Расчет теплопотерь по объему помещения: Онлайн-расчеты > Расчет теплопотерь по укрупненным показателям

Расчет теплопотерь дома: калькулятор онлайн теплотехнического расчета

Содержание:

1. Калькулятор онлайн
2. Логика расчета
3. Общие замечания по порядку расчета
4. Потери тепла через наружную оболочку
5. Тепловые потери на вентиляцию
6. Минимальное утепление наружных стен
7. Точка росы
8. Решение проблемы точки росы

Для того, чтобы спроектировать систему отопления, которая удовлетворяла бы как требованиям комфортного проживания в доме, так и оптимального расходования ресурсов семьи, необходимо сначала рассчитать его возможные теплопотери.

Расчет теплопотерь — это способ, определить примерное количество теплопотерь, которое теряет дом через ограждающий контур за конкретное время, в самый холодный период пятидневки. Единица измерения теплопотерь — Ватты.

Полученный результат приблизительный, и требует экспериментальной проверки, так как не реально учесть все моменты, которые влияют на тепловые потери: неправильная конструкция перегородок, разница между температурой внутри и снаружи, действие осадков, солнечной радиации и ветра. Зная данные показатели, можно выбирать модель системы отопления нужной мощности для любого дома.

Калькулятор онлайн

Логика расчета

Процентное соотношение теплопотерь дома через элементы его конструкции, указанное на картинке, весьма приблизительно, поскольку сильно зависит от их устройства и используемых материалов. Потери тепла на инфильтрацию происходят в результате утечки воздуха через щели, некачественное уплотнение дверей и окон, принудительной и естественной вентиляции помещений. Уносимое с воздухом тепло приходится компенсировать более интенсивной работой системы отопления.

Расчет теплопотерь в данной программе выполняется отдельно для каждой стены, пола и потолка с учетом общих для всех элементов помещения условий. Это сделано исходя из следующих предположений:

• стены могут как непосредственно соприкасаться с атмосферным воздухом, так и выходить в нетапливаемое или плохо отапливаемые помещения;
• исходя из этого толщина стен и используемый для них материал могут отличаться;
• конструкция окон также может быть неодинакова.

Для расчета теплопотерь помещения в общем случае необходима площадь рассматриваемых элементов, характеристики теплопроводности или сопротивления теплопередаче используемых материалов и их толщина, а также разница между температурой воздуха внутри помещения (20-22 градуса) и температурой воздуха снаружи.

Температура атмосферного воздуха должна приниматься по самому холодному периоду отопительного сезона и указывается в общих условиях для расчета; если для какой-то стены она другая, введите ее в поле «температура воздуха снаружи помещения». Для потолка температура, отличная от атмосферной, может быть введена в поле «температура над», а для пола — «температура снизу»(вводится обязательно). Температура над потолком зависит от наличия или отсутствия утепления чердачного помещения; под полом — от наличия или отсутствия подвала и его типа (чаще всего принимается 0-7+ градусов).

Наружные двери могут выходить прямо на улицу или в неотапливаемое помещение; последнее обстоятельство учитывается в программе умножением рассчитанных теплопотерь через дверь на коэффициент 0. 7.

Расчетные потери тепла на инфильтрацию воздуха можно регулировать варьируя значения, вводимые в поле «доля объема воздуха в помещении, подлежащая ежечасному обмену»; дело в том, что требуемый СНИПом ежечасный обмен всего объема воздуха, находящегося в доме, на практике считается завышенным и приводящим к большим затратам на отопление.

Коэффициенты теплопроводности используемых в строительстве материалов берутся из соответствующих таблиц или по данным изготовителей. Это касается и сопротивления теплопередачи стеклопакетов и им подобных конструкций. Что касается стеклопакетов, то при их выборе следует обращать внимание на обозначение.

Например, в обозначении стеклопакета 4-10ap-4: 4 -толщина стекла; 10-расстояние между стеклами; ap — указывает, что это пространство заполнено инертным газом аргоном, что повышает его сопротивление теплопередаче.

В обозначении 4-14-4-14-4и «и» указывает,что стекла имеют мягкое низко эмиссионное покрытие; к-стекло имеет более твердое покрытие, защищено от мелких повреждений, его покрытие низко эмиссионное; pi – на стекло нанесена энергосберегающая пленка и др.

Приведенная в правой части рисунка схема относится к случаю, когда под домом нет подвала («пол на грунте») для упрощения решения сложной задачи определения теплопотерь через пол в грунт применяется методика разбиения площади ограждающих конструкций на 4 зоны.

