Тепловая мощность

Для того чтобы в жилище всегда было уютно и тепло, даже если за окном стоят морозы, необходимо обязательно оснастить свой дом системой отопления. Она будет обогревать его в холодное время года. Но для того, чтобы производилось это эффективно, перед ее установкой нужно рассчитать мощность системы отопления, иными словами, выполнить тепловой расчет. Он делается на основе специальных формул, где следует учитывать многие параметры.

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.
   
   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

Порядок расчета установлен СНиП 2.04.05-91, который введен в действие с 1 октября 1996 г.

Расчетная тепловая мощность С. О. определяется по формуле:

Q = Q₁ b₁b₂ + Q₂ – Q₃ (1)

Где Q₁ – расчетные тепловые потери здания, кВт;

b₁ – коэффициент дополнительного теплового потока, устанавливаемых отопительных приборов за счет округления сверх расчетной величины принимается по табл. 1 (изменяется от 1,02 до 1,14)

b₂ – коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопительными приборами, расположенными у наружных ограждений при отсутствии теплозащитных кранов, принимаемый по табл. 2 (от 1,01 до 1,07).

Q₂ – потери теплоты, кВт, трубопроводами, проходящими в неотапливаемых помещениях;

Q₃ – тепловой поток, кВт, регулярно поступающий от освещения, оборудования и людей, который следует учитывать в целом на систему отопления здания. Для жилых домов величину Q₃ следует учитывать из расчета 0,01 кВт на 1м² общей площади.

При расчетах тепловой мощности С. О. производственных зданий необходимо дополнительно учитывать расход теплоты на нагревание материалов, оборудования и транспортных средств.

Расчетные тепловые потери Q₁, кВт, определяются по формуле:

Q₁ = (Q_а + Q_в), (2)

Где Q_а – тепловой поток, кВт, через ограждающие конструкции;

Q_в – потери теплоты, кВт, на нагревание вентиляционного воздуха.

Величины Q_а и Q_в рассчитываются для каждого отапливаемого помещения.

Тепловой поток Q_а , кВт, рассчитывается для каждого элемента ограждающей конструкции по формуле:

Q_а = (

_в – t_н)(1 + ^-3,

Где А – расчетная площадь ограждающей конструкции, м²

R – сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, м^{2 о}С/Вт, которое должно определяться по СНиП II-3-79** (кроме полов на грунте) с учетом установленных нормативов минимального теоретического сопротивления ограждений. Для полов на грунте и стен, расположенных ниже уровня земли, сопротивление теплопередаче следует определять по зонам шириной 2 м параллельным наружным стенам, по формуле:

R_п = R_с + ,

Где R_с – сопротивление теплопередаче, м^{2 о}С/Вт, принимаемое равным 2,1для 1 зоны, 4,3 – для второй, 8,6 – ля третьей зоны и 14,2 для оставшейся площади пола;

– толщина утепляющего слоя, м, учитываемая при коэффициенте теплопроводности утеплителя < 1,2 Вт/(м^{2 о}С);

t_в – расчетная температура внутреннего воздуха, ^оС, принимаемая согласно требованиям норм проектирования зданий различного назначения с учетом повышения V в зависимости от высоты помещения;

t_н – расчетная температура наружного воздуха, ^оС, принимаемая по данным приложения 8, или температура воздуха смежного помещения, если его температура более чем на 3^оС отличается от температуры помещения, для которого рассчитывают теплопотери;

n – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху и определяемый по СНиП II-3-79**.

– добавочные потери теплоты в долях от основных потерь, учитываемые:

а) для наружных вертикальных и наклонных ограждений, ориентированных на направления, откуда в январе дует ветер со скоростью, превышающей 4,5 м/с с повторяемостью не менее 15% согласно СНиП 2.01.01-82, в размере 0,05 при скорости ветра до 5 м/с и в размере 0,10 при скорости 5 м/с и более; при типовом проектировании добавочные потери следует учитывать в размере 0,05 для всех помещений;

б) для наружных вертикальных и наклонных ограждений многоэтажных зданий в размере 0,20 для первого и второго этажей; 0,15 – для третьего; 0,10 – для четвертого этажа зданий с числом этажей 16 и более; для 10 – 15-этажных зданий добавочные потери следует учитывать в размере 0,10 для первого и второго этажей и 0,05 – для третьего этажа.

