Расчет теплопотерь через окна

Как рассчитать теплопотери частного дома?

Каждое здание, независимо от конструктивных особенностей, пропускает тепловую энергию через ограждения. Потери тепла в окружающую среду необходимо восстанавливать с помощью системы отопления. Сумма теплопотерь с нормируемым запасом – это и есть требуемая мощность источника тепла, которым обогревается дом. Чтобы создать в жилище комфортные условия, расчет теплопотерь производят с учетом различных факторов: устройства здания и планировки помещений, ориентации по сторонам света, направления ветров и средней мягкости климата в холодный период, физических качеств строительных и теплоизоляционных материалов.

По итогам теплотехнического расчета выбирают отопительный котел, уточняют количество секций батареи, считают мощность и длину труб теплого пола, подбирают теплогенератор в помещение – в общем, любой агрегат, компенсирующий потери тепла. По большому счету, определять потери тепла нужно для того, чтобы отапливать дом экономно – без лишнего запаса мощности системы отопления. Вычисления выполняют ручным способом либо выбирают подходящую компьютерную программу, в которую подставляют данные.

Как выполнить расчет?

Сначала стоит разобраться с ручной методикой – для понимания сути процесса. Чтобы узнать, сколько тепла теряет дом, определяют потери через каждую ограждающую конструкцию по отдельности, а затем складывают их. Расчет выполняют поэтапно.

1. Формируют базу исходных данных под каждое помещение, лучше в виде таблицы. В первом столбце записывают предварительно вычисленную площадь дверных и оконных блоков, наружных стен, перекрытий, пола. Во второй столбец заносят толщину конструкции (это проектные данные или результаты замеров). В третий – коэффициенты теплопроводности соответствующих материалов. В таблице 1 собраны нормативные значения, которые понадобятся в дальнейшем расчете:

Наименование и краткая характеристика материала Коэффициент теплопроводности (λ), Вт/(м*С)
Дерево 0,14
ДСП 0,15
Керамический кирпич с пустотами 1000 кг/м3),кладка на цементно-песчаный раствор 0,52
Гипсовая штукатурка 0,35
Минеральная вата 0,041

Чем выше λ, тем больше тепла уходит сквозь метровую толщину данной поверхности.

2. Определяют теплосопротивление каждой прослойки: R = v/ λ, где v – толщина строительного или теплоизоляционного материала.

3. Делают расчет теплопотерь каждого конструктивного элемента по формуле: Q = S*(Твн)/R, где:

  • Тн – температура на улице, °C;
  • Тв – температура внутри помещения,°C;
  • S – площадь, м2.

Разумеется, на протяжении отопительного периода погода бывает разной (к примеру, температура колеблется от 0 до -25°C), а дом обогревается до нужного уровня комфорта (допустим, до +20°C). Тогда разность (Твн) варьируется от 25 до 45.

Чтобы сделать расчет, нужна средняя разница температур за весь отопительный сезон. Для этого в СНиП 23-01-99 «Строительная климатология и геофизика» (таблица 1) находят среднюю температуру отопительного периода для конкретного города. Например, для Москвы этот показатель равен -26°. В этом случае средняя разница составляет 46°C. Для определения расхода тепла через каждую конструкцию складывают теплопотери всех ее слоев. Так, для стен учитывают штукатурку, кладочный материал, внешнюю теплоизоляцию, облицовку.

4. Считают итоговые потери тепла, определяя их как сумму Q внешних стен, пола, дверей, окон, перекрытий.

5. Вентиляция. К результату сложения добавляется от 10 до 40 % потерь на инфильтрацию (вентиляцию). Если установить в дом качественные стеклопакеты, а проветриванием не злоупотреблять, коэффициент инфильтрации можно принять за 0,1. В отдельных источниках указывается, что здание при этом вообще не теряет тепло, поскольку утечки компенсируются за счет солнечной радиации и бытовых тепловыделений.

Подсчет вручную

Исходные данные. Одноэтажный дом площадью 8х10 м, высотой 2,5 м. Стены толщиной 38 см сложены из керамического кирпича, изнутри отделаны слоем штукатурки (толщина 20 мм). Пол изготовлен из 30-миллиметровой обрезной доски, утеплен минватой (50 мм), обшит листами ДСП (8 мм). Здание имеет подвал, температура в котором зимой составляет 8°C. Потолок перекрыт деревянными щитами, утеплен минватой (толщина 150 мм). Дом имеет 4 окна 1,2х1 м, входную дубовую дверь 0,9х2х0,05 м.

