Тепловая мощность формула

Тепловой расчет выполняется при проектировании системы отопленияТепловая нагрузка определяется для определения нужно количества тепла для дома. Расчетная формула помогает определить технические моменты с количеством и размещением радиаторов. Учитывают не только отапливаемые площади и нужды потребления, но и другие важные данные.

Содержание:

• • Распределение тепловой нагрузки на отопление
  • Основы теплового расчета системы отопления
  • Характеристика расчета тепловой мощности системы отопления
  • Правильная формула расчета тепловой энергии
  • Для чего нужен тепловой расчет (видео)

Распределение тепловой нагрузки на отопление

Тепловая нагрузка здания – необходимое количество тепловой энергии для достижения комфортных температур в доме. При этом учитывают максимальное количество тепла, которое используется при неблагоприятных условиях. Важно учитывать, что для разных строений нужно разное количество энергии.

Факторы, определяющие требуемое количество тепла:

1. Толщина и материал изготовления стен. Учитывают их теплопроводность.
2. Конструкция и материал изготовления крыши. Лучший вариант – утепленная кровля чердачного типа.
3. Вентиляция. Следует учитывать ее производительность и возможные потери тепла.
4. Количество и площадь окон. Но при использовании стеклопакетов теплопотери уменьшаются.
5. Интенсивность потока солнечного света. Важно определится со световой стороной дома или квартиры.
6. Температура окружающей среды. Учитывают разницу между показателями в помещении и снаружи.
7. Площадь отапливаемого помещения. При изменениях планировки дома полученного тепла может не хватать.

Кроме этого потребуется правильно распределить приборы в помещении. Учитывают площадь комнат и высоту потолков. Также обращают внимание на местоположение комнат: проходная или угловая. Важно также интервал до источника тепла.

При водяном отоплении максимальный показатель мощности одного источника равняется сумме мощностей всех труб, радиаторов и батарей.

Тепловая нагрузка здания – необходимое количество тепловой энергии для достижения комфортных температур в доме

Оптимальные температурные показатели определяются СНиП. Следуя им, в комнатах в глубине строения должна быть температура 20 градусов. Для угловых помещений норма – 22 градуса. В кухне хватит и 18 градусов. Для санузла следует поддерживать 25 градусов.

При воздушном отоплении объем поступающего тепло напрямую зависит от пропускных характеристик воздушного рукава. Регулировка поступления тепла проходит за счет ручного контроля решеток вентиляции. Контролировать показатели можно с помощью термометра.

Источником тепла в коме может выступать газ, электричество, кондиционеры, обогреватели, масляные радиаторы, теплые полы. Настраивается температура в таком случае с помощью термостата. Тогда проводят расчет с максимальной возможностью тепловых потерь.

Основы теплового расчета системы отопления

Тепловой расчет представляет собой стандартный документ. В него входят несколько этапов вычислений. Но для начала необходимо разобраться с самой отопительной системой и ее характеристикой.

Отопление – система обеспечения тепла, включающая несколько компонентов. Это важная часть коммуникаций.

Отопительная система представляет собой принудительную подачу и отвод тепла в квартиру. При составлении расчета важно наиболее точно вычислить теплопотери. Среди задач есть и определения количеств теплоносителя. К тому же важно правильно подобрать элементы системы отопления.

Отопительная система представляет собой принудительную подачу и отвод тепла в помещение

Цель теплового расчета:

• Получить данные о тепловых потерях, мощности котла и насоса;
• Определится с количеством и разновидностями батарей;
• Иметь характеристики гидравлики трубопровода;
• Узнать объем и скорость теплоносителя.

Тепловой расчет – необходимая информация, на которую стоит опираться на практике. Сначала собирают исходные данные о квартире. Дальше проводят расчет. С учетом полученной информации закупают и распределяют элементы системы отопления.

Характеристика расчета тепловой мощности системы отопления

Расчет мощности тепла – данные, которые собирают на этапе проектирования системы отопления. Дальше их используют при закупке и установке оборудования. Это поможет определить количество минимальных и максимальных тепловых нагрузок на котел.

Исходные параметры необходимые создания теплового расчета:

1. Тип и площадь здания. Важную роль играет квартира это или частный дом.
2. Конструкционные особенности постройки. Здесь берут во внимание толщину стен, количество оконных и дверных проемов, высоту комнат.
3. Государственные и строительные нормы.
4. Материалы изготовления архитектурных частей дома.
5. Использования комнат.
6. Учитывают и дополнительные данные. К ним относится длительность отопительного сезона, количество жильцов.

Расчет мощности тепла зависит от нескольких параметров

Выполняя расчет, важно иметь информацию по всем вышеперечисленным параметрам. Правильность определения исходных данных позволяет создать более целостную и точную картину расчетов. Часто во время расчетов учитывают только часть параметров. В этом случае добавляют от 10% до 20% к мощности оборудования.

