol - podlahová plocha, m 2 .

Základní metoda výpočtu CBO

Hlavním principem činnosti každého SWO je přenos tepelné energie vzduchem ochlazením chladicí kapaliny. Jeho hlavními prvky jsou generátor tepla a tepelná trubka.

Vzduch je přiváděn do místnosti, která je již ohřátá na teplotu t r, aby se udržela požadovaná teplota tv. Proto musí být objem akumulované energie roven celkové tepelné ztrátě budovy, tj. Q. Rovnost nastává:

Q = E ot × c × (t v - t n )

Ve vzorci E je průtok ohřátého vzduchu pro zahřívání místnosti kg / s. Z rovnosti můžeme vyjádřit E:

E ot = Q / (c × (t v - t n ))

Připomeňme, že tepelná kapacita vzduchu s = 1005 J / (kg × K).

Podle vzorce se určuje pouze množství přiváděného vzduchu, které se používá pouze pro vytápění pouze v recirkulačních systémech (dále jen RSVO).

V systémech přívodu a recirkulace je část vzduchu odebírána z ulice a do druhé části z místnosti. Obě části se smísí a po zahřátí na požadovanou teplotu se přivádějí do místnosti.

Při použití CBO jako větrání se množství přiváděného vzduchu vypočte takto:

  • Pokud množství vzduchu pro vytápění převyšuje množství vzduchu pro větrání nebo je stejné, pak vezměte v úvahu množství vzduchu pro vytápění a zvolte systém s přímým tokem (dále jen EDP) nebo s částečnou recirkulací (dále jen HRMSO).
  • Je-li množství vzduchu pro vytápění menší než množství vzduchu potřebné pro větrání, pak se bere v úvahu pouze množství vzduchu potřebné pro větrání, zavádí se EDP (někdy - RRMS) a teplota nasávaného vzduchu se vypočítá podle vzorce: t r = t v + Q / c × E větrání .

V případě, že ukazatel r r překročí přípustné parametry, je třeba zvýšit množství vzduchu zaváděného ventilací.

Jsou-li v místnosti zdroje tepla, snižuje se teplota přiváděného vzduchu.

Dodané elektrické spotřebiče generují přibližně 1% tepla v místnosti. Pokud bude jedno nebo více zařízení pracovat nepřetržitě, musí být ve výpočtech zohledněn jejich tepelný výkon.

U jedné místnosti může být indikátor t r odlišný. Je možné technicky realizovat myšlenku dodávat různé teploty do odděleně odebíraných místností, ale je mnohem jednodušší dodávat vzduch do všech místností se stejnou teplotou.

V tomto případě je celková teplota t r, která se ukázala být nejnižší. Pak se množství přiváděného vzduchu vypočítá podle vzorce, který definuje E ot .

Dále definujeme vzorec pro výpočet množství přiváděného vzduchu V ot při teplotě jeho ohřevu t r :

V ot = E ot / p r

Odpověď je zaznamenána vm3 / h.

Výměna vzduchu v místnosti Vp se však bude lišit od hodnoty V ot, protože musí být určena na základě vnitřní teploty t v :

V ot = E ot / p v

Ve vzorci pro stanovení V a V ot se vypočítají ukazatele hustoty vzduchu p r a v (kg / m 3 ) s přihlédnutím k teplotě ohřátého vzduchu t r a teplotě v místnosti t v .

Dodaná pokojová teplota t r musí být vyšší než t v . Tím se sníží množství přiváděného vzduchu a sníží se velikost kanálů systémů s přirozeným pohybem vzduchu nebo sníží náklady na elektřinu, pokud použijete mechanický impuls k cirkulaci hmoty zahřátého vzduchu.

Obvykle by maximální teplota přiváděného vzduchu do místnosti, když je dodávána ve výšce vyšší než 3, 5 m, měla být 70 ° C. Pokud je vzduch dodáván ve výšce menší než 3, 5 m, pak je jeho teplota obvykle rovna 45 ° C.

U obytných prostorů s výškou 2, 5 m je přípustná mezní teplota 60 ° C. Když je teplota vyšší, atmosféra ztrácí své vlastnosti a není vhodná pro inhalaci.