Задание: определить общие теплопотери дома из расчета, что он находится в Московской области. Средняя разность температур в отопительный сезон – 46°C (как было сказано ранее). Помещение и подвал имеют разницу по температуре: 20 – 8 = 12°C.

1. Теплопотери через наружные стены.

Общая площадь (за вычетом окон и дверей): S = (8+10)*2*2,5 – 4*1,2*1 – 0,9*2 = 83,4 м2.

Определяется теплосопротивление кирпичной кладки и штукатурного слоя:

  • R клад. = 0,38/0,52 = 0,73 м2*°C/Вт.
  • R штук. = 0,02/0,35 = 0,06 м2*°C/Вт.
  • R общее = 0,73 + 0,06 = 0,79 м2*°C/Вт.
  • Теплопотери сквозь стены: Q ст = 83,4 * 46/0,79 = 4856,20 Вт.

2. Потери тепла через пол.

Общая площадь: S = 8*10 = 80 м2.

Вычисляется теплосопротивление трехслойного пола.

  • R доски = 0,03/0,14 = 0,21 м2*°C/Вт.
  • R ДСП = 0,008/0,15 = 0,05 м2*°C/Вт.
  • R утепл. = 0,05/0,041 = 1,22 м2*°C/Вт.
  • R общее = 0,03 + 0,05 + 1,22 = 1,3 м2*°C/Вт.

Подставляем значения величин в формулу для нахождения теплопотерь: Q пола = 80*12/1,3 = 738,46 Вт.

3. Потери тепла через потолок.

Площадь потолочной поверхности равна площади пола S = 80 м2.

Определяя теплосопротивление потолка, в данном случае не берут во внимание деревянные щиты: они закреплены с зазорами и не являются барьером для холода. Тепловое сопротивление потолка совпадает с соответствующим параметром утеплителя: R пот. = R утепл. = 0,15/0,041 = 3,766 м2*°C/Вт.

Величина теплопотерь сквозь потолок: Q пот. = 80*46/3,66 = 1005,46 Вт.

4. Теплопотери через окна.

Площадь остекления: S = 4*1,2*1 = 4,8 м2.

Для изготовления окон использован трехкамерный ПВХ профиль (занимает 10 % площади окна), а также двухкамерный стеклопакет с толщиной стекол 4 мм и расстоянием между стеклами 16 мм. Среди технических характеристик производитель указал тепловые сопротивления стеклопакета (R ст.п. = 0,4 м2*°C/Вт) и профиля (R проф. = 0,6 м2*°C/Вт). Учитывая размерную долю каждого конструктивного элемента, определяют среднее теплосопротивление окна:

  • R ок. = (R ст.п.*90 + R проф.*10)/100 = (0,4*90 + 0,6*10)/100 = 0,42 м2*°C/Вт.
  • На базе вычисленного результата считаются теплопотери через окна: Q ок. = 4,8*46/0,42 = 525,71 Вт.

Площадь двери S = 0,9*2 = 1,8 м2. Тепловое сопротивление R дв. = 0,05/0,14 = 0,36 м2*°C/Вт, а Q дв. = 1,8*46/0,36 = 230 Вт.

Итоговая сумма теплопотерь дома составляет: Q = 4856,20 Вт + 738,46 Вт + 1005,46 Вт + 525,71 Вт + 230 Вт = 7355,83 Вт. С учетом инфильтрации (10 %) потери увеличиваются: 7355,83*1,1 = 8091,41 Вт.

Чтобы безошибочно посчитать, сколько тепла теряет здание, используют онлайн калькулятор теплопотерь. Это компьютерная программа, в которую вводятся не только перечисленные выше данные, но и различные дополнительные факторы, влияющие на результат. Преимуществом калькулятора является не только точность расчетов, но и обширная база справочных данных.

Источник: obogrevguru.ru

Расчет теплопотерь через окна и дверь

Согласно плана, в доме установлено два окна размером 1 x 1,2 метра и одно окно 0,6 x 1,2 метра.

Входная дверь имеет полотно из массива сосны толщиной 0,05 м с утеплителем. Размер 0,8 x 2 метра. Выход из дома ведет не сразу на улицу, а на террасу, поэтому в расчете теплопотерь применим понижающий коэффициент 0,7.