Правильная формула расчета тепловой энергии

Расчет тепловой энергии происходит по нескольким формулам. Для самостоятельного расчета советуется использовать упрощенный вариант. Формула для расчета тепловой энергии: Qт (кВт/час) = V*∆T*K/860.

Расшифровка формулы:

• Qт – необходимая тепловая нагрузка для комнаты;
• V – площадь дома;
• ∆T – температурное отличие между показателями в помещении и снаружи;
• К – тепловые потери дома;
• Деление на 860 происходит для перевода значения в кВт.

Для сбора информации для формулы придется прибегнуть к дополнительным расчетам. Так определяют коэффициент теплопотерь. На него влияет тип строения и его теплоизоляция. Но можно упростить задачу, используя определенные неизменные коэффициенты для разных построек.

Расчет тепловой энергии можно произвести по нескольким формулам

Дома из дерева с плохой изоляцией и плоской крышей заслуживать коэффициент от 3 до 4. С кладкой в один кирпич и небольшой изоляцией – 2-2,9. При двойной кладке кирпича и среднем количестве окон показатель составляет 1-1,9. Для хорошо утепленного дома используют коэффициент 0,6-0,9.

Для температурного отличия берут во внимание в целом климат региона. При этом определяют комфортную температуру в помещении. Оптимальные показатели можно взять в строительных нормах.

Чтобы более точно рассчитать показатель, прибегают к учету тепловых потерь. Здесь учитывают все особенности помещений: размещение, утепление, ограждающие элементы. При этом общую площадь дома умножают на коэффициент теплопотерь для окон, стен, пола, чердака, высоты потолков. Для каждого показателя существуют свои коэффициенты, зависимо от типа помещения.

thewalls.ru

Начало выполнения подготовки проекта отопления, как жилых загородных домов, так и производственных комплексов, следует с теплотехнического расчёта.

Что представляет собой теплотехнический расчёт?

Расчёт тепловых потерь является основополагающим документом, призванным решать такую задачу, как организация теплоснабжения сооружения. Он определяет суточное и годовое потребление тепла, минимальную потребность жилого либо промышленного объекта в тепловой энергии и тепловые потери для каждого помещения.
Решая такую задачу, как теплотехнический расчёт, следует учитывать комплекс характеристик объекта:

1. Тип объекта (частный дом, одноэтажное либо многоэтажное здание, административное, производственное или складское).
2. Количество проживающих в здании либо работающих в одну смену человек, количество точек подачи горячей воды.
3. Архитектурная часть (габариты крыши, стен, полов, размеры дверных и оконных проёмов).
4. Специальные данные, например, количество рабочих дней в году (для производств), продолжительность отопительного сезона (для объектов любого типа).
5. Температурные режимы в каждом из помещений объекта (их определяет CHиП 2.04.05-91).
6. Функциональное назначение (складское производственное, жилое, административное или бытовое).
7. Конструкции крыши, наружных стен, полов (тип утепляющих прослоек и применяемых материалов, толщина перекрытий).

Зачем нужен теплотехнический расчёт?

• Чтобы определить мощность котла.
  Предположим, Вы приняли решение снабдить загородный дом либо предприятие системой автономного отопления. Чтобы определиться с выбором оборудования, в первую очередь потребуется рассчитать мощность отопительной установки, которая понадобится для бесперебойной работы горячего водоснабжения, кондиционирования, систем вентиляции, а также эффективного обогрева здания. Определяется мощность автономной отопительной системы, как общая сумма тепловых затрат на обогрев всех помещений, а также тепловых затрат на прочие технологические нужды. Отопительная система должна обладать определённым запасом мощности, чтобы работа при пиковых нагрузках не сократила срок её службы.
• Для выполнения согласования на газификацию объекта и получения ТУ.
  Получить разрешение на газификацию объекта необходимо в том случае, если используется природный газ в качестве топлива для котла. Для получения ТУ потребуется предоставить значения годового расхода топлива (природного газа), а также суммарные значения мощности тепловых источников (Гкал/час). Эти показатели определяются в результате проведения теплового расчёта. Согласование проекта на осуществление газификации объекта – это более дорогостоящий и продолжительный метод организации автономного отопления, по отношению к монтажу отопительных систем, функционирующих на отработанных маслах, установка которых не требует согласований и разрешений.
• Для выбора подходящего оборудования.
  Данные теплового расчёта являются определяющим фактором при выборе приборов для отопления объектов. Следует учитывать множество параметров – ориентацию по сторонам света, габариты дверных и оконных проёмов, размеры помещений и их расположение в здании.

