Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Монтаж системи опалення неможливий без здійснення попередніх обчислень. Отримані відомості повинні бути максимально точними, тому розрахунок повітряного опалення виробляють експерти з використанням профільних програм, враховуючи нюанси конструкції.

Розрахувати систему повітряного опалення (далі - СВО) можна самостійно, володіючи елементарними знаннями в математиці і фізиці.

У цьому матеріалі ми розповімо, як розрахувати рівень тепловтрат будинку і СВО. Для того щоб все було максимально зрозуміло будуть наведені конкретні приклади обчислень.

Розрахунок тепловтрат будинку

Для вибору СВО необхідно визначити кількість повітря для системи, початкову температуру повітря в повітроводі для оптимального обігріву приміщення. Щоб дізнатися ці відомості, потрібно розрахувати тепловтрати будинку, а до основних обчислень приступати пізніше.

Будь-який будинок в період холодів втрачає теплову енергію. Максимальна її кількість залишає приміщення через стіни, дах, вікна, двері та інші елементи, що обгороджують (далі - ОК), що виходять однією стороною на вулицю.

Щоб забезпечити певну температуру в будинку, потрібно обчислити теплову потужність, яка здатна компенсувати теплові витрати і підтримати в будинку бажану температуру.

Розрахунки для повітряного опалення заміського будинку проводяться для грамотного підбору обігрівального агрегату, здатного генерувати необхідну кількість теплової енергії Генератор тепла, в якості яких в заміських будинках в основному використовуються каміни і російські печі, повинен покривати втрати тепла будинки через будівельні конструкції У системах повітряного опалення підготовку теплоносія виробляють всі види котлів. Вони спочатку нагрівають воду або пар, які в свою чергу передають тепло повітряним потокам Газові, водяні і електричні калорифери поставляють нагріте повітря в приміщення без використання каналів При використанні агрегатів, що постачають нагріту повітряну масу прямо в приміщення, їх встановлюють в кількості не менше 2 штук на приміщення. Щоб у разі поломки одного пристрою, друге могло забезпечити температуру в +5 градусів При суміщенні повітряного опалення з системами вентиляції і кондиціонування необхідно враховувати втрати енергії на обігрів підмішують свіжої порції повітря з вулиці У канальних варіантах систем повітряного опалення нагріте повітря рухається по трубах, поверхня яких передає тепло в приміщення У канальних повітряних системах функцію приладів опалення виконує трубопровід. Його площа враховують, визначаючи теплопередачу

Існує помилкова думка, що теплові втрати однакові для кожного будинку. Одні джерела стверджують, що для опалення невеликого будинку будь-якої конфігурації досить 10 кВт, інші обмежуються цифрами в 7-8 кВт на кв. метр.

Згідно спрощеною схемою розрахунків кожні 10 м 2 експлуатованої площі в північних регіонах і районах середньої смуги повинні забезпечуватися постачанням 1 кВт теплової потужності. Цю цифру, індивідуальну для кожного будови, множать на коефіцієнт 1, 15, тим самим створюють запас теплової потужності на випадок непередбачених втрат.

Однак такі оцінки досить грубі, до того ж в них не враховуються якості, особливості матеріалів, що використовуються при будівництві будинку, кліматичні умови та інші фактори, що впливають на теплові витрати.

Кількість минає тепла залежить від площі захищає елемента, теплопровідності кожного з його верств. Найбільша кількість теплової енергії залишає приміщення через стіни, підлогу, дах, вікна

Якщо в зведенні будинку використовувалися сучасні будівельні матеріали теплопровідність яких низька, то і тепловтрати конструкції будуть меншими, а значить, теплова потужність буде потрібно менша.

Якщо взяти теплове обладнання, що генерує потужність, що перевищує необхідну, то з'явиться надлишок тепла, який зазвичай компенсують за допомогою вентиляції. В цьому випадку з'являються додаткові фінансові витрати.

Якщо для СВО підібрано обладнання малої потужності, то в приміщенні буде відчуватися дефіцит тепла, оскільки пристрій не зможе генерувати потрібно кількість енергії, через що буде потрібно купувати додаткові теплові установки.