Jsou-li vzduchové tepelné clony umístěny na vnější bráně a otvory, které jdou ven, pak je teplota přiváděného vzduchu 70 ° С, pro záclony umístěné ve vnějších dveřích, do 50 ° С.

Teplota přívodu je ovlivněna metodami přívodu vzduchu, směru proudění (svisle, ve svahu, vodorovně atd.). Pokud jsou v místnosti vždy lidé, teplota přiváděného vzduchu by měla být snížena na 25 ° C.

Po předběžných výpočtech je možné určit požadovaný přívod tepla pro ohřev vzduchu.

Pro RSVO se tepelný příkon Q 1 vypočítá pomocí výrazu:

Q 1 = E ot × (t r - t v ) × c

Pro PSCO se Q 2 vypočítá podle vzorce:

Q 2 = E odvzdušnění × (t r - t v ) × c

Spotřeba tepla Q 3 pro HRMSO je dána rovnicí:

Q 3 = [E ot × (t r - t v ) + E odvzdušnění × (t r - t v )] × c

Ve všech třech výrazech:

  • E ot a E odvzdušnění - průtok vzduchu v kg / s pro vytápění (E ot ) a větrání (E větrání );
  • t n je teplota venkovního vzduchu ve ° C.

Zbývající charakteristiky proměnných jsou stejné.

V HRVMO je množství recirkulovaného vzduchu určeno vzorcem:

E rec = E ot - E odvzdušnění

Proměnná E ot vyjadřuje množství směsného vzduchu ohřátého na teplotu t r .

V TSPO s přirozeným impulsem je zvláštní - množství pohybujícího se vzduchu se mění v závislosti na teplotě venku. Pokud venkovní teplota klesne, zvýší se tlak v systému. To vede k nárůstu přiváděného vzduchu do domu. Pokud se teplota zvýší, dojde ke zpětnému chodu.

Také v SVO, na rozdíl od ventilačních systémů, se vzduch pohybuje s menší a měnící se hustotou ve srovnání s hustotou vzduchových kanálů obklopujících vzduch.

Z důvodu tohoto jevu dochází k následujícím procesům:

  1. Vzduch, který prochází vzduchovými kanály, přichází z generátoru a během pohybu je znatelně ochlazován.
  2. Při přirozeném pohybu se množství vzduchu vstupujícího do místnosti v průběhu topného období mění.

Výše uvedené postupy se neberou v úvahu, pokud jsou ventilátory používány pro cirkulaci vzduchu v ITS, mají také omezenou délku a výšku.

Pokud má systém mnoho větví, je dostatečně dlouhý a budova je velká a vysoká, pak je nutné omezit proces chlazení vzduchu ve vzduchovodech, aby se snížilo přerozdělení vzduchu vstupujícího pod vlivem přirozeného cirkulačního tlaku.

Při výpočtu požadovaného výkonu rozšířených a rozvětvených systémů ohřevu vzduchu je třeba vzít v úvahu nejen přirozený proces chlazení vzduchové hmoty při pohybu potrubím, ale také vliv přirozeného tlaku vzdušné hmoty procházející kanálem.

Pro řízení procesu vzduchového chlazení proveďte tepelný výpočet vzduchovodů. K tomu je nutné stanovit počáteční teplotu vzduchu a pomocí vzorců specifikovat jeho průtok.

Pro výpočet tepelného toku Q ohl přes stěny kanálu, jehož délka se rovná l, použijte vzorec:

Q ohl = q 1 × l

Ve výrazu q 1 označuje tepelný tok procházející stěnami kanálu o délce 1 m. Parametr se vypočítá pomocí výrazu:

q 1 = k × S 1 × (t sr - t v ) = (t sr - t v ) / D 1

V rovnici D 1 - odpor přenosu tepla z ohřátého vzduchu s průměrnou teplotou t sr přes plochu S 1 stěny kanálu o délce 1 m v interiéru při teplotě tv.

Rovnice tepelné bilance vypadá takto:

q 1 l = E ot × c × (t nach - t r )

Ve vzorci:

  • E - množství vzduchu potřebné pro vytápění prostoru, kg / h;
  • c je specifická tepelná kapacita vzduchu, kJ / (kg ° C);
  • t nac je teplota vzduchu na začátku kanálu, ° С;
  • t r je teplota vzduchu vypouštěného do místnosti, ° C.