Как происходит теплотехнический расчёт

Можно воспользоваться упрощённой формулой, чтобы определить минимально допустимую мощность тепловых систем:

Q_т (кBт/час) =V * ΔT * K /860, где

Q_т – это тепловая нагрузка на определённое помещение;
K – коэффициент теплопотерь здания;
V – объём (в м³) отапливаемого помещения (ширина комнаты на длину и высоту);
ΔT – разница (обозначена С) между необходимой температурой воздуха внутри и температурой снаружи.

Такой показатель, как коэффициент потерь тепла (К), зависит от изоляции и типа конструкции помещения. Можно использовать упрощённые значения, рассчитанные для объектов разных типов:

• K = от 0,6-ти до 0,9-ти (повышенная степень теплоизоляции). Небольшое количество окон, снабжённых сдвоенными рамами, стены из кирпича с двойной теплоизоляцией, крыша из высококачественного материала, массивное основание пола;
• К = от 1-го до 1,9-ти (теплоизоляция средней степени). Двойная кирпичная кладка, крыша с обычной кровлей, небольшое количество окон;
• K = от 2-х до 2,9 (низкая теплоизоляция). Конструкция сооружения упрощённая, кирпичная кладка одинарная.
• K = 3-х – 4-х (отсутствие теплоизоляции). Сооружение из металлического или гофрированного листа либо упрощённая деревянная конструкция.

Определяя разницу между требуемой температурой внутри обогреваемого объёма и температурой снаружи (ΔT), следует исходить из степени комфорта, которую Вы желаете получить от тепловой установки, а также из климатических особенностей того региона, в котором находится объект. В качестве параметра по умолчанию принимаются значения, определённые CHиП 2.04.05-91:

• +18 – общественные здания и производственные цеха;
• +12 – комплексы высотного складирования, склады;
• + 5 – гаражи, а также склады без постоянного обслуживания.

Расчёт по упрощённой формуле не позволяет учитывать различия тепловых потерь здания в зависимости от типа ограждающих конструкций, утепления и размещения помещений. Так, например, больше тепла потребуют комнаты с большими окнами, высокими потолками и угловые помещения. В то же время минимальными тепловыми потерями отличаются помещения, которые не имеют внешних ограждений. Желательно использовать следующую формулу при расчёте такого параметра, как минимальная тепловая мощность:

Qт (kВт/час)=(100 Вт/м² * S (м²) * K1 * K2 * K3 * K4 * K5 * K6 * K7)/1000, где

S – площадь комнаты, м²;
Bт/м² – удельная величина потерь тепла (65-80 ватт/м²). В этот показатель входят утечки тепла через вентиляцию, поглощения стенами, окнами и прочие виды утечек;
К1 – коэффициент утечки тепла через окна:

• при наличии тройного стеклопакета К1 = 0,85;
• если стеклопакет двойной, то К1 = 1,0;
• при стандартном остеклении К1 = 1,27;

К2 – коэффициент потерь тепла стен:

• высокая теплоизоляция (показатель К2 = 0,854);
• утеплитель толщиной 150 мм либо стены в два кирпича (показатель К2=1,0);
• низкая теплоизоляция (показатель К2=1,27);

К3 – показатель, определяющий соотношение площадей (S) окон и пола:

• 50% КЗ=1,2;
• 40% КЗ=1,1;
• 30% КЗ=1,0;
• 20% КЗ=0,9;
• 10% КЗ=0,8;

К4 – коэффициент температуры вне помещения:

• -35°C K4=1,5;
• -25°C K4=1,3;
• -20°C K4=1,1;
• -15°C K4=0,9;
• -10°C K4=0,7;

К5 – количество выходящих наружу стен:

• четыре стены К5=1,4;
• три стены К5=1,3;
• две стены К5=1,2;
• одна стена К5=1,1;

К6 – тип теплоизоляции помещения, которое располагается над отапливаемым:

• обогреваемое К6-0,8;
• теплая мансарда К6=0,9;
• не отапливаемый чердак К6=1,0;

К7 –высота потолков:

• 4,5 метра К7=1,2;
• 4,0 метра K7=1,15;
• 3,5 метра К7=1,1;
• 3,0 метра К7=1,05;
• 2,5 метра K7=1,0.

Приведём в качестве примера расчёт минимальной мощности отопительной автономной установки (по двум формулам) для отдельно стоящего сервисного помещения СТО (высота потолка 4м, площадь 250 м², объём 1000 м3, окна большие с обычным остеклением, теплоизоляция потолка и стен отсутствует, конструкция – упрощённая).