Використання пінополіуретану, скловолокна та інших сучасних утеплювачів дозволяє домогтися максимальної теплової ізоляції приміщення

Теплові витрати будівлі залежать від:

  • будови огороджує елементів (стін, стель і ін), їх товщини;
  • площі опалювальної поверхні;
  • орієнтованості щодо сторін світла;
  • мінімальної температури за вікном в регіоні, місті на протязі 5 зимових днів;
  • тривалості опалювального сезону;
  • процесів інфільтрації, вентиляції;
  • побутових теплопоступлений;
  • витрати тепла на побутові потреби.

Грамотно розрахувати втрати тепла неможливо без урахування інфільтрації і вентиляції, істотно впливають на кількісну складову. Інфільтрація - природний процес переміщення повітряних мас, який відбувається під час руху людей по приміщенню, відкриття вікон для провітрювання і інших побутових процесів.

Вентиляція - спеціально встановлена система, через яку відбувається подача повітря, причому повітря може заходити в приміщення з меншою температурою.

Через вентиляцію йде в 9 разів більше тепла, ніж під час природної інфільтрації

Тепло надходить в приміщення не тільки через систему обігріву, але і через нагріваються електроприлади, лампи розжарювання, людей. Важливо враховувати також витрати тепла на обігрів холодних предметів, принесених з вулиці, одягу.

Перед вибором обладнання для СВО, проектуванням системи опалення важливо з високою точність розрахувати тепловтрати будинку. Зробити це можна за допомогою безкоштовної програми Valtec. Щоб не вникати в тонкощі додатки, можна використовувати математичні формули, які дають високу точність розрахунків.

Для розрахунку загальних теплових втрат Q житла необхідно обчислити теплові витрати огороджувальних конструкцій Q org.k, витрати енергії на вентиляцію та інфільтрацію Q v, врахувати побутові витрати Q t. Втрати вимірюються і записуються у Вт.

Для обчислення загальних тепловитрат Q використовують формулу:

Q = Q org.k + Q v - Q t

Далі розглянемо формули для визначення теплових витрат:

Q org.k, Q v, Q t.

Визначення тепловтрат огороджувальних конструкцій

Через огороджувальні елементи будинку (стіни, двері, вікна, стеля та підлога) виходить найбільша кількість тепла. Для визначення Q org.k необхідно окремо розрахувати тепловтрати, які несе кожен елемент конструкції.

Тобто Q org.k розраховується за формулою:

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

Щоб визначити Q кожного елемента будинку, необхідно дізнатися його будова і коефіцієнт теплопровідності або коефіцієнт теплового опору, який вказують в паспорті матеріалу.

Для обчислення теплових витрат враховують шари, що впливають на теплоізоляцію. Наприклад, утеплювачі, кладку, облицювання та ін

Розрахунок теплових втрат відбувається для кожного однорідного шару захищає елемента. Наприклад, якщо стіна складається з двох різнорідних шарів (утеплювача і цегляної кладки), то розрахунок проводиться окремо для утеплювача і для цегляної кладки.

Обчислюють теплові витрати шару з урахуванням бажаної температури в приміщенні за виразом:

Q st = S × (t v - t n) × B × l / k

У вираженні змінні мають наступний сенс:

  • S - площа шару, м 2;
  • t v - бажана температура в будинку, ° С; для кутових кімнат температура береться на 2 градуси вище;
  • t n - середня температура найбільш холодної 5-днювання в регіоні, ° С;
  • k - коефіцієнт теплопровідності матеріалу;
  • B - товщина кожного шару захищає елемента, м;
  • l- табличний параметр, враховує особливості тепловитрат для ОК, розташованих в різних сторін світу.

Якщо в стіні, для якої проводиться розрахунок, вбудовані вікна або двері, то при розрахунку Q із загальної площі ОК необхідно відняти площу вікна чи двері, оскільки витрати їх тепла які мають бути обраними.

У технічному паспорті на вікна чи двері іноді вказують коефіцієнт теплопередачі D, завдяки якому можна спростити обчислення

Коефіцієнт теплового вираховується за формулою:

D = B / k

Формулу теплових втрат для окремо взятого шару можна представити у вигляді:

Q st = S × (t v - t n) × D × l

На практиці для обчислення Q підлоги, стін або стель окремо розраховують коефіцієнти D кожного шару ОК, підсумовують їх і підставляють в загальну формулу, що спрощує процес розрахунків.