Потери теплоты Q_В, кВт, рассчитываются для каждого отапливаемого помещения, имеющего одно или большее количество окон или балконных дверей в наружных стенах, исходя из необходимости обеспечения подогрева отопительными приборами наружного воздуха в объеме однократного воздухообмена в час по формуле:

Q_В = 0,337 А_П h (t_В– t_H) 10^-3,

Где А_П – площадь пола помещения, м²

h – высота помещения от пола до потолка, м, но не более 3,5.

Помещения, из которых организована вытяжная вентиляция с объемом вытяжки, превышающим однократный воздухообмен в час, должны, как правило, проектироваться с приточной вентиляцией подогретым воздухом. При обосновании допускается обеспечивать подогрев наружного воздуха отопительными приборами в отдельных помещениях при объеме вентиляционного воздуха не превышающем двух объемов в час.

В помещениях, для которых нормами проектирования зданий установлен объем вытяжки менее однократного воздухообмена в час, величину Q_В следует рассчитывать как расход теплоты на нагревание воздуха в объеме нормируемого воздухообмена от температуры t_H до температуры t_В, ^оС.

Потери теплоты Q_В, кВт, на название наружного воздуха, проникающего во входные вестибюли (холлы) и лестничные клетки через открывающиеся в холодное время наружные двери при отсутствии воздушно-тепловых завес следует рассчитывать по формуле:

Q_В = 0,7 В (Н 0,8Р) (t_В– t_H) 10^-3, (6)

Где Н – высота здания, м;

Р – количество людей, находящихся в здании;

В – коэффициент, учитывающий количество входных тамбуров. При одном тамбуре (две двери) В=1,0, при двух тамбурах (три двери) В=0,6.

Расчет теплоты на нагревание наружного воздуха, проникающего через двери отапливаемых незадымляемых лестничных клеток с поэтажными выходами на лоджии следует вести по формуле (6) при Р=0, принимая для каждого этажа значение Н, равное расстоянию, м, от середины двери рассчитываемого этажа до перекрытия лестничной клетки.

При расчете теплопотерь входных вестибюлей, лестничных клеток и цехов воздушно-тепловыми завесами; помещений, оборудованных действующей постоянно в течение рабочего времени приточной вентиляцией с подпором воздуха. А также при расчете потерь теплоты через летние и запасные наружные двери и ворота величину Q_В учитывать не следует.

Потери теплоты Q_В, кВт, на нагревание воздуха, врывающегося через наружные ворота, не оборудованные воздушно-тепловыми завесами, следует рассчитывать с учетом скорости ветра, принимаемой по обязательному приложению 8, к времени открытия ворот.

Расчет потери теплоты на нагревание инфильтрующегося через неплотности ограждающих конструкций воздуха выполнять не требуется.

5. Потери теплоты Q₂ = q l 10^-3, (7)

где l – длина участков теплоизолированных трубопроводов различных диаметров, прокладываемых в неотапливаемых помещениях;

q – нормированная линейная плотность теплового потока термоизолированного трубопровода, принимаемая по п. 3.23. При этом толщина теплоизоляционного слоя _из, м, трубопроводов должна рассчитываться по формулам:

_из = 0,5 d (В – l) (8)

l_nB = {(t_ср/q – 0.1)/[(d 0.1)]}, (9)

где d – наружный размер трубопровода, м;

– теплопроводность теплоизоляционного слоя, Вт/(м^{2 о}С).

t_ср – средняя за отопительный сезон разность температур теплоносителя и окружающего воздуха.

6. Величину расчетного годового теплопотребления системой отопления здания Q_год, ГДж, следует рассчитывать по формуле:

Q_год = 0,086 Q S a в с/ (t_В– t_H), (10)

Где S – количество градусо-суток отопительного периода, принимаемое по приложению 8;

а – коэффициент, равный 0,8, который необходимо учитывать, если система отопления оборудована приборами автоматического уменьшения тепловой мощности в рабочее время;

в – коэффициент, равный 0,9, который необходимо учитывать, если более 75% отопительных приборов оборудованы автоматическими терморегуляторами;

с – коэффициент, равный 0,95, который необходимо учитывать, если на абонентском вводе системы отопления установлены приборы автоматического пофасадного регулирования.

7. Определенные расчетом величины тепловой мощности Q и максимального годового теплопотребления Q_год, отнесенные к 1 м² общей (для жилых домов) или полезной (для общественных зданий) площади, не должны превышать нормативных контрольных значений, приведенных в обязательном приложении 25.