Каждая из четырех зон имеет свое фиксированное сопротивление теплопередаче в м2·°с/вт:r1=2,1 r2=4,3 r3=8,6 r4=14,2. Зона 1 представляет собой полосу (при отсутствии заглубления грунта под строением) шириной 2 метра, отмеренную от внутренней поверхности наружных стен вдоль всего периметра; зоны 2 и 3 имеют также ширину 2 метра и располагаются за зоной 1 ближе к центру здания; зона 4 занимает всю оставшуюся центральную площадь.

В действительности же зоны 3 и 4 при небольших размерах дома могут отсутствовать. В заключение следует указать, что в программе используются следующие общепринятые коэффициенты:

• 23 — коэфф. теплоотдачи от стен к наружному воздуху
• 8.7 — коэфф. теплоотдачи от внутреннего воздуха к стенам
• 6 — коэфф. теплоотдачи от внутреннего воздуха к полу
• 12 — коэфф. теплоотдачи от потолка к наружному воздуху если неотапливаемый чердак,
• 1.18 — поправочный коэфф. при расчете теплопотерь пола не на грунте (по снип).

А также доступные в калькуляторе коэфф. теплоотдачи от пола к наружному воздуху/грунту для различных видов подвалов. Необходимо также отметить,что по правилам обмера зданий для расчета теплопотерь длина стен определяется по его наружному периметру, а их высота — от поверхности чистового пола до верхней плоскости потолочного перекрытия. Эту величину следует указывать в поле «высота помещений hp».

Общие замечания по порядку расчета

• Сначала рассчитываются теплопотери через двери, стены и окна, все сразу, то есть после ввода всех данных по ним, или по отдельности — после ввода параметров, например по одной из стен или двери; затем рассчитываются таким же образом теплопотери через потолок, пол и потери на инфильтрацию.
• Каждый элемент может быть пересчитанный повторно после корректировки его параметров; при этом следует учесть, что если вы изменяете количество слоев материалов, сами материалы, наличие или отсутствие окон, перед всеми этими действиями следует нажать кнопку «сброс входных данных».
• Расчет теплопотерь через пол, потолок и инфильтрацию возможен только после расчета потерь через стены.
• «Температура воздуха снаружи» (для стен) и «температура над» (для потолка) вводятся в случае, если они отличаются от температуры, указанной в общих условиях для расчета.
• Перед расчетом теплопотерь через стены из их площади вычитается площадь окон и двери.

Потери тепла через наружную оболочку

Значительно повышается экономия тепловой энергии при качественном утеплении контура дома и крыши. Необходимость в энергосберегающем ремонте возникает, когда в течение года тратится 100 кВт электрической энергии или 10 кубов природного газа, из расчёта на 1 кв. метр отапливаемой площади, с учётом перегородок.

Энергосберегающее здание — дом, имеющий сплошную теплоизоляцию по всему каркасу нагретой поверхности. В качестве теплоизолирующего материала отлично подходит пеностекло, фанера, пенопласт, гипсокартон. Металл (сталь), также является отличным проводником тепловой энергии. Приобретая стройматериалы, обязательно нужно обращать внимание на коэффициент теплопроводности, который указан в паспорте.

Варианты выхода нагретого воздуха:

• Крыша — толстый слой теплоизоляционного кровельного материала значительно уменьшит теплопотери.
  К сведению: Если строение деревянное, то укладка теплозащиты на крыше затруднительна, так как происходит набухание древесины, и она может повредиться от влажности.
• Стены — добиться снижения теплопотерь можно также используя специальное наружное покрытие. При утеплении изнутри, особенно если повышенная влажность, будет образовываться конденсат за изоляцией.
• Пол — в данном случае, практичнее делать утепление изнутри.
• Фундамент — его контакт с холодным грунтом значительно увеличивает теплопотерю на первом этаже.
• Термические мосты — наружные теплопроводники, не редко через них уходит большая часть нагретого воздуха. К ним относятся: бетонное половое покрытие, которое продолжается на балконе, дверные проёмы и окна, особенно классические, двойные. Есть также мосты, относящие к временным, когда перегородки крепятся на металлические элементы.

Современные окна — это стеклопакеты однокамерные и двухкамерные, имеющие специальную отражающую поверхность, что понижает потери излучения. Многослойное остекление более эффективно сохраняет тепло, чем обычное двойное окно.

Тепловые потери на вентиляцию

Обычно, у дома есть воздушные утечки — это оконные и дверные проёмы, и крыша, что создаёт воздухообмен. Но в зимнее время, этот вариант приводит к значительному выходу тёплого воздуха, поэтому с помощью новых технологий были разработаны конструкции уменьшающие утечку нагретых воздушных масс наружу.

Современные дома нуждаются в постоянном вентилировании, так как они имеют высокую воздухонепроницаемость. Для уменьшения теплопотерь связанных с вентиляцией, которые составляют от 10 до 40%, используются новейшие модели вентиляционных систем. Калькулятор теплопотерь дома делается по каждой комнате отдельно, Далее, определяется тепловой расход на вентиляцию — его объём и сколько раз происходила его смена в здание.

Рассчитывая теплотехнические вентиляционные потери, при помощи онлайн калькулятора, нужно учитывать предназначение дома. Для ванной комнаты и кухни требуется повышенный уровень вентиляции.

Минимальное утепление наружных стен

Для проведения онлайн теплотехнического расчёта для внешних стен существует несколько сложных методик, с учётом конвекционного обмена, излучения и т. д., но эти данные часто бывают излишними и не влияющими на итог.

Однако, есть более простой теплотехнический онлайн калькулятор для расчёта теплопотерь дома. Для большей точности, к данному показателю допустимо добавить 1 — 5%.

Важно! Применяя теплотехнический калькулятор, при расчёте потерь тепла дома, следует учитывать время пребывания человека в каждой комнате, чем оно меньше, тем за основу берутся меньшие температурные показания.

Есть два способа рассчитать расход тепла в доме:

• Метод усреднённых величин — получается приблизительный результат. Расчёт делается по специальной таблице, которая составлена для разных областей с учётом особенностей их климата и средних характеристик здания.
• Теплотехнический онлайн расчёт потерь тепла дома по периметру здания — площади всех внешних перегородок суммируются, и отнимается размер окон и дверей. Отдельно учитывается площадь крыши и пола, стройматериала и штукатурки. В дальнейшем калькулятор, для определения теплопотерь дома выглядит так: Q = S x ΔT/R, где S – размер полученной площади; ΔT – сведения о температурной разнице, внутри и снаружи; R – показатель сопротивления передачи тепла. R = n/λ;, где n – показатель толщины стен; λ – уровень удельной теплопроводности (Вт/м °C). Данное значение следует брать из таблицы, для необходимого стройматериала.

Материал	Коэффициент теплопроводимости	Толщина стен в мм
Пенополистирол	0,042	124
Минеральная вата	0,046	135
Дерево, брус или бревно (сосна, ель, дуб)	0,18	530
Керамические блоки уложенные на теплоизоляционный клей	0,17	575
Керамический пустотный кирпич плотностью 1000 кг/м. кв.(Гост 530) уложенный на цементно-песчаный раствор	0,52	1530
Силикатный кирпич на цементно-песчаном растворе	0,87	2560
Железобетон	2,04	602

Полученные результаты, отдельно рассчитанные для перегородок, полового покрытия и крыши, суммируются, прибавляются вентиляционные потери, и данные об утечке тепла через фундамент. В калькулятор теплотехнического расчёта для фундамента заносится меньшая температурная разница.

Данный метод поможет выбрать мощность котла, но не даёт возможность рассчитать необходимое количество радиаторов для каждой комнаты. Приблизительное минимальное качество утеплителя для стен снаружи в мм. выглядит так.

МАТЕРИАЛ	Высокое	Среднее	Низкое
Слой из дерева плюс пенополистирол или слой каменной ваты	300:100	300:50
Дерево			200
Газо и пенобетонный материал	500	400	200
Газоблок и пенобетонный пласт плюс полистирол или каменная вата	300:100	300:50
Газовый и пенобетонный блок плюс кирпичная кладка			100:120
Слой керамзитобетона плюс полистирол или пласт каменной ваты	400:100	200:100
Слой керамзитобетона			300
Кирпичная кладка и полистирол или каменная вата	250:200	250:100
Силикатный кирпич			250

Точка росы

Под точкой росы подразумевается температура воздуха, до которой он должен охладится, чтобы начать насыщаться и преобразовываться в росу. На данный показатель влияет давление воздуха.

Необходимо стараться избегать образования точки росы. Если это невозможно, следует сместить её к наружным пластам, кроме того требуется хорошая вентиляция этих слоёв.

Решение проблемы точки росы

Основная причина образования точки росы — это высокий уровень пустотелов во внутренних пластах, что приводит к повышению давления водяных паров в холодных слоях конструкции. Решить проблему можно путём добавления менее паронепроницаемого материала внутрь конструкции, или сделать вентиляционный зазора с наружной стороны.

Это позволит сдерживать водяные поры и не даст проходить им сквозь стены. Однако, если переусердствовать, то накопившиеся пары понизят качество воздуха внутри дома. Если здание эксплуатируется в суровых условиях (-20 и выше градусов), то следует сделать принудительное поступление прогретого воздуха в дом, используя теплообменники или нагреватели. В этом случае применение герметичных строительных пароизоляционных материалов не приведёт к ухудшению микроклимата в помещение. Использование онлайн расчёта облегчит процесс определения размера теплопотерь.

Онлайн калькулятор расчёта теплопотерь даёт возможность узнать коэффициент теплопроводимости стен дома или отдельного помещения, и правильно выбрать материал для простой или многослойной теплоизоляции. Кроме того, точность результата важна для при выборе бойлера, для выделения эффективного тепла без перегрева дома.

Теплотехнический расчет конструкции здания

Основой для определения тепловой нагрузки систем отопления является процедура проведения теплотехнического расчета конструкций здания с учетом всех конструктивных особенностей используемых строительных материалов и их теплоизоляционных свойств. В расчетах также учитывается ориентация здания по сторонам света, наличие естественной или механической систем вентиляции и многие другие факторы теплового баланса помещений.

Содержание:

• Методы расчета тепловой нагрузки системы отопления
• Расчет потерь тепла по площади помещений
• Расчет тепловой мощности исходя из объема помещения
• Теплотехнический расчет индивидуального жилого дома
• Инфильтрация воздуха или вентиляция зданий

Методы расчета тепловой нагрузки системы отопления

1. Расчет потерь тепла по площади помещений.
2. Определение величины теплопотерь исходя из наружного объема здания.
3. Точный теплотехнический расчет всех конструкций жилого дома с учетом теплофизических коэффициентов материалов.

Расчет потерь тепла по площади помещений

Первым методом расчета тепловой нагрузки системы отопления пользуются для укрупненного определения мощности системы отопления всего дома и общего понимания количества и типа радиаторов, а также мощности котельного оборудования. Так как метод не учитывает регион строительства (расчетную наружную температуру зимой), количество потерь тепла через фундаменты, крыши или нестандартное остекление, то количество потерь тепла, рассчитанное укрупненным методом исходя из площади помещения, может быть как больше, так и меньше фактических значений.

Источники теплопотерь здания

А при использовании современных теплоизоляционных материалов мощность котельного оборудования может быть определена с большим запасом. Таким образом, при устройстве систем отопления возникнет большой перерасход материалов и будет приобретено более дорогостоящее оборудование.

Поддержание комфортной температуры в помещениях будет возможно только при условии, что будет установлена современная автоматика, которая не допустит перегрева помещений выше комфортных температур.

В худшем случае, мощность системы отопления может быть занижена и дом в самые холодные дни не будет прогрет.

Тем не менее, этим способом определения мощности систем отопления пользуются достаточно часто. Следует только понимать, в каких случаях такие укрупненные расчеты приближены к реальности.

Итак, формула для укрупненного определения количества теплопотерь выглядит следующим образом:

Q=S*100 Вт (150 Вт),
 

Q — требуемое количество тепла, необходимое для обогрева всего помещения, Вт

S — отапливаемая площадь помещения, м?

Значение 100-150 Ватт является удельным показателем количества тепловой энергии, приходящейся для обогрева 1 м?.

При использовании первого метода для укрупненного метода расчета тепловой мощности следует ориентироваться на следующие рекомендации:

• В случае, когда в расчетном помещении из наружных ограждающих конструкций имеются одно окно и одна наружная стена, а высота потолков менее трех метров, то на 1м2 отапливаемой площади приходится 100 Вт тепловой энергии.
• При расчете углового помещения с двумя оконными конструкциями или балконными блоками либо помещение высотой более трех метров, то в диапазон удельной тепловой энергии на 1 м2 составляет от 120 до 150 Вт.
• Если же прибор отопления в будущем планируется устанавливать под окном в нише либо декорировать защитными экранами, поверхность радиаторов и, следовательно, их мощность необходимо увеличить на 20-30%. Это обусловлено тем, что тепловая мощность радиаторов будет частично тратиться на прогрев дополнительных конструкций.

Расчет тепловой мощности исходя из объема помещения

Этот метод определения тепловой нагрузки на системы отопления наименее универсален, чем первый, так как предназначен для расчетов помещений с высокими потолками, но при этом не учитывает, что воздух под потолком всегда теплее, чем в нижней части комнаты и, следовательно, количество потерь тепла будет различаться зонально.

Тепловая мощность системы отопления для здания или помещения с потолками выше стандартных