Облік витрат інфільтрації і вентиляції

У приміщення з системи вентиляції може надходити повітря низької температури, який істотно впливає на тепловтрати. Загальна формула для цього процесу виглядає так:

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

У вираженні літерні символи мають значення:

  • L n - витрата повітря, що поступає, м 3 / год;
  • p v - щільність повітря в приміщенні при заданій температурі, кг / м 3;
  • t v - температура в будинку, ° С;
  • t n - середня температура найбільш холодної 5-днювання в регіоні, ° С;
  • c - теплоємність повітря, кДж / (кг * ° C).

Параметр L n береться з технічних характеристик системи вентиляції. У більшості випадків припливне повітрообмін має питомою витратою 3 м 3 / ч, виходячи з чого L n обчислюється за формулою:

L n = 3 × S pol

У формулі S pol - площа підлоги, м 2.

Щільність повітря в приміщенні p v визначається виразом:

p v = 353/273 + t v

Тут t v - задана температура в будинку, вимірюється в ° С.

Теплоємність з є постійною фізичною величиною і дорівнює 1.005 кДж / (кг × ° С).

При природній вентиляції холодне повітря потрапляє через вікна, двері, витісняючи тепло через димохід

Неорганізована вентиляція, або інфільтрація, визначається за формулою:

Q i = 0.28 × ΣG h × c × (t v - t n) × k t

У рівнянні:

  • G h - витрата повітря через кожне огорожу, є табличним значенням, кг / год;
  • k t - коефіцієнт впливу теплового повітряного потоку, береться з таблиці;
  • t v, t n - задані температури всередині приміщення і зовні, ° С.

При відкритті дверей відбуваються найбільш значні тепловтрати повітря, тому, якщо вхід обладнаний повітряно-тепловими завісами, їх також слід врахувати.

Теплова завіса являє собою подовжений тепловентилятор, що формує потужний потік в межах віконного або дверного отвору. Вона мінімізує або практично виключає втрати тепла і проникнення повітря з вулиці навіть при відкритих дверях або вікні

Для розрахунку теплових втрат дверей використовується формула:

Q ot.d = Q dv × j × H

У вираженні:

  • Q dv - розрахункові тепловтрати зовнішніх дверей;
  • H - висота будівлі, м;
  • j - табличний коефіцієнт, що залежить від типу дверей і їх розташування.

Якщо в будинку є організована вентиляція або інфільтрація, то розрахунки проводяться по першій формулі.

Поверхня огороджувальних елементів конструкції може бути неоднорідна - на ній можуть зустрічатися щілини, нещільності, через які проходить повітря. Ці теплові втрати вважаються незначними, але їх також можливо визначити. Зробити це можна виключно програмними методами, оскільки зробити обчислення деяких функцій без використання додатків неможливо.

Максимально точну картину про реальні втрати тепла дає тепловизионное обстеження будинку. Цей метод діагностики дозволяє виявити приховані помилки будівництва, діри в теплоізоляції, витоку водопровідної системи, що знижують теплотехнічні якості будівлі та інші дефекти

Побутові надходження тепла

Через електричні прилади, тіло людини, лампи в приміщення приходить додаткове тепло, яке теж враховують при розрахунках теплових втрат.

Дослідним шляхом встановлено, що такі надходження не можуть перевищувати позначку 10 Вт на 1 м 2. Тому формула обчислення може мати вигляд:

Q t = 10 × S pol

У вираженні S pol - площа підлоги, м 2.

Основна методика розрахунку СВО

Основний принцип роботи будь-якої СВО полягає в передачі теплової енергії через повітря шляхом охолодження теплоносія. Основні її елементи - теплогенератор і теплопровідності.

Повітря в приміщення подається вже нагрітим до температури t r, щоб підтримувати бажану температуру t v. Тому кількість акумулюється енергії повинна дорівнювати загальним тепловтрат будівлі, тобто Q. Має місце рівність:

Q = E ot × c × (t v - t n)

У формулі E - витрата нагрітого повітря кг / с для опалювання приміщення. З рівності можемо висловити E ot:

E ot = Q / (c × (t v - t n))

Нагадаємо, що теплоємність повітря з = 1005 Дж / (кг × К).

За формулою визначають виключно кількість повітря, що подається, використовуваного тільки для опалення тільки в рециркуляційних системах (далі - РСВО).