По упрощённому расчёту:

Q_т (кВт/час) = V * ΔT * K/860=1000 *30*4/860=139,53 кВт, где

V – объем воздуха в отапливаемом помещении (250 *4), м³;
ΔT – разница показателей между температурой воздуха извне комнаты и требуемой температурой воздуха внутри помещения (30°С);
К – коэффициент теплопотерь строения (для зданий без теплоизоляции К = 4,0);
860 – перевод в кВт/час.

Более точный расчёт:

Q_т (кВт/час) = (100 Вт/м² * S (м²) * K1 * K2 * K3 * K4 * K5 * K6 * K7)/1000 = 100*250*1,27*1,27*1,1*1,5*1,4*1*1,15/1000=107,12 кВт/час, где

S – площадь помещения, для которого выполняется расчёт (250 м²);
K1 – параметр утечки тепла через окна (стандартное остекление, показатель К1 равен 1,27);
К2 – значение утечки тепла через стены (плохая теплоизоляция, показатель К2 соответствует 1,27);
К3 – параметр соотношения габаритов окон к площади пола (40%, показатель К3 равен 1,1);
K4 – значение температуры снаружи (-35 °C, показатель K4 соответствует 1,5);
K5 – количество стен, которые выходят наружу (в данном случае четыре К5 равен 1,4);
К6 – показатель, определяющий тип помещения, расположенного непосредственно над отапливаемым (чердак без утепления К6=1,0);
K7 – показатель, определяющий высоту потолков (4,0 м, параметр К7 соответствует 1,15).

Как можно видеть из произведённого расчёта, вторая формула предпочтительнее для расчёта мощности отопительных установок, поскольку она учитывает гораздо большее количество параметров (особенно если необходимо определить параметры маломощного оборудования, предназначенного для эксплуатации в небольших помещениях). К полученному результату надо приплюсовать небольшой запас по мощности для увеличения срока эксплуатации теплового оборудования.
Выполнив несложные расчёты, Вы сможете без помощи специалистов определить необходимую мощность автономной отопительной системы для оснащения объектов жилого или промышленного назначения.

 

www.komplektacya.ru

Определение теплового расчета

Расчет тепловой мощности системы отопления — это первоочередные данные. Они необходимы для решения задач по теплоснабжению жилища.

Благодаря им можно определить минимальную потребность в тепловой энергии для конкретного объекта, а также выявить приблизительные затраты тепла для каждого отдельного помещения, находящегося в нем, рассчитать суточное и годовое потребление топлива.

Необходимые характеристики

При определении тепловой мощности для отопительной системы, следует учитывать многие характеристики жилища, среди которых:

• тип и величина объекта (квартира, загородный дом с двумя, тремя или четырьмя этажами, коттедж и т.д.);
• архитектурная часть (берутся во внимание размеры полов, наружных стен, крыши, дверных и оконных проемов);
• температурные режимы, присутствующие в каждой комнате жилища (по умолчанию можно использовать СНиПы 2.04.05-91);
• конструкции полов, крыши и наружных стен (типы используемых материалов, толщина утепляющих прослоек и т.д.);
• функциональное назначение имеющихся помещений (жилые и нежилые);
• специальные данные (продолжительность отопительного сезона, количество проживаемых человек и т.д.);
• количество точек, предназначенных для разбора теплой воды.

При расчетах специалисты настоятельно рекомендуют учитывать все эти параметры. Ведь только тогда удастся получить наиболее четкие результаты, относительно величины тепловой мощности для системы отопления вашего дома. Однако нередко при расчетах берут во внимание только часть из них, но при этом прибавляют от 10 до 25% к полученной мощности.

Предназначение теплового расчета

У многих может возникнуть вопрос относительно того, зачем же производить тепловой расчет мощности для системы отопления своего жилища? На это есть несколько весомых причин.

1. Для определения точной мощности котла. Итак, вы решили установить у себя в жилище систему теплоснабжения, работающую автономно. В первую очередь для этого нужно обязательно знать мощность отопительной системы, чтобы верно подобрать котел, который справится эффективно с обогревом жилища и подачей горячей воды. Если выбирать его без учета данного параметра, то купить подходящий не удастся. При этом следует учесть, что мощность для отопительной системы дома определяется, как сумма общих тепловых затрат, идущих на обогрев жилища, и расходов, необходимых на технологические нужды и для других систем. Кроме того, здесь обязательно нужно производить тепловой расчет с запасом по мощности, тем самым удастся минимизировать износ отопительной системы и исключить ее сбой при появлении пиковых нагрузок.
2. Для получения Технического Удостоверения (ТУ) и согласования проекта для газификации жилища. В большинстве случаев отопительную систему наши соотечественники делают такую, которая функционирует на голубом топливе, так как она является более выгодной. Чтобы начать ее устройство в своем доме, потребуется обязательно получить ТУ, но его не выдадут, если вы не будете знать суммарную мощность будущей отопительной системы и годовой расход голубого топлива. Без этих данных вам также не удастся осуществить согласование проекта на газификацию жилища. Поэтому расчет тепловой мощности в данном случае просто необходим. Иначе вы не сможете пройти это важный этап в государственных органах.
3. Для верного подбора оборудования. Осуществить выбор отопительных приборов (радиаторов, труб и прочих) для помещений правильно просто невозможно, если предварительно не произведен тепловой расчет. Иначе купленное оборудование не справится с поставленными задачами, нельзя будет настроить его на экономичное расходование топлива.