8. Расход теплоносителя G, кг/ч. в системе отопления следует определять по формуле:

G= 3,6 10³ Q/ (С t ), (11)

Где С – удельная теплоемкость воды, принимаемая равной 4,2 кДж/(кг ^оС);

t – разность температур, ^оС, теплоносителя на входе в систему и на выходе из нее;

Q – тепловая мощность системы, кВт, определяемая по формуле (1) с учетом бытовых тепловыделений Q₃.

Расход теплоносителя в двухтрубных системах отопления, оборудованных индивидуальными автоматическими терморегуляторами, рассчитанный по формуле (11), должен приниматься с коэффициентом 1,1.

9. Расчетную тепловую мощность Q_пр, кВт, каждого отопительного прибора следует определять по формуле:

Q_пр = Q_а + Q_в + Q_вн – 0,9 Q_тр – Q_эп, (12)

Где Q_а, Q_в следует рассчитывать в соответствии с п.п.2 – 4 настоящего приложения;

Q_вн – потери теплоты, кВт, через внутренние стены, отделяющие помещения, для которого рассчитывается тепловая мощность отопительного прибора, от смежного помещения, в котором возможно эксплуатационное понижение температуры при регулировании. Величину Q_вн следует учитывать только при расчете тепловой мощности отопительных приборов, на подводках к которым проектируются автоматические терморегуляторы. При этом для каждого помещения следует рассчитывать теплопотери Q_вн только через одну внутреннюю стену при разности температур между внутренними помещениями 8^оС;

Q_тр – тепловой поток, кВт, от неизолированных трубопроводов отопления, прокладываемых в помещении;

Q_эп – тепловой поток, кВт, регулярно поступающий в помещение от электрических приборов, освещения, технического оборудования, коммуникаций, материалов и других источников. При расчете тепловой мощности отопительных приборов жилых, общественных и административно-бытовых зданий величину Q_эп учитывать не следует.

Величина бытовых тепловыделений учитывается для всего здания в целом при расчетах тепловой мощности системы отопления и общего расхода теплоносителя.

Расчетная тепловая мощность отопительных приборов в двухтрубных системах отопления, оборудованных индивидуальными автоматическими терморегуляторами, рассчитанная по формуле (12), должна приниматься с коэффициентом 1,1.

studopedia.ru

Что такое тепловой расчет?

Если говорить просто, тепловой расчёт помогает точно узнать, сколько тепла хранит и теряет здание, и сколько энергии должно вырабатывать отопление, чтобы поддерживать в жилье комфортные условия.

Оценивая теплопотери и степень теплоснабжения, учитываются следующие факторы:

1. Какой это объект: сколько в нём этажей, наличие угловых комнат, жилой он или производственный и т. д.
2. Сколько человек будет «обитать» в здании.
3. Важная деталь — это площадь остекления. И размеры кровли, стен, пола, дверей, высота потолков и т. д.
4. Какова продолжительность отопительного сезона, климатические характеристики региона.
5. По СНиПам определяют нормы температур, которые должны быть в помещениях.
6. Толщина стен, перекрытий, выбранные теплоизоляторы и их свойства.

Для чего нужен тепловой расчет?

Как умудрялись обходиться без тепловых расчётов строители прошлого?

Сохранившиеся купеческие дома показывают, что всё делалось просто с запасом: окна поменьше, стены — потолще. Получалось тепло, но экономически не выгодно.

Теплотехнический расчёт позволяет строить наиболее оптимально. Материалов берётся ни больше — ни меньше, а ровно столько, сколько нужно. Сокращаются габариты строения и расходы на его возведение.

Вычисление точки росы позволяет строить так, чтобы материалы не портились как можно дольше.

Для определения необходимой мощности котла также не обойтись без расчётов. Суммарная мощность его складывается из затрат энергии на обогрев комнат, нагрев горячей воды для хозяйственных нужд, и способности перекрывать теплопотери от вентиляции и кондиционирования. Прибавляется запас мощности, на время пиковых холодов.

При газификации объекта требуется согласование со службами. Рассчитывается годовой расход газа на отопление и общая мощность тепловых источников в гигакалориях.

Нужны расчёты при подборе элементов отопительной системы. Обсчитывается система труб и радиаторов – можно узнать, какова должна быть их протяжённость, площадь поверхности. Учитывается потеря мощности при поворотах трубопровода, на стыках и прохождении арматуры.

Расчет тепловой мощности: формула

Рассмотрим формулу и приведем примеры, как произвести расчет для зданий с разным коэффициентом рассеивания.