У припливно-рециркуляційних системах частина повітря береться з вулиці, в інша частина - з приміщення. Обидві частини змішуються і після підігріву до вимагається температури поставляють в приміщення

Якщо СВО використовують в якості вентиляції, то кількість повітря, що подається обчислюють таким чином:

  • Якщо кількість повітря для опалення перевищує кількість повітря для вентиляції або дорівнює йому, то беруть до уваги кількість повітря для опалення, а систему вибирають прямоточною (далі - ПСВО) або з частковою рециркуляцією (далі - ЧРСВО).
  • Якщо кількість повітря для опалення менше кількості повітря, необхідного для вентиляції, то беруть до уваги тільки кількість повітря, необхідного для вентиляції, впроваджують ПСВО (іноді - ЧРСВО), а температуру повітря, що подається обчислюють за формулою: t r = t v + Q / c × E vent.

У разі перевищення показником t r допустимих параметрів, слід збільшити кількість введеного через вентиляцію повітря.

Якщо в приміщенні є джерела постійного тепловиділення, то температуру повітря, що подається зменшують.

Включені електричні прилади генерують близько 1% тепла приміщенні. Якщо одне або більше пристрій буде працювати постійно, їх теплову потужність треба врахувати в розрахунках

Для окремо взятого приміщення показник t r може виявитися різним. Технічно реалізувати ідею подачі різної температури в окремо взяті приміщення можливо, але набагато простіше подавати в усі кімнати повітря однакової температури.

В цьому випадку загальну температуру t r беруть тієї, яка виявилася найменшою. Тоді кількість повітря, що подається обчислюють за формулою, яка визначає E ot.

Далі визначимо формулу для розрахунку обсягу повітря, що поступає V ot при температурі його нагрівання t r:

V ot = E ot / p r

Відповідь записується в м 3 / ч.

Однак повітрообмін в приміщенні V p буде відрізнятися від величини V ot, оскільки визначати його необхідно виходячи з внутрішньої температури t v:

V ot = E ot / p v

У формулі для визначення V p і V ot показники щільності повітря p r і p v (кг / м 3) обчислюються з урахуванням температури нагрітого повітря t r і температури в приміщенні t v.

Подається температура в приміщенні t r повинна бути вище t v. Це зменшить кількість повітря, що подається і дозволить скоротити габарити каналів систем з природним рухом повітря або знизити витрати електрики в разі, якщо використовується механічне спонукання для циркуляції нагрітої повітряної маси.

Традиційно гранична температура приходить в приміщення повітря при його подачі на висоті, що перевищує позначку 3.5 м, повинна становити 70 ° С. Якщо повітря подається на висоті менше 3.5 м, то його температура зазвичай прирівнюється до 45 ° С.

Для житлових приміщень висотою 2.5 м допустимий температурний межа 60 ° С. При установці температури вище атмосфера втрачає свої властивості і непридатна для вдихання.

Якщо повітряно-теплові завіси розташовуються у зовнішніх воріт і отворах, що виходять назовні, то допускається температура вхідного повітря 70 ° С, для завіс, які перебувають в зовнішніх дверях, до 50 ° С.

На подається температури впливають способи подачі повітря, напрям струменя (вертикально, по нахилу, горизонтально і ін.). Якщо в приміщенні постійно знаходяться люди, то температуру повітря, що подається слід зменшити до 25 ° С.

Після здійснення попередніх обчислень, можна визначати необхідні теплозатрати на нагрівання повітря.

Для РСВО теплові витрати Q 1 розраховуються за виразом:

Q 1 = E ot × (t r - t v) × c

Для ПСВО розрахунок Q 2 здійснюється за формулою:

Q 2 = E vent × (t r - t v) × c

Витрата тепла Q 3 для ЧРСВО знаходиться з рівняння:

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

У всіх трьох виразах:

  • E ot і E vent - витрата повітря в кг / с на опалення (E ot) і вентиляцію (E vent);
  • t n - температура зовнішнього повітря в ° С.

Інші характеристики змінних колишні.

У ЧРСВО кількість рециркуляційного повітря визначається за формулою:

E rec = E ot - E vent

Мінлива E ot висловлює кількість змішаного повітря, нагрітого до температури t r.

У ПСВО з природним спонуканням є особливість - кількість рухомого повітря змінюється в залежності від температури зовні. Якщо зовнішня температура падає, то тиск системи зростає. Це веде до збільшення повітря, що поступає в будинок. Якщо ж температура підвищується, то відбувається зворотний процес.