Расчет теплопотерь через окна.

Вычисляем площадь окон в доме:

S окон = 1 • 1,2 • 2 + 0,6 • 1,2 = 3,12 м 2 .

Все три окна выполнены из трехкамерного профиля ПВХ и имеют двухкамерные стеклопакеты 4-16-4-16-4 с обычным стеклом (4 – ширина стекла, 16 – расстояние между стеклами).

Далее рассчитаем теплосопротивление окна:

Теплосопротивление двухкамерного стеклопакета такой конструкции:

Читайте также:  Сдвижные пластиковые окна для балкона

R ст-а = 0,4 м² • °С / Вт.

Теплосопротивление трехкамерного профиля ПВХ:

R профиля = 0,6 м² • °С / Вт.

90% площади окна занимает стеклопакет и 10% – профиль ПВХ. Тепловое сопротивление окна рассчитываем по формуле расчета теплопотерь :

R окна = (R ст-а • 90 + R профиля • 10) / 100 = 0,42 м² • °С / Вт.

Имея данные о площади окон и их теплосопротивлении, выполняем расчет теплопотерь через окна:

Q окон = S • dT • / R = 3,1 м² • 52 градуса / 0,42 м² • °С / Вт = 383,8 Вт•ч (0,38 кВт•ч).

Расчет теплопотерь через дверь.

По паспорту теплопроводность материала входной двери равна 0,14 Вт/мК.

Тепловое сопротивление двери:

R двери = B / K = 0,05 м / 0,14 Вт/мК = 0,36 м² • °С / Вт,

Расчет теплопотерь через дверь выполняем по изветной нам формуле:

Q двери = S • dT • / R = 1,6 м² • 52 градуса / 0,36 м² • °С / Вт = 231,1 Вт•ч (0,23 кВт•ч), применяем коэффициент 0,7:

Q двери с коэф = 0,23 кВт • 0,7 = 0,16 кВт•ч- теплопотери входной двери.

Оцените статью:

Комментарии

  • 2 года назад ronchik

    А что за добавочный коэффициент? откуда вы его взяли, можно поточнее пожалуйста? прям такая же ситуация.

    ответить

    2 года назад intro (эксперт Builderclub)

    Вы имеете в виду понижающий коэффициент?

    Он взят примерно. Только для ограждающих конструкций, которые выходят на закрытую террасу. Т.к. они (эти конструкции) не контактируют напрямую с внешним воздухом, то мы предполагаем, что теплопотери будут примерно 70% от тех, которые были бы в случае непосредственного контакта поверхности конструкций с внешним воздухом.

    Этот коэффициент можно высчитать более точно, но он будет процентов на 5%-10% максимум отличаться. Т.к. это все же приблизительный расчет, чтобы прикинуть примерные энергозатраты, то загромождать его дополнительными расчетами нет смысла.

    Если Вы хотите точный расчет, то тогда нужно обращаться в специализированную фирму, которая высчитает все до мелочей.

    Источник: www.builderclub.com

    Расчет теплопотерь помещения и требуемого сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций при раздельном учете лучистого и конвективного теплообмена

    Проведенные исследования показывают, что традиционные расчеты теплопотерь помещения и требуемого сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций без раздельного учета лучистого и конвективного теплообмена в помещениях, содержащиеся в существующих нормативных и методических документах, приводят к достаточно значительным расхождениям в расчетах.

    В проектной практике довольно часто встречается задача по определению теплопотерь помещения и расчета требуемого сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций, в котором одна или несколько поверхностей имеют существенно различные температуры. К таким поверхностям можно отнести угловые помещения с двумя наружными стенами, помещения верхнего этажа с двумя наружными стенами и покрытием, помещения плавательного бассейна и помещения с обогреваемым полом, в которых температура поверхности воды или поверхности пола существенно отличается от температуры внутренних поверхностей наружных ограждений.

    Тепловой поток на внутренней поверхности наружной ограждающей конструкции следует рассчитывать по формуле [1, 2], учитывающей конвективную и лучистую составляющие этого теплового потока:

    (1)

    где a к – коэффициент конвективного теплообмена между внутренней поверхностью наружной ограждающей конструкции и воздухом помещения, Вт/м 2 •°С;

    a л – коэффициент лучистого теплообмена между внутренней поверхностью наружной ограждающей конструкции и окружающими поверхностями, Вт/м 2 •°С;

    tв, tвп – соответственно температуры внутреннего воздуха и внутренней поверхности наружной ограждающей конструкции, °С;

    tокр – температура окружающих поверхностей, °С, вычисляется по формуле:

    (2)

    где ti, Fi – соответственно температуры, °С, и площади, м 2 , окружающих поверхностей.