Vx(дельта)TxK= ккал/ч (тепловая мощность), где:

• Первый показатель «V» – объем рассчитываемого помещения;
• Дельта «Т» — разница температур – это та величина, которая показывает насколько градусов внутри помещения теплее, чем снаружи;
• «К» — коэффициент рассеивания (его еще называют «коэффициент пропускания тепла»). Величина берется из таблицы. Обычно цифра колеблется от 4 до 0,6.

Примерные величины коэффициента рассеивания для упрощенного расчёта

• Если это неутепленный металлопрофиль или доска то «К» будет = 3 – 4 единицы.
• Одинарная кирпичная кладка и минимальное утепление – «К» = от 2 до 3-ёх.
• Стена в два кирпича, стандартное перекрытие, окна и
• двери – «К» = от 1 до 2.
• Самый теплый вариант. Стеклопакеты, кирпичные стены с двойным утеплителем и т. п. – «К» = 0,6 – 0,9.

Пример расчета тепловой мощности

Возьмем некое помещение 80 м² с высотой потолков 2,5 м и посчитаем, какой мощности котел нам потребуется для его отопления.

Вначале высчитываем кубатуру: 80 х 2,5 = 200 м³. Дом у нас утеплен, но недостаточно – коэффициент рассеивания 1,2.

Морозы бывают до -40 °C, а в помещении хочется иметь комфортные +22 градуса, разница температур (дельта «Т») получается 62 °C.

Подставляем в формулу мощности тепловых потерь цифры и перемножаем:

200 х 62 х 1,2 = 14880 ккал/ч.

Полученные килокалории переводим в киловатты, пользуясь конвертером:

• 1 кВт = 860 ккал;
• 14880 ккал = 17302,3 Вт.

Округляем в большую сторону с запасом, и понимаем, что в самый сильный мороз -40 градусов нам потребуется 18 кВт энергии в час.

Можем посчитать теплопотери в Вт на каждый м² стен и потолка. Высота потолков известна 2,5 м. Дом 80 м² – это может быть 8 х 10 м.

Умножаем периметр дома на высоту стен:

(8 + 10) х 2 х 2,5 = 90 м² поверхности стены + 80 м² потолок = 170 м² поверхности, контактирующей с холодом. Теплопотери, высчитанные нами выше, составили 18 кВт/ч, делим поверхность дома на расчетную израсходованную энергию получаем, что 1 м² теряет примерно 0,1 кВт или 100 Вт ежечасно при температуре на улице -40 °C, а в помещении +22 °С.

Эти данные могут стать основой для расчёта требуемой толщины утеплителя на стены.

Приведем другой пример расчета, он в некоторых моментах сложнее, но более точный.

Формула:

Q = S x (дельта)T / R:

• Q– искомая величина теплопотерь дома в Вт;
• S– площадь охлаждающих поверхностей в м²;
• T– разница температур в градусах Цельсия;
• R– тепловое сопротивление материала (м² х К/Вт) (Метры квадратные умноженные на Кельвин и делёный на Ватт).

Итак, чтобы найти «Q» того же дома, что и в примере выше, подсчитаем площадь его поверхностей «S» (пол и окна считать не будем).

• «S» в нашем случае = 170 м², из них 80 м² потолок и 90 м² — стены;
• T = 62 °С;
• R– тепловое сопротивление.

Ищем «R» по таблице тепловых сопротивлений или по формуле. Формула для расчета по коэффициенту теплопроводности такая:

R= H/ К.Т. (Н – толщина материала в метрах, К.Т. – коэффициент теплопроводности).

В этом случае, дом у нас имеет стены в два кирпича обшитые пенопластом толщиной 10 см. Потолок засыпан опилками толщиной 30 см.

Из таблицы коэффициентов теплопроводности (измеряется Вт / (м² х К) Ватт делёный на произведение метра квадратного на Кельвин). Находим значения для каждого материала, они будут:

• кирпич — 0,67;
• пенопласт – 0,037;
• опилки – 0,065.

Подставляем данные в формулу (R= H/ К.Т.):

• R (потолка 30 см толщиной) = 0,3 / 0,065 = 4,6 (м² х К) / Вт;
• R (кирпичной стены 50 см) = 0,5 / 0,67 = 0,7 (м² х К) / Вт;
• R (пенопласт 10 см) = 0,1 / 0,037 = 2,7 (м² х К) / Вт;
• R (стен) = R(кирпич) + R(пенопласт) = 0,7 + 2,7 = 3,4 (м² х К) / Вт.