Також в СВО, на відміну від систем вентиляції, повітря переміщається з меншою і мінливої щільністю в порівнянні з щільністю повітря, що оточує повітроводи.

Через це явища відбуваються такі процеси:

  1. Поступаючи з генератора, повітря, проходячи повітроводи, помітно охолоджується під час пересування
  2. При природному русі кількість що надходить в приміщенні повітря з плином опалювального сезону змінюється.

Перераховані вище процеси не враховуються, якщо в СВО для циркуляції повітря використовуються вентилятори, також вона мають обмежену довжину і висоту.

Якщо ж система має безліч розгалужень, досить протяжна, а будівля велика і висока, то необхідно скоротити процес охолодження повітря в повітроводах, зменшити перерозподіл повітря, що надходить під впливом природного циркуляційного тиску.

При розрахунку необхідної потужності протяжних і розгалужених систем повітряного опалення потрібно враховувати не тільки природний процес охолодження повітряної маси під час переміщення по воздуховоду, але і вплив природного тиску повітряної маси при проходженні по каналу

Щоб контролювати процес охолодження повітря, виконують тепловий розрахунок повітроводів. Для цього необхідно встановити початкову температуру повітря і уточнити його витрата за допомогою формул.

Для обчислення теплового потоку Q ohl через стінки воздуховода, довжина якого дорівнює l, використовують формулу:

Q ohl = q 1 × l

У вираженні величина q 1 позначає тепловий потік, що проходить через стінки воздуховода довжиною 1 м. Параметр обчислюється за виразом:

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

У рівнянні D 1 - опір теплопередачі від нагрітого повітря із середньою температурою t sr через площу S 1 стінок воздуховода довжиною 1 м в приміщенні при температурі t v.

Рівняння теплового балансу виглядає таким чином:

q 1 l = E ot × c × (t nach - t r)

У формулі:

  • E ot - кількість повітря, необхідного для опалення приміщення, кг / год;
  • c - питома теплоємність повітря, кДж / (кг ° С);
  • t nac - температура повітря на початку воздуховода, ° С;
  • t r - температура випускається в приміщення повітря, ° С.

Рівняння теплового балансу дозволяє встановити початкову температуру повітря в повітроводі по заданій кінцевій температурі і, навпаки, дізнатися кінцеву температуру при заданій початковій, а також визначити витрата повітря.

Температуру t nach також можна знайти за формулою:

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

Тут η - частина від Q ohl, що надходить в приміщення, в розрахунках береться рівною нулю. Характеристики інших змінних були названі вище.

Уточнена формула витрати гарячого повітря буде виглядати так:

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

Усі буквені значення в вираженні визначалися вище. Перейдемо до розгляду прикладу розрахунку повітряного опалення для конкретного будинку.

Приклад розрахунку тепловтрат будинку

Розглянутий будинок розташовується в місті Кострома, де температура за вікном в найбільш холодну п'ятиденку досягає -31 градусів, температура грунту - +5 ° С. Бажана температура в приміщенні - + 22 ° С.

Розглядати будемо будинок з наступними габаритами:

  • ширина - 6.78 м;
  • довжина - 8.04 м;
  • висота - 2.8 м.

Величини будуть використовуватися для обчислення площі огороджувальних елементів.

Для розрахунків зручніше за все намалювати план будинку на папері, позначивши на ньому ширину, довжину, висоту будівлі, розташування вікон і дверей, їх габарити

Стіни будівлі складаються з:

  • газобетону товщиною В = 0.21 м, коефіцієнтом теплопровідності k = 2.87;
  • пінопласту В = 0.05 м, k = 1.678;
  • облицювальної цегли В = 0.09 м, k = 2.26.

При визначенні k слід використовувати відомості з таблиць, а краще - інформацію з технічного паспорта, оскільки склад матеріалів різних виробників може відрізнятися, отже, мати різні характеристики.

Залізобетон має найбільш високу теплопровідність, мінераловатні плити - найменшу, тому їх найбільш ефективно використовувати в будівництві теплих будинків

Пол будинку складається з наступного шарів:

  • піску, В = 0.10 м, k = 0.58;
  • щебеню, В = 0.10 м, k = 0.13;
  • бетону, В = 0.20 м, k = 1.1;
  • утеплювача ековати, B = 0.20 м, k = 0.043;
  • армованої стяжки, В = 0.30 м k = 0.93.