Выполнение теплового расчета

Чтобы определить минимальный расчет требуемой мощности отопительной системы жилища, вы можете воспользоваться этой упрощенной формулой:

Qт (кВт/час) = V*∆T*K/860.

Расшифровывается она следующим образом:

• Qт — имеющаяся тепловая нагрузка у помещений, где нужно провести отопление;
• V — общая площадь обогреваемого дома (необходимо умножить ширину, длину и высоту), м³;
• ∆T — присутствующая разница между наружной температурой воздуха и температурой внутри жилища, °С;
• К — размер коэффициента тепловых потерь дома;
• 860 — перевод полученного параметра в кВт/час, для удобства подбора оборудования, которое войдет в систему отопления.

У многих могут возникнуть особые расчеты с некоторыми из необходимых параметров, например, с коэффициентом тепловых потерь жилища. Он между тем зависит от имеющейся изоляции в помещениях и типа конструкции. Чтобы не запутаться в его вычислениях, можно использовать следующие установленные параметры для упрощенного расчета мощности системы отопления. Итак, они выглядят следующим образом:

• деревянные дома с минимальным количеством теплоизоляции, обычными окнами и плоской крышей — К от 3,0 до 4,0;
• дома с одинарной кирпичной кладкой, с небольшой теплоизоляцией, упрощенной конструкцией крыши и окон — К от 2,0 до 2,9;
• жилище, выполненное с применением двойной кирпичной кладки, которое имеет небольшое количество окон, среднюю теплоизоляцию и стандартную кровлю — К от 1,0 до 1,9;
• дом из кирпича, имеющий двойную теплоизоляцию, окна с двойными стеклопакетами, крышу из высококачественного материала с пароизоляцией и полы с толстым основанием — К от 0,6 до 0,9.

Чтобы определить разницу, которая есть между температурой за окном и в помещении (∆T), нужно учитывать погодные условия в своем регионе и условия комфорта, которые должна обеспечить система отопления. Для того чтобы не производить долгих вычислений, можно взять установленные СНиПы 2.04.05-91. Согласно этим данным расчетная внутренняя температура для дома будет находиться в следующих величинах: от +18 до +26°С. Что касается уличной температуры, то уже все зависит от места вашего проживания, используйте необходимые данные из приведенного списка (город: °С):

• Москва: -28;
• Санкт-Петербург: -26;
• Киев: -22;
• Новороссийск: -13;
• Ялта: -6;
• Калининград: -18;
• Новгород: -27;
• Севастополь: -11;
• Одесса: -18;
• Ростов: -22;
• Краснодар: -19;
• Запорожье: -22;
• Львов: -19;
• Екатеринбург: -35;
• Харьков: -23;
• Самара: -30;
• Днепропетровск: -25;
• Казань: -32;
• Нижний Новгород: -30;
• Минск: -25;
• Каунас: -22;
• Вильнюс: -23.

Для того чтобы вы смогли лучше понять представленную формулу и верно произвести по ней расчет, приведем пример. Итак, объем обогреваемых комнат (V) равен 250 м³, разница между температурами внутри помещений и снаружи (∆T) составляет 18°С, параметр коэффициента тепловых потерь (К) равен 1. Теперь выполним расчеты по формуле:

Qт (кВт/час)=V*∆T*K/860=250*18*1/860=5,2кВт.

Из этого следует, что мощность системы отопления в вашем доме должна составить как минимум 5,2 кВт. Ее можно немного увеличить (от 10 до 25 %), чтобы оборудование не работало постоянно на пределе своих возможностей.

Как сделать тепловой расчет более точным

Важно учесть, что подобный расчет, по представленной выше формуле, не будет учитывать тепловые потери, связанные с размещением помещений, имеющимся утеплением и типом ограждающих конструкций. Не стоит забывать, что угловые дома, где присутствуют большие окна и высокие потолки, требуют больше тепла, чем те, что не имеют внешних ограждений и обладают небольшой величиной комнат. Поэтому, чтобы более точно можно было произвести расчет мощности для системы отопления своего жилища, следует использовать формулу такого типа:

Qт (кВт/час)= (100 Вт/м²*S(м²)*K1*K2*K3*K4*K5*K6*K7)/1000.