Rovnice tepelné bilance umožňuje nastavit počáteční teplotu vzduchu v potrubí při dané koncové teplotě a naopak zjistit konečnou teplotu při dané počáteční teplotě a také zjistit průtok vzduchu.

Teplotu t nach lze nalézt také ve vzorci:

t nach = t v + ((Q + (1 - η) × Q ohl )) × (t r - t v )

Zde η je část z Q ohl vstupující do místnosti, ve výpočtech se bere rovna nule. Vlastnosti zbývajících proměnných byly uvedeny výše.

Vylepšený vzorec pro spotřebu horkého vzduchu bude vypadat takto:

Eot = (Q + (1 - η) × Q ohl ) / (c × (t sr - t v ))

Všechny hodnoty písmen ve výrazu jsou definovány výše. Obracíme se na zvážení příkladu výpočtu ohřevu vzduchu pro konkrétní dům.

Příklad výpočtu tepelných ztrát doma

Dotyčný dům se nachází ve městě Kostroma, kde teplota mimo okno v nejchladnějších pěti dnech dosahuje -31 stupňů, teplota půdy je +5 ° C. Požadovaná pokojová teplota je +22 ° C.

Budeme zvažovat dům s následujícími rozměry:

  • šířka - 6, 78 m;
  • délka - 8, 04 m;
  • výška - 2, 8 m.

Hodnoty budou použity pro výpočet plochy uzavřených prvků.

Pro výpočty je nejvhodnější nakreslit na papír plán domu, který udává šířku, délku, výšku budovy, umístění oken a dveří, jejich rozměry.

Stěny budovy se skládají z:

  • pórobeton o tloušťce B = 0, 21 m, koeficient tepelné vodivosti k = 2, 87;
  • B pěna = 0, 05 m, k = 1, 678;
  • lícová cihla = 0, 09 m, k = 2, 26.

Při určování k by měly být použity informace z tabulek a lepší informace z technického pasu, protože složení materiálů od různých výrobců se může lišit, a proto mají odlišné vlastnosti.

Železobeton má nejvyšší tepelnou vodivost, desky z minerální vlny - nejmenší, takže jsou nejúčinněji využívány při stavbě teplých domů

Podlaha domu se skládá z následujících vrstev:

  • písek, B = 0, 10 m, k = 0, 58;
  • drcený kámen, B = 0, 10 m, k = 0, 13;
  • beton, B = 0, 20 m, k = 1, 1;
  • izolace z ekowoolu, B = 0, 20 m, k = 0, 043;
  • vyztužený potěr B = 0, 30 m k = 0, 93.

Ve výše uvedeném plánu domu má podlaha stejnou strukturu v celém areálu, chybí sklep.

Strop se skládá z:

  • minerální vlnu, B = 0, 10 m, k = 0, 05;
  • drywall, B = 0, 025 m, k = 0, 21;
  • borovicové štíty, B = 0, 05 m, k = 0, 35.

Ve stropě není přístup do podkroví.

V domě je pouze 8 oken, všechny jsou dvoukomorové s K-sklem, argonem, index D = 0, 6. Šest oken má rozměry 1, 2 × 1, 5 m, jeden je 1, 2 × 2 m, jeden je 0, 3 × 0, 5 m. Dveře mají rozměry 1 × 2, 2 m, hodnota pasu D je 0, 36.

Výpočet tepelné ztráty stěny

Tepelné ztráty vypočítáme pro každou stěnu zvlášť.

Nejdříve vyhledejte oblast severní stěny:

S sev = 8, 04 × 2, 8 = 22, 51

Na stěně nejsou žádné dveřní a okenní otvory, takže ve výpočtech použijeme tuto hodnotu S.