У наведеному плані будинку підлогу має однакову будову по всій площі, підвальне приміщення відсутня.

Стеля складається з:

  • мінеральної вати, В = 0.10 м, k = 0.05;
  • гіпсокартону, B = 0.025 м, k = 0.21;
  • соснових щитів, В = 0.05 м, k = 0.35.

У стельового перекриття виходів на горище немає.

У будинку вікон всього 8, всі вони двокамерні з К-склом, аргоном, показник D = 0.6. Шість вікон мають габарити 1.2 × 1.5 м, одне - 1.2 × 2 м, одне - 0.3 × 0.5 м. Двері мають габарити 1 × 2.2 м, показник D по паспорту дорівнює 0.36.

Обчислення теплових втрат стін

Розрахунок теплових втрат будемо виробляти для кожної стіни окремо.

Для початку знайдемо площа північної стіни:

S sev = 8.04 × 2.8 = 22.51

На стіні відсутні дверні отвори і віконні отвори, тому в розрахунках будемо використовувати це значення S.

Для обчислення теплових витрат ОК, орієнтованих на одну зі сторін світла, необхідно враховувати уточнюючі коефіцієнти

Виходячи зі складу стіни, знайдемо її загальне теплоопір, рівне:

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

Для знаходження D скористаємося формулою:

D = B / k

Тоді, підставивши вихідні значення, отримаємо:

D s.sten = 0.21 / 2.87 + 0.05 / 1.678 + 0.09 / 2.26 = 0.14

Для підрахунків використовуємо формулу:

Q st = S × (t v - t n) × D × l

З огляду на, що коефіцієнт l для північної стіни дорівнює 1.1, отримаємо:

Q sev.st = 22.51 × (22 + 31) × 0.14 × 1.1 = 184

У південній стіні розташовується одне вікно площею:

S ok3 = 0.5 × 0.3 = 0.15

Тому в розрахунках з S південної стіни необхідно відняти S вікна, щоб отримати максимально точні результати.

S yuj.s = 22.51 - 0.15 = 22.36

Параметр l для південного напрямку дорівнює 1. Тоді:

Q sev.st = 22.36 × (22 + 31) × 0.14 × 1 = 166

Для східної, західної стіни уточнююче коефіцієнт l = 1.05, тому досить обчислити площу поверхні ОК без урахування S вікон і дверей.

S ok1 = 1.2 × 1.5 × 6 = 10.8

S ok2 = 1.2 × 2 = 2.4

S d = 1 × 2.2 = 2.2

S zap + vost = 2 × 6.78 × 2.8 - 2.2 - 2.4 - 10.8 = 22.56

тоді:

Q zap + vost = 22.56 × (22 + 31) × 0.14 × 1.05 = 176

В кінцевому підсумку, загальна Q стін дорівнює сумі Q всіх стін, тобто:

Q sten = 184 + 166 + 176 = 526

Разом, тепло йде через стіни в кількості 526 Вт.

Тепловтрати через вікна і двері

У плані будинку видно, що двері і 7 вікон виходять на схід і захід, отже, параметр l = 1.05. Загальна площа 7 вікон, з огляду на вищевикладені обчислення, дорівнює:

S okn = 10.8 + 2.4 = 13.2

Для них Q, з урахуванням того, що D = 0.6, буде розраховуватися так:

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

Обчислимо Q південного вікна (l = 1).

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

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

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

Підсумовуємо отримані тепловтрати і отримаємо:

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

Далі визначимо Q для стелі та підлоги.

Розрахунок тепловтрат стелі та підлоги

Для стелі та підлоги l = 1. Розрахуємо їх площа.

S pol = S pot = 6.78 × 8.04 = 54.51

З огляду на склад статі, визначимо загальне D.

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

Тоді теплові втрати статі з урахуванням того, що температура землі дорівнює +5, рівні:

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

Розрахуємо загальне D стелі:

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

Тоді Q стелі дорівнюватиме:

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

Загальні втрати тепла через ОК дорівнюватимуть:

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

Разом, тепловтрати будинку будуть рівні 13054 Вт або майже 13 кВт.