    Формулу (1) перепишем следующим образом:

    (3)

    Рассматривая правую часть формулы (3), можно сделать следующие выводы:

    1. Если tусл > tв, то теплопотери помещения будут превышать значение, рассчитанное согласно СНиП II-33-75* «Отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха», без раздельного учета лучистой и конвективной составляющих теплообмена на внутренней поверхности наружных ограждений.

    2. Если tусл 2 •°С/Вт; Rокн – приведенное сопротивление теплопередаче окна, м 2 •°С/Вт; q1ст – тепловой поток через наружную стену при раздельном учете лучистого и конвективного теплообмена, Вт; q1окн – тепловой поток через окно при раздельном учете лучистого и конвективного теплообмена, Вт; q2ст – тепловой поток через наружную стену без раздельного учета лучистого и конвективного теплообмена, Вт; q2окн – тепловой поток через окно без раздельного учета лучистого и конвективного теплообмена, Вт.

    Далее рассмотрим влияние раздельного учета лучистого и конвективного теплообмена при расчете сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций.

    Рассматривалось три типа помещений с системой воздушного отопления, имеющих соответственно одно, два и три наружных ограждения: рядовое – с одной наружной стеной, угловое – с двумя наружными стенами, верхнее угловое – с двумя наружными стенами и покрытием; в каждом из помещений имелось окно (рис. 1).

    Схема исследуемого помещения

    В процессе расчета варьировались температура наружного воздуха tн от –15 до –25 °С; геометрические параметры помещения: отношение ширины к высоте В/Н – от 1 до 2,5, отношение длины к высоте L/Н – от 1 до 2,5; относительная площадь остекления наружной стены fост. = Fок / BH – от 0,3 до 0,7 (Fок – площадь окна); приведенный относительный коэффициент излучения между окном и светонепроницаемыми ограждениями e ок пр / e ок пр1 = 0,84; e ок пр2 = 0,28.

    При анализе полученных результатов выявлено, что соотношения геометрических размеров В/Н и L/Н практически не влияют на исследуемые параметры, поэтому при дальнейшем рассмотрении они не учитываются.

    При tв = 18 °С и ∆tн = 6 °С температура внутренней поверхности наружного ограждения составляет t ст =12 °С, температура внутренней поверхности покрытия при tв = 18 °С и ∆tн = 4 °С – t пот = 14 °С. Расчетные значения t отличаются от нормативных и в большой степени зависят от типа помещения: в помещении с одним наружным ограждением t ст = 10–10,5 °С, с двумя – t ст = 9,2–9,6 °С, в помещении с двумя наружными стенами и покрытием t ст = 8,7–9,0 °С, t пот = 10,4–11,2 °С.

    Естественно, что теплопотери помещения, рассчитанные с учетом конвективной и лучистой составляющих теплообмена, оказались меньше теплопотерь, определенных по СНиП 2.04.05-91*. При увеличении перепада между tв и tвп возросла конвективная составляющая теплообмена, однако лучистая составляющая существенно уменьшилась. Это объясняется тем, что температуры внутренних ограждений не равны температуре воздуха (для различных типов помещения tокр = 12,5 – 15,5 °С) и, кроме того, для помещений с несколькими наружными ограждениями в расчет включались их внутренние поверхности. На рис. 2 показано распределение температуры поверхностей помещений, рассчитанное в соответствии с нормами и при раздельном учете лучистого и конвективного теплообмена, учитывающего разности температур четвертых степеней [3]. Стрелками обозначено направление лучистых потоков. Как видно из рисунка, в реальных условиях происходит перераспределение этих потоков и поверхность потолка может даже отдавать лучистое тепло в помещение.

    Распределение температуры поверхностей в помещении, рассчитанное:
    а – по СНиП 2.04.05–91*; б – по формулам [2] при В/Н = 1,0; L/Н = 1,5; fост = 0,7; e ок пр = 0,84

    Расчетом установлено, что при уменьшении e ок пр с 0,84 до 0,28 температура внутренней поверхности окна снижается на 2–3 °С из-за резкого уменьшения (на 55–60 %) лучистого теплообмена с другими поверхностями помещения, которое не компенсируется увеличением (на 20–30 %) конвективного теплообмена. Вследствие этого снижаются и теплопотери помещения.