Она расшифровывается следующим образом:

Вт/м² — параметр удельной величины тепловых потерь.

S — общая площадь дома, м²;

K1 — параметр коэффициента тепловых потерь для окон:

• обычное остекление — 1,27;
• окно с 2 стеклопакетами — 1,0;
• окно с 3 стеклопакетами — 0,85.

К2 — параметр коэффициента тепловых потерь для стен:

• обычная теплоизоляция — 1,27;
• утеплитель имеет толщину более 150 мм или стена представлена двойной кладкой — 1,0;
• отличная теплоизоляция — 0,85.

К3 — параметр коэффициента соотношения всех площадей окон и имеющегося в доме пола:

• 10% — 0,8;
• 20% — 0,9;
• 30% — 1,0;
• 40% — 1,1;
• 50% — 1,2.

K4 — параметр коэффициента температуры на улице:

• -10^oC — 0,7;
• -15^oC — 0,9;
• -20^oC — 1,1;
• -25^oC — 1,3;
• -35^oC — 1,5.

K5 — количеств стен, которые выходят наружу:

• 1 — 1,1;
• 2 — 1,2;
• 3 — 1,3;
• 4 — 1,4.

К6 — помещение, находящееся над отапливаемым:

• чердак без утепления — 1,0;
• чердак с утеплением — 0,9;
• помещение, которое отапливается (следующий этаж дома) — 0,8.

K7 — параметр высоты помещений:

• от 2,5 м -1,0;
• от 3,0 м -1,05;
• от 3,5 м — 1,1;
• от 4,0 м — 1,15;
• от 4,5 м — 1,2.

Теперь приведем пример для данной формулы, чтобы вам было максимально легко ее понять. Возьмем все те же значения, что и в первом примере. Итак, вот следующие данные:

• S — общая площадь дома, 250 м²;
• K1 — параметр коэффициента тепловых потерь для окон с обычным двойным остеклением составляет у нас 1,0;
• К2 — параметр коэффициента тепловых потерь для стен с хорошей теплоизоляцией составляет 1,0;
• К3 — параметр коэффициента соотношения площадей пола и окон представляет 20% , а значит, составляет 0,9;
• K4 — параметр коэффициента для наружной температуры, возьмем в данном примере Калининград (-18^oC), поэтому он будет равен 0,9;
• K5 — количество стен, которые выходят наружу (в нашем случае 4), здесь будет следующее значение: 1,4;
• К6 — помещение, находящееся над отапливаемым (это утепленный чердак), поэтому здесь будет такое значение: 0,9;
• K7 — параметр высоты помещений с потолками в 4,0 будет равен 1,15.

Теперь производим согласно этим цифрам расчет по формуле:
Qт (кВт/час)= (100 Вт/м²*S(м2)*K1*K2*K3*K4*K5*K6*K7)/1000.

И у нас получается следующее: 100*250*1*1*0,9*0,9*1,4*0,9*1,15/1000=23,2.

Поскольку вторая формула учитывает гораздо больше параметров, то здесь мощность отопительной системы получилась абсолютно другой, более точной. Поэтому рекомендуется производить расчеты и по ней. Это позволит осуществить сравнение полученных данных и выбрать среднюю величину, которая будет наиболее приемлемой.

Ясно, что произвести тепловой расчет мощности для своей тепловой системы очень важно. При этом осуществить его можно и самостоятельно, беря во внимание озвученные параметры и приведенные значения. Обязательно в ходе этого необходимо использовать проверенные формулы. Желательно выполнять расчет сразу по двум. Только так будут получены наиболее реальные значения при определении минимальной мощности для отопительной системы.

Выполняя расчеты, обязательно используйте наиболее подходящие параметры для своего дома, учитывая регион проживания. Только тогда удастся избежать искажений при получении необходимых данных и сделать все правильно.

1poteply.ru

Определение

1. Какой параметр называется тепловой мощностью?

Это количество тепла, выделяемое или потребляемое каким-либо объектом за единицу времени.

При проектировании систем отопления расчет этого параметра необходим в двух случаях:

• Когда необходимо оценить потребность помещения в тепле для компенсации потери тепловой энергии через пол, потолок, стены и вентиляцию;

• Когда нужно выяснить, сколько тепла способен отдать отопительный прибор или контур с известными характеристиками.

Факторы

Для помещения

2. Что влияет на потребность квартиры, комнаты или дома в тепле?

При расчетах учитываются:

• Объем. От него зависит количество воздуха, нуждающегося в нагреве;

Примерно одинаковая высота потолков (около 2,5 метров) в большинстве домов поздней советской постройки породила упрощенную систему расчета — по площади помещения.