Pro výpočet tepelných nákladů OK, orientovaných na jednu ze stran světa, je nutné vzít v úvahu faktory zjemnění

Na základě složení stěny zjistíme její celkový tepelný odpor rovný:

D s.sten = D gb + D pn + D kr

Pro nalezení D používáme vzorec:

D = b / k

Poté, co nahradíme původní hodnoty, dostaneme:

D s.sten = 0, 21 / 2, 87 + 0, 05 / 1, 678 + 0, 09 / 2, 26 = 0, 14

Pro výpočty používáme vzorec:

Q st = S × (t v - t n ) × D × l

Vzhledem k tomu, že koeficient l pro severní stěnu je 1, 1, dostaneme:

Q = 22, 51 × (22 + 31) x 0, 14 x 1, 1 = 184

V jižní stěně je jedno okno s oblastí:

S ok3 = 0, 5 × 0, 3 = 0, 15

Proto ve výpočtech ze S na jižní stěně, musíte odečíst S okna získat co nejpřesnější výsledky.

S yuj.s = 22, 51 - 0, 15 = 22, 36

Parametr l pro jižní směr je roven 1. Pak:

Q = 22, 36 x (22 + 31) × 0, 14 x 1 = 166

Pro východní západní stěnu je koeficient zjemnění l = 1, 05, a proto je dostačující vypočítat povrchovou plochu OK bez zohlednění oken S a dveří.

S ok1 = 1, 2 × 1, 5 × 6 = 10, 8

S ok2 = 1, 2 × 2 = 2, 4

S d = 1 × 2, 2 = 2, 2

Szap + vost = 2 × 6, 78 × 2, 8 - 2, 2 - 2, 4 - 10, 8 = 22, 56

Pak:

Q zap + vost = 22, 56 × (22 + 31) × 0, 14 × 1, 05 = 176

Nakonec, součet Q stěn se rovná součtu Q všech stěn, to znamená:

Q sten = 184 + 166 + 176 = 526

Celkové teplo prochází zdmi v množství 526 wattů.

Tepelné ztráty přes okna a dveře

Plán domu ukazuje, že dveře a 7 oken směřují na východ a na západ, proto parametr l = 1, 05. Celková plocha 7 oken se s ohledem na výše uvedené výpočty rovná:

S okn = 10, 8 + 2, 4 = 13, 2

Для них Q, с учетом того, что D=0.6, будет рассчитываться так:

Q ok4 = 13.2 × (22 + 31) × 0.6 × 1.05 = 630

Вычислим Q южного окна (l=1).

Q ok5 = 0.15 × (22 + 31) × 0.6 × 1 = 5

Для дверей D=0.36, а S=2.2, l=1.05, тогда:

Q dv = 2.2 × (22 + 31) × 0.36 × 1.05 = 43

Суммируем полученные теплопотери и получим:

Q ok+dv = 630 + 43 + 5 = 678

Далее определим Q для потолка и пола.

Расчет теплопотерь потолка и пола

Для потолка и пола l=1. Рассчитаем их площадь.

S pol = S pot = 6.78 × 8.04 = 54.51

Учитывая состав пола, определим общее D.

D pol = 0.10/0.58 + 0.10/0.13 + 0.2/1.1 + 0.2/0.043 + 0.3/0.93 =61

Тогда тепловые потери пола с учетом того, что температура земли равна +5, равны:

Q pol = 54.51 × (21 – 5) × 6.1 × 1 = 5320

Рассчитаем общее D потолка:

D pot = 0.10/0.05 + 0.025/0.21 + 0.05/0.35 = 2.26

Тогда Q потолка будет равно:

Q pot = 54.51 × (22 + 31) × 2.26 = 6530

Общие теплопотери через ОК будут равны:

Q ogr.k = 526 + 678 +6530 + 5320 = 13054

Итого, теплопотери дома будут равны 13054 Вт или почти 13 кВт.

Вычисление теплопотельпотерь вентиляции

В помещении работает вентиляция с удельным воздухообменом 3 м 3 /ч, вход оборудован воздушно-тепловым навесом, поэтому для расчетов достаточно воспользоваться формулой:

Q v = 0.28 × L n × p v × c × (t v – t n )

Рассчитаем плотность воздуха в помещении при заданной температуре +22 градуса:

p v = 353/(272 + 22) = 1.2

Параметр L n равен произведению удельного расхода на площадь пола, то есть:

L n = 3 × 54.51 = 163.53

Теплоемкость воздуха с равна 1.005 кДж/(кг× °С).

Учитывая все сведения, найдем Q вентиляции:

Q v = 0.28 × 163.53 × 1.2 × 1.005 × (22 + 31) = 3000

Итого тепловые расходы на вентиляцию составят 3000 Вт или 3 кВт.