    В помещениях с наружными ограждающими конструкциями, рассчитанными по СНиП 23-02-2003 (где коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности принят постоянным), не обеспечивается нормативный санитарно-гигиенический перепад между температурами воздуха и внутренней поверхности наружной стены. Превышение расчетного перепада над нормативным составляет для рядового помещения 25–30 %, углового – 40–45 %, верхнего углового – 50–55 %.

    В заключение отметим, что особенно важно раздельно учитывать лучистый и конвективный теплообмен в помещении при определении нагрузки на систему кондиционирования воздуха. Если расчет проводится без такого учета, то полученное значение нагрузки на систему кондиционирования может превышать требуемое в 2–2,5 раза. Рекомендуется производить расчеты в соответствии с рекомендациями АВОК Р НП «АВОК» 5.1-2008 по программе, которая учитывает раздельно лучистый и конвективный теплообмен в помещении.

    Литература

    1. Богословский В. Н. Строительная теплотехника. – М. : Высшая школа, 1982.

    2. Табунщиков Ю. А. Математическое моделирование и оптимизация тепловой эффективности зданий. – М. : АВОК-ПРЕСС, 2002.

    3. Табунщиков Ю. А., Климовицкий М. С. Расчет теплового режима помещения при раздельном учете конвективной и лучистой составляющих теплообмена / Сборник трудов НИИСФ «Тепловой режим и долговечность зданий», 1987.

    Руководство по расчету теплопотребления эксплуатируемых жилых зданий

    Источник: www.abok.ru

    Online программа расчета теплопотерь дома

    Выберите город tнар = – o C

    Введите температуру воздуха в помещении; tвн = + o C

    Теплопотери через стены развернуть свернуть

    Вид фасада &#945 =

    Площадь наружных стен, кв.м.

    Материал первого слоя &#955 =

    Толщина первого слоя, м.

    Материал второго слоя &#955 =

    Толщина второго слоя, м.

    Материал третьего слоя &#955 =

    Толщина третьего слоя, м.

    Теплопотери через стены, Вт

    Теплопотери через окна развернуть свернуть

    Введите площадь окон, кв.м.

    Теплопотери через окна

    Теплопотери через потолки развернуть свернуть

    Выберите вид потолка

    Введите площадь потолка, кв.м.

    Материал первого слоя &#955 =

    Толщина первого слоя, м.

    Материал второго слоя &#955 =

    Толщина второго слоя, м.

    Материал третьего слоя &#955 =

    Толщина третьего слоя, м.

    Теплопотери через потолок

    Теплопотери через пол развернуть свернуть

    Выберите вид пола

    Введите площадь пола, кв.м.

    Материал первого слоя &#955 =

    Толщина первого слоя, м.

    Материал второго слоя &#955 =

    Толщина второго слоя, м.

    Материал третьего слоя &#955 =

    Толщина третьего слоя, м.

    Теплопотери через пол

    Материал первого слоя &#955 =

    Толщина первого слоя, м.

    Материал второго слоя &#955 =

    Толщина второго слоя, м.

    Материал третьего слоя &#955 =

    Толщина третьего слоя, м.

    Площадь зоны 1, кв.м. что такое зоны?

    Площадь зоны 2, кв.м.

    Площадь зоны 3, кв.м.

    Площадь зоны 4, кв.м.

    Теплопотери через пол

    Теплопотери на инфильтрацию развернуть свернуть

    Введите Жилую площадь, м.

    Теплопотери на инфильтрацию

    О программе развернуть свернуть

    Очень часто на практике принимают теплопотери дома из расчета средних около 100 Вт/кв.м. Для тех, кто считает деньги и планирует обустроить дом экономной системой отопления без лишних капиталовложений и с низким расходом топлива, такие расчеты не подойдут. Достаточно будет сказать, что теплопотери хорошо утепленного дома и неутепленного могут отличаться в 2 раза. Точные расчеты по СНиП требуют большого времени и специальных знаний, но эффект от точности не ощутится должным образом на эффективности системы отопления.

    Данная программа разрабатывалась с целью предложить лучший результат цена/качество, т.е. (затраченное время)/(достаточная точность).