Обчислення теплопотельпотерь вентиляції

У приміщенні працює вентиляція з питомою повітрообміном 3 м 3 / ч, вхід обладнаний повітряно-тепловим навісом, тому для розрахунків достатньо скористатися формулою:

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

Розрахуємо щільність повітря в приміщенні при заданій температурі +22 градуси:

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

Параметр L n дорівнює добутку питомої витрати на площу статі, тобто:

L n = 3 × 54.51 = 163.53

Теплоємність повітря з дорівнює 1.005 кДж / (кг × ° С).

З огляду на все відомості, знайдемо Q вентиляції:

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

Разом теплові витрати на вентиляцію складуть 3000 Вт або 3 кВт.

Побутові теплові надходження

Надходження побутового характеру визначаються за формулою.

Q t = 10 × S pol

Тобто, підставляючи відомі значення, отримаємо:

Q t = 54.51 × 10 = 545

Підводячи підсумки, можна побачити, що загальні тепловтрати Q будинку будуть рівні:

Q = 13054 + 3000 - 545 = 15509

Візьмемо в якості робочого значення Q = 16000 Вт або 16 кВт.

Приклади розрахунків для СВО

Нехай температура повітря, що подається (t r) - 55 ° С, бажана температура в приміщенні (t v) - 22 ° С, тепловтрати будинку (Q) - 16000 Вт.

Визначення кількості повітря для РСВО

Для визначення маси повітря, що подається при температурі t r використовується формула:

E ot = Q / (c × (t r - t v))

Підставляючи в формулу значення параметрів, отримаємо:

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

Об'ємне кількість повітря, що подається розраховується за формулою:

V ot = E ot / p r,

де:

p r = 353 / (273 + t r)

Для початку обчислимо щільність p:

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

тоді:

V ot = 483 / 1.07 = 451.

Обмін повітря в приміщенні визначається за формулою:

Vp = E ot / p v

Визначимо щільність повітря в приміщенні:

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

Підставляючи значення в формулу, отримаємо:

V p = 483 / 1.19 = 405

Таким чином, повітрообмін в приміщенні дорівнює 405 м 3 за годину, а обсяг повітря, що подається має дорівнювати 451 м 3 за годину.

Розрахунок кількості повітря для ЧРСВО

Для обчислення кількості повітря для ЧРСВО візьмемо отримані відомості з попереднього прикладу, а також t r = 55 ° С, t v = 22 ° С; Q = 16000 Вт. Кількість повітря, необхідного для вентиляції, E vent = 110 м 3 / год. Розрахункова зовнішня температура t n = -31 ° С.

Для розрахунку ЧРСВО використовуємо формулу:

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

Підставляючи значення, отримаємо:

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

Обсяг рециркуляційного повітря складе 405-110 = 296 м 3 в ч. Додатковий витрата тепла дорівнює 27000-16000 = 11000 Вт.

Визначення початкової температури повітря

Опір механічного воздуховода D = 0.27 і береться з його технічних характеристик. Довжина воздуховода поза опалювального приміщення l = 15 м. Визначено, що Q = 16 кВт, температура внутрішнього повітря дорівнює 22 градуси, а необхідна температура для опалення приміщення дорівнює 55 градусам.

Визначимо E ot по вищевикладеним формулами. отримаємо:

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

Величина теплового потоку q 1 складе:

q 1 = (55 - 22) /0.27 = 122

Початкова температура при відхиленні η = 0 складе:

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

Уточнимо середню температуру:

t sr = 0.5 × (55 + 60) = 57.5

тоді:

Q otkl = ((574 -22) /0.27) × 15 = тисяча дев'ятсот сімдесят дві

З урахуванням отриманих відомостей знайдемо:

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

З цього випливає висновок, що при русі повітря втрачається 4 градуси тепла. Щоб зменшити втрати тепла, необхідно теплоізолювати труби. Також рекомендуємо вам ознайомитися з іншою нашою статтею, в якій детально описується процес облаштування системи повітряного опалення.

Висновки і корисне відео по темі

Інформативне відео про розрахунки СВ засобами програми Ecxel:

Довіряти розрахунки СВО необхідно професіоналам, адже тільки фахівці володіють досвідом, відповідними знаннями, врахують всі нюанси при обчисленнях.

Виникли питання, знайшли неточності в наведених обчисленнях або хочете доповнити матеріал цінними відомостями? Залишайте, будь ласка, свої коментарі в розташованому нижче блоці.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Опалення