Теперь можем приступить к расчету теплопотерь «Q»:

• Q для потолка = 80 х 62 / 4,6 = 1078,2 Вт.
• Q стен = 90 х 62 / 3,4 = 1641,1 Вт.
• Остается сложить 1078,2 + 1641,1 и перевести в кВт, получается (если сразу округлить) 2,7 кВт энергии за 1 час.

Заключение

Приведённые формулы и примеры показываю, что при теплотехнических расчётах очень важно учитывать как можно больше факторов, влияющих на теплопотери. Сюда входит и вентиляция, и площадь окон, степень их утомлённости и т. д.

А подход, когда на 10 м² дома берётся 1 кВт мощности котла – слишком приблизительный, чтобы всерьёз опираться на него.

microklimat.pro

63 комментария на «О тепловой энергии простым языком!»

1. Тамара 10 Ноя 2013 06:57
2. Александр Воробьев 10 Ноя 2013 11:43
3. Олег 25 Дек 2013 17:26
4. Вячеслав 14 Янв 2014 15:42
5. михаил 25 Сен 2014 22:44
6. михаил 26 Сен 2014 07:38
7. Александр Воробьев 27 Сен 2014 12:52
8. Алексей 30 Апр 2015 13:15
9. Михаил 05 мая 2015 19:34
10. Шухрат 23 Июл 2015 11:25
11. Александр Воробьев 23 Июл 2015 15:42
12. Олег 24 Сен 2015 16:53
13. Александр 06 Окт 2015 20:23
14. Александр Воробьев 06 Окт 2015 21:09
15. Сергей 13 Окт 2015 15:44
16. Алексей 23 Окт 2015 15:48
17. Александр Воробьев 24 Окт 2015 13:03
18. Алексей 26 Окт 2015 13:57
19. Александр Воробьев 26 Окт 2015 19:25
20. Борис Кузнецов 17 Янв 2016 18:03
21. Александр Воробьев 17 Янв 2016 18:29
22. Александр 18 Янв 2016 02:29
23. Vladimir 27 Фев 2016 15:50
24. Татьяна 19 Апр 2016 14:47
25. Александр Воробьев 23 Апр 2016 12:57
26. Чолпон 10 Июн 2016 15:01
27. Александр Воробьев 11 Июн 2016 12:03
28. Костенко Игорь 11 Июл 2016 19:24
29. Кирилл 22 Дек 2016 13:57
30. Александр Воробьев 22 Дек 2016 18:02
31. Кирилл 23 Дек 2016 02:02
32. Андрей 08 Янв 2017 04:30
33. Александр Воробьев 08 Янв 2017 11:05
34. Dm 01 Мар 2017 00:42
35. Сергей 12 Июл 2017 23:29
36. Александр Воробьев 13 Июл 2017 18:02
37. Сергей 17 Июл 2017 01:30
38. Александр Воробьев 17 Июл 2017 20:41
39. SM74 22 Авг 2017 22:28
40. Александр Воробьев 23 Авг 2017 10:28
41. Александр 13 Сен 2017 01:44
42. Александр Воробьев 13 Сен 2017 19:41
43. Александр 18 Окт 2017 15:51
44. Александр Воробьев 18 Окт 2017 19:31
45. Хамид 14 Ноя 2017 20:07
46. Александр Воробьев 14 Ноя 2017 20:54
47. Андрей 30 Ноя 2017 01:01
48. Александр Воробьев 30 Ноя 2017 17:51
49. Анатолий 30 мая 2018 13:25
50. Александр Воробьев 30 мая 2018 13:43
51. Евгений 16 Июн 2018 16:33
52. Евгений 16 Июн 2018 16:40
53. Евгений 16 Июн 2018 17:04
54. Евгений 16 Июн 2018 17:05
55. Александр Воробьев 16 Июн 2018 18:33
56. Евгений 16 Июн 2018 20:26
57. Александр Воробьев 17 Июн 2018 00:47
58. Евгений 19 Июн 2018 14:16
59. Сергей 22 Июн 2018 19:31
60. Александр Воробьев 23 Июн 2018 13:18
61. Анатолий 02 Авг 2018 21:29
62. Артем 09 Окт 2018 01:43
63. Александр Воробьев 09 Окт 2018 08:01

Ваш отзыв

Имя (обязательно)

E-mail(обязательно)

Сайт

al-vo.ru