• Качество утепления. Оно зависит от теплоизоляции стен, площади и количества дверей и окон, а также от структуры остекления окон. Скажем, одинарное остекление и тройной стеклопакет будут сильно различаться по количеству теплопотерь;
• Климатическая зона. При неизменных качестве утепления и объеме помещения разность температур между улицей и комнатой будет линейно связана с количеством теряющегося через стены и перекрытия тепла. При неизменных +20 в доме потребность дома в тепле в Ялте при температуре 0С и в Якутске при -40 будет различаться ровно втрое.

Для прибора

3. Чем определяется тепловая мощность радиаторов отопления?

Здесь действует три фактора:

• Дельта температур — перепад между теплоносителем и окружающей средой. Чем он больше, тем выше мощность;
• Площадь поверхности. И здесь тоже наблюдается линейная зависимость между параметрами: чем больше площадь при неизменной температуре, тем больше тепла она отдает окружающей среде за счет прямого контакта с воздухом и инфракрасного излучения;

Именно поэтому алюминиевые, чугунные и биметаллические тепловые радиаторы отопления , а также все виды конвекторов снабжаются оребрением. Оно увеличивает мощность прибора при неизменном количестве протекающего через него теплоносителя.

• Теплопроводность материала прибора. Оно играет особенно важную роль при большой площади оребрения: чем выше теплопроводность, тем более высокую температуру будут иметь края ребер, тем сильнее они нагреют контактирующий с ними воздух.

Расчет по площади

4. Как максимально просто выполнить расчет мощности радиаторов отопления по площади квартиры или дома?

Вот самая простая схема вычислений: на 1 квадратный метр берется 100 ватт мощности. Так, для комнаты размером 4х5 м площадь будет равной 20 м2, а потребность в тепле — 20*100=2000 ватт, или два киловатта.

Помните поговорку «истина — в простом»? В этом случае она лжет.

Простая схема расчета пренебрегает слишком большим количеством факторов:

• Высотой потолков. Очевидно, что комнате с потолками высотой 3,5 метра потребуется больше тепла, чем помещению высотой 2,4 м;
• Теплоизоляцией стен. Эта методика расчета родилась в советскую эпоху, когда все многоквартирные дома имели примерно одинаковое качество теплоизоляции. С введением СНиП 23.02.2003, регламентирующего тепловую защиту зданий, требования к строительству радикально изменились. Поэтому для новых и старых зданий потребность в тепловой энергии может различаться весьма заметно;
• Размером и площадью окон. Они пропускают куда больше тепла по сравнению со стенами;

• Расположением комнаты в доме. Угловой комнате и помещению, расположенному в центре здания и окруженному теплыми соседскими квартирами, для поддержания одинаковой температуры потребуется весьма разное количество теплоты;
• Климатической зоной. Как мы уже выяснили, для Сочи и Оймякона потребность в тепле будет различаться в разы.

5. Можно ли вычислить мощность батареи отопления от площади более точно?

Само собой.

Вот сравнительно несложная схема расчета для домов, соответствующих требованиям пресловутого СНиП за номером 23.02.2003:

• Базовое количество тепла рассчитывается не по площади, а по объему. На кубометр в расчеты закладывают 40 ватт;
• Для примыкающих к торцам дома комнат вводится коэффициент 1,2, для угловых — 1,3, а для частных одноквартирных домов (у них все стены общие с улицей) — 1,5;

• На одно окно к полученному результату добавляют 100 ватт, на дверь — 200;
• Для разных климатических зон используются следующие коэффициенты:

Средняя температура самого холодного месяца	Коэффициент
0	0,7
-5	0,9
-10	1
-15	1,2
-20	1,4
-25	1,5
-30	1,7
-40	2,0

Давайте в качестве примера подсчитаем потребность в тепле той же комнаты размером 4х5 метров, уточнив ряд условий:

• Высота потолка 3 метра;

• В комнате два окна;
• Она угловая,
• Комната расположена в городе Комсомольске-на-Амуре.

Приступим.

• Объем помещения будет равным 4*5*3=60 м3;
• Простой расчет по объему даст 40*60=2400 Вт;
• Две общих с улицей стены заставят нас применить коэффициент 1,3. 2400*1,3 = 3120 Вт;
• Два окна добавят еще 200 ватт. Итого 3320;
• Подобрать соответствующий региональный коэффициент поможет приведенная выше таблица. Поскольку средняя температура самого холодного в году месяца — января — в городе равна 25,7, умножаем расчетную тепловую мощность на 1,5. 3320*1,5=4980 ватт.

Разница с упрощенной схемой расчета составила без малого 150%. Как видите, второстепенными деталями пренебрегать не стоит.

6. Как рассчитать мощность отопительных приборов для дома, утепление которого не соответствует СНиП 23.02.2003?