Бытовые тепловые поступления

Поступления бытового характера вычисляются по формуле.

Q t = 10 × S pol

То есть, подставляя известные значения, получим:

Q t = 54.51 × 10 = 545

Подводя итоги, можно увидеть, что общие теплопотери Q дома будут равны:

Q = 13054 + 3000 – 545 = 15509

Возьмем в качестве рабочего значения Q=16000 Вт или 16 кВт.

Примеры расчетов для СВО

Пусть температура подаваемого воздуха (t r ) – 55 °С, желаемая температура в помещении (t v ) – 22 °С, теплопотери дома (Q) – 16000 Вт.

Определение количества воздуха для РСВО

Для определения массы подаваемого воздуха при температуре t r используется формула:

E ot = Q/(c × (t r – t v ))

Подставляя в формулу значения параметров, получим:

E ot = 16000/(1.005 × (55 – 22)) = 483

Объемное количество подаваемого воздуха рассчитывается по формуле:

V ot = E ot /p r,

kde:

p r = 353/(273 + t r )

Для начала вычислим плотность p:

p r = 353/(273 + 55) = 1.07

Тогда:

V ot = 483/1.07 = 451.

Воздухообмен в помещении определяется по формуле:

Vp = E ot /p v

Определим плотность воздуха в помещении:

p v = 353/(273 + 22) = 1.19

Подставляя значения в формулу, получим:

V p = 483/1.19 = 405

Таким образом, воздухообмен в помещении равен 405 м 3 за час, а объем подаваемого воздуха должен быть равен 451 м 3 за час.

Расчет количества воздуха для ЧРСВО

Для вычисления количества воздуха для ЧРСВО возьмем полученные сведения из предыдущего примера, а также t r = 55 °С, t v = 22 °С; Q=16000 Вт. Количество воздуха, необходимого для вентиляции, E vent =110 м 3 /ч. Расчетная наружная температура t n =-31 °С.

Для расчета ЧРСВО используем формулу:

Q 3 = [E ot × (t r – t v ) + E vent × p v × (t r – t v )] × c

Подставляя значения, получим:

Q 3 = [483 × (55 – 22) + 110 × 1.19 × (55 – 31)] × 1.005 = 27000

Объем рециркуляционного воздуха составит 405-110=296 м 3 в ч. Дополнительный расход тепла равен 27000-16000=11000 Вт.

Определение начальной температуры воздуха

Сопротивление механического воздуховода D=0.27 и берется из его технических характеристик. Длина воздуховода вне отапливаемого помещения l=15 м. Определено, что Q=16 кВт, температура внутреннего воздуха равна 22 градуса, а необходимая температура для отопления помещения равна 55 градусам.

Определим E ot по вышеизложенным формулам. Получим:

E ot = 10 × 3.6 × 1000/ (1.005 × (55 – 22)) = 1085

Величина теплового потока q 1 составит:

q 1 = (55 – 22)/0.27 = 122

Начальная температура при отклонении η = 0 составит:

t nach = 22 + (16 × 1000 + 137 × 15) × (55 – 22)/ 1000 × 16 = 60

Уточним среднюю температуру:

t sr = 0.5 × (55 + 60) = 57.5

Тогда:

Q otkl = ((574 -22)/0.27) × 15 = 1972

С учетом полученных сведений найдем:

t nach = 22 + (16 × 1000 + 1972) × (55 – 22)/(1000 × 16) = 59

Из этого следует вывод, что при движении воздуха теряется 4 градуса тепла. Чтобы уменьшить потери тепла, необходимо теплоизолировать трубы. Также рекомендуем вам ознакомиться с другой нашей статьей, в которой подробно описывается процесс обустройства системы воздушного отопления.

Závěry a užitečné video na toto téma

Информативное видео о расчетах СВ средствами программы Ecxel:

Доверять расчеты СВО необходимо профессионалам, ведь только специалисты обладают опытом, соответствующими знаниями, учтут все нюансы при вычислениях.

Возникли вопросы, нашли неточности в приведенных вычислениях или хотите дополнить материал ценными сведениями? Prosím zanechte své komentáře v níže uvedeném bloku.

Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Kategorie:

Topení