    03.12.2017 – скорректирована формула расчета теплопотерь на инфильтрацию. Теперь расхождений с профессиональными расчетами проектировщиков не обнаружено (по теплопотерям на инфильтрацию).

    10.01.2015 – добавлена возможность менять температуру воздуха внутри помещений.

    FAQ развернуть свернуть

    Как посчитать теплопотери в соседние неотапливаемые помещения?

    По нормам теплопотери в соседние помещения нужно учитываеть, если разница температур между ними превышает 3 o C. Это может быть, например, гараж. Как с помощью онлайн-калькулятора посчитать эти теплопотери?

    Пример. В комнате у нас должно быть +20, а в гараже мы планируем +5. Решение. В поле tнар ставим температуру холодной комнаты, в нашем случае гаража, со знаком “-“. -(-5) = +5 . Вид фасада выбираем “по умолчанию”. Затем считаем, как обычно.

    Внимание! После расчета потерь тепла из помещения в помещение не забываем выставлять температуры обратно.

    Обсудить эту статью, оставить отзыв в Google+ | Facebook

    Источник: www.teplo-info.com

    Простой расчет теплопотерь зданий.

    Ниже приведен довольно простой расчет теплопотерь зданий, который, тем не менее, поможет достаточно точно определить мощность, требуемую для отопления Вашего склада, торгового центра или другого аналогичного здания. Это даст возможность еще на стадии проектирования предварительно оценить стоимость отопительного оборудования и последующие затраты на отопление, и при необходимости скорректировать проект.

    Куда уходит тепло? Тепло уходит через стены, пол, кровлю и окна. Кроме того тепло теряется при вентиляции помещений. Для вычисление теплопотерь через ограждающие конструкции используют формулу:

    Q – теплопотери, Вт

    S – площадь конструкции, м2

    T – разница температур между внутренним и наружным воздухом, °C

    R – значение теплового сопротивления конструкции, м2•°C/Вт

    Схема расчета такая – рассчитываем теплопотери отдельных элементов, суммируем и добавляем потери тепла при вентиляции. Все.

    Предположим мы хотим рассчитать потери тепла для объекта, изображенного на рисунке. Высота здания 5…6 м, ширина – 20 м, длинна – 40м, и тридцать окон размеров 1,5 х 1,4 метра. Температура в помещении 20 °С, внешняя температура -20 °С.

    Считаем площади ограждающих конструкций:

    пол: 20 м * 40 м = 800 м2

    кровля: 20,2 м * 40 м = 808 м2

    окна: 1,5 м * 1,4 м * 30 шт = 63 м2

    стены: (20 м + 40 м + 20 м + 40м) * 5 м = 600 м2 + 20 м2 (учет скатной кровли) = 620 м2 – 63 м2 (окна) = 557 м2

    Теперь посмотрим тепловое сопротивление используемых материалов.

    Значение теплового сопротивления можно взять из таблицы тепловых сопротивлений или вычислить исходя из значения коэффициента теплопроводности по формуле:

    R – тепловое сопротивление, (м2*К)/Вт

    ? – коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м2*К)

    d – толщина материала, м

    Значение коэффициентов теплопроводности для разных материалов можно посмотреть здесь.

    пол: бетонная стяжка 10 см и минеральная вата плотностью 150 кг/м3. толщиной 10 см.

    R (бетон) = 0.1 / 1,75 = 0,057 (м2*К)/Вт

    R (минвата) = 0.1 / 0,037 = 2,7 (м2*К)/Вт

    R (пола) = R (бетон) + R (минвата) = 0,057 + 2,7 = 2,76 (м2*К)/Вт

    кровля: кровельные сэндвич панели из минеральной ваты толщиной 15 см

    R (кровля) = 0.15 / 0,037 = 4,05 (м2*К)/Вт

    окна: значение теплового сопротивления окон зависит от вида используемого стеклопакета
    R (окна) = 0,40 (м2*К)/Вт для однокамерного стекловакета 4–16–4 при ?T = 40 °С

    стены: стеновые сэндвич панели из минеральной ваты толщиной 15 см
    R (стены) = 0.15 / 0,037 = 4,05 (м2*К)/Вт

    Посчитаем тепловые потери:

    Q (пол) = 800 м2 * 20 °С / 2,76 (м2*К)/Вт = 5797 Вт = 5,8 кВт

    Q (кровля) = 808 м2 * 40 °С / 4,05 (м2*К)/Вт = 7980 Вт = 8,0 кВт

    Q (окна) = 63 м2 * 40 °С / 0,40 (м2*К)/Вт = 6300 Вт = 6,3 кВт

    Q (стены) = 557 м2 * 40 °С / 4,05 (м2*К)/Вт = 5500 Вт = 5,5 кВт

    Получаем, что суммарные теплопотери через ограждающие конструкции составят:

    Q (общая) = 5,8 + 8,0 + 6,3 + 5,5 = 25,6 кВт / ч

    Теперь о потерях на вентиляцию.

    Для нагрева 1 м3 воздуха с температуры – 20 °С до + 20 °С потребуется 15,5 Вт.

    Q(1 м3 воздуха) = 1,4 * 1,0 * 40 / 3,6 = 15,5 Вт, здесь 1,4 – плотность воздуха (кг/м3), 1,0 – удельная теплоёмкость воздуха (кДж/(кг К)), 3,6 – коэффициент перевода в ватты.

    Осталось определиться с количеством необходимого воздуха. Считается, что при нормальном дыхании человеку нужно 7 м3 воздуха в час. Если Вы используете здание как склад и на нем работают 40 человек, то вам нужно нагревать 7 м3 * 40 чел = 280 м3 воздуха в час, на это потребуется 280 м3 * 15,5 Вт = 4340 Вт = 4,3 кВт. А если у Вас будет супермаркет и в среднем на территории находится 400 человек, то нагрев воздуха потребует 43 кВт.

    Итоговый результат:

    Для отопления предложенного здания необходима система отопления порядка 30 кВт/ч, и система вентиляции производительностью 3000 м3 /ч с нагревателем мощность 45 кВт/ч.

    Источник: www.econel.ru

    Подробный расчет теплопоступлений и теплопотерь

    Подробный расчет теплопоступлений и теплопотерь реализует компания «ИНТЕХ» (Москва). Чтобы получить КП на подробный расчет, позвоните по телефону: . Отправить заявку

    Теплопоступления за счет разности температур (теплопередачи)

    В летний период теплопоступление через внешние конструкции (стены, потолок) как правило, положительно. Расчет усложняется тем, что температура воздуха сильно меняется в течение суток, а солнечное излучение дополнительно нагревает внешнюю поверхность здания. Зимой тепло теряется через внешние конструкции. Колебания температуры в зимний период меньше, а нагрев поверхностей солнечным излучением незначителен.

    Теплопоступление (или потеря тепла) за счет разности температур зависит не только от внешних условий, но и от температуры внутри помещения.

    Расчет тепловых поступлений за счет теплопередачи выполняется согласно строительным нормативам СниП 11-3-79.

    Количество тепла Qогр, переданное путем теплопередачи через ограждение (стену) площадью S, имеющее коэффициент теплопередачи k, вычисляется по формуле:

    Здесь T – расчетная наружная температура, t – расчетная внутренняя температура, а Y – поправочный коэффициент, значение которого выбирается согласно СНиП 2.04.05-91.

    Расчетные наружные температуры зависят от региона и приведены в ТАБЛИЦЕ, а внутренние температуры выбираются с учетом комфортности или технологических требований, в зависимости от назначения помещения.

    Эта формула упрощена и не учитывает ряда факторов. Чтобы учесть направление относительно сторон света, солнечную радиацию, нагревающую стены и т.д., нужно вводить в данную формулу поправки. Они являются составными частями коэффициента Y.

    Поглощение солнечного излучения ограждением зависит от следующих факторов:

    • Цвета стен: коэффициент поглощения тепла достигает 0.9 для темного цвета наружных стен и лишь 0.5 – для светлых стен.

    Тепловых характеристик стен: чем массивнее стена, тем больше задержка поступления тепла в помещение. Тепловая нагрузка при нагреве массивной стены распределяется на более длительное время. Если же стены тонкие и легкие, то тепловые нагрузки повышаются и быстро изменяются при изменении внешних условий. При этом требуются более дорогие и мощные установки кондиционирования.

    Теплопоступления от солнечного излучения через остекленные проемы

    Тепло солнечного излучения может значительно увеличивать теплопоступление в здание (например, в магазине с витринами). В помещение передается до 90% солнечного тепла, и лишь небольшая часть отражается стеклами. Наиболее интенсивно тепло излучения поступает летом, в ясную погоду.

    Теплопоступление излучения учитывается в тепловом балансе здания только для летнего и переходного времени, когда наружная температура превышает +10 градусов.

    Поступление тепла солнечного излучения зависит от следующих факторов:

    • Рода и структуры материалов ограждения;
    • Состояния поверхности (например, через грязное стекло пройдет меньше излучения);
    • Угла, под которым солнечные лучи падают на поверхность;
    • Ориентации помещения по сторонам света (теплопоступления от радиации через окна, выходящие на север, вообще не учитываются).

    За расчетную величину теплопоступлений от излучения принимается большая из двух величин:

    1. тепло, поступающее через остекленную поверхность той из стен, которая наиболее выгодно расположена относительно поступления тепла или имеющей максимальную световую поверхность
    2. 70% от тепла, поступающего через остекленные поверхности двух перпендикулярных стен помещения.

    Если нужно уменьшить теплопоступления от солнечной радиации, рекомендуется принимать следующие меры:

    • ориентировать помещения окнами на север
    • делать минимальное количество световых проемов
    • применять защиту от солнечных лучей: двойное остекление, побелку стекол, устройство штор, жалюзи и т.д.

    При использовании комплексной защиты от солнца теплопоступления от излучения можно сократить практически вдвое, и мощность требуемой холодильной установки уменьшится на 10-15%.

    Теплопоступления от инфильтрации воздуха

    Под действием ветра разницы температур воздух может проникать в помещение через неплотности стен, окон, дверей и т.п. Это явление называют инфильтрацией.

    Особенно сильна инфильтрация через окна и двери, расположенные с подветренной стороны. Масса воздуха, который инфильтруется через щель, вычисляется по формуле:

    Здесь a – коэффициент, который зависит от типа щелей, m – удельная масса воздуха, проникающего через 1 погонный метр щели, зависит от скорости ветра, l – длина щели.

    Воздух, поступивший за счет инфильтрации в холодное время года, требует подогрева. Расход тепла составит

    Здесь с- теплоемкость воздуха, t – внутренняя расчетная температура, T – температура внешнего воздуха.

    Если требуется лишь приблизительный подсчет расхода тепла на подогрев инфильтрованного воздуха, можно просто ввести поправку на теплопотери через инфильтрацию в размере 10-20% общей потери тепла.
    В летний период наружный воздух может иметь температуру выше, чем в помещении, и тепловая нагрузка от инфильтрации будет положительна, то есть потребуется увеличить мощность охлаждения. Однако летом влияние инфильтрации воздуха меньше, потому что обычно меньше скорость ветра и разность внешней и внутренней температур.
    Кроме того, вместе с воздухом в помещение поступает и дополнительная влага. Поэтому желательно герметизировать все ограждения. Если притворы окон и дверные проемы уплотнены, то инфильтрацию воздуха можно вообще не учитывать при составлении теплового баланса помещения.

    Теплопоступления от людей

    Количество тепла, выделяемое людьми в помещении, всегда положительно. Оно зависит от числа людей, находящихся в помещении, выполняемой ими работы и параметров воздуха (температуры и влажности).

    Кроме ощутимого (явного) тепла, которое организм человека передает окружающей среде путем конвекции и лучистой энергии, выделяется еще и скрытое тепло. Оно тратится на испарение влаги поверхностью кожи человека и легкими.

    От рода занятий человека и параметров воздуха зависит соотношение явной и скрытой выделяемой теплоты. Чем интенсивнее физическая нагрузка и выше температура воздуха, тем больше доля скрытого тепла, при температуре воздуха выше 37 градусов все тепло, выработанное организмом, выделяется путем испарения.

    • При любом виде деятельности – от сна до тяжелой работы – тепловыделение больше при низкой температуре окружающей среды.
    • Чем выше температура воздуха, тем больше скрытое тепловыделение и меньше явное тепловыделение.

    При расчете тепловыделения от людей нужно принять во внимание, что в помещении не всегда будет находиться максимальное число людей. Среднее число людей, которые обычно будут находиться в помещении, определяют на основании опыта (например, число посетителей в магазине), или с помощью установленных коэффициентов (например, в учреждениях – 0.95 от общего числа сотрудников).

    Таблица тепловыделения от людей в зависимости от температуры среды и физической нагрузки

    Источник: www.air-ventilation.ru

    Добавить комментарий

    Adblock
    detector