Вот формула расчета для произвольных параметров здания:

Q=V*Dt*k/860.

В ней:

Q — мощность (она будет получена в киловаттах);

V — объем комнаты. Он вычисляется в кубометрах;

Dt — перепад температур между комнатой и улицей;

k — коэффициент утепления здания. Он равен:

Описание дома	Коэффициент
Пенопластовая шуба, тройные или энергосберегающие стеклопакеты	0,6 — 0,9
Стены в два кирпича, окна с однокамерными стеклопакетами	1-1,9
Стены в один кирпич, одиночное остекление	2-2,9
Отсутствие теплоизоляции (стены из профлиста или листовой стали, одинарное остекление)	3-4

Как определить дельту температур с улицей? Инструкция довольно очевидна.

Внутреннюю температуру помещения принято брать равной санитарным нормам (18-22С в зависимости от климатической зоны и расположения комнаты относительно наружных стен дома).

Уличная берется равной температуре самой холодной пятидневки в году.

Давайте еще раз выполним расчет для нашей комнаты в Комсомольске, уточнив пару дополнительных параметров:

• Стены дома — кладка в два кирпича;
• Стеклопакеты — двухкамерные, без энергосберегающих стекол;

• Средний минимум температуры, характерный для города — -30,8С. Санитарной нормой для комнаты с учетом ее углового расположения в доме будут +22С.

Согласно нашей формуле, Q=60*(+22 — -30,8)*1,8/860=6,63 КВт.

На практике лучше проектировать отопление с 20-процентным запасом по мощности на случай ошибки в расчетах или непредвиденных обстоятельств (заиливания отопительных приборов, отклонений от температурного графика и так далее). Уменьшить избыточную теплоотдачу поможет дросселирование подводок радиаторов.

Расчет для прибора

7. Как выполнить расчет тепловой мощности радиаторов отопления при известном количестве секций?

Все просто: количество секций умножается на тепловой поток от одной секции. Этот параметр обычно можно найти на сайте производителя.

Если вас привлекла необычно низкая цена радиаторов неизвестного производителя — тоже не беда. В этом случае можно ориентироваться на следующие усредненные значения:

Тип радиатора	Тепловой поток на секцию стандартного (500 мм по центрам ниппелей) размера
Чугунный	140-160
Биметаллический	180-190
Алюминиевый	190 — 200

Если вы выбрали конвектор или панельный радиатор, единственным источником информации для вас могут стать данные производителя.

Выполняя расчет тепловой мощности радиатора своими руками, учтите одну тонкость: производители обычно приводят данные для перепада температур между водой в батарее и воздухом в отапливаемом помещении в 70С. Она достигается, например, при комнатной температуре +20 и температуре радиатора +90.

Уменьшение дельты ведет к пропорциональному уменьшению тепловой мощности; так, при температурах теплоносителя и воздуха 60 и 25С соответственно мощность прибора уменьшится ровно вдвое.

Давайте обратимся к нашему примеру и выясним, сколько чугунных секций может обеспечить тепловую мощность в 6,6 КВт в идеальных условиях — при нагретом до 90С теплоносителе и комнатной температуре в +20. 6600/160=41 (с округлением) секция. Очевидно, что батареи такого размера придется разнести как минимум по двум стоякам.

Особый случай

8. Системы отопления частных домов и гаражей нередко оборудуют самодельными приборами из соединенных перемычками труб — регистрами. Как подсчитать тепловую мощность стального регистра известных размеров?

Для одной секции (одной горизонтальной трубы) она вычисляется по формуле Q=Pi*D*L*K*Dt.

В ней:

• Q -мощность. Результат будет получен в ваттах;
• Pi — число «пи», его округленно берут равным 3,14;
• D — наружный диаметр трубы в метрах;
• L — длина секции (опять-таки в метрах);
• K — коэффициент, соответствующий теплопроводности металла (у стали он равен 11,63);
• Dt — разность температур между воздухом и водой в регистре.

При расчете мощности многосекционного регистра первая снизу секция рассчитывается по этой формуле, а для последующих, поскольку они будут находиться в восходящем теплом потоке (что влияет на Dt), результат умножается на 0,9.

Приведу пример расчета. Одна секция диаметром 108 мм и длиной 3 метра при комнатной температуре +25 и температуре теплоносителя +70 будет отдавать 3,14*0,108*3*11,63*(70-25)=532 ватта. Четырехсекционный регистр из таких же секций отдаст 523+(532*0,9*3)=1968 ватт.

Заключение

Как видите, тепловая мощность рассчитывается достаточно просто, но результат расчетов сильно зависит от второстепенных факторов. Как обычно, в видео в этой статье вы найдете дополнительную полезную информацию. Жду ваших дополнений. Успехов, камрады!

otoplenie-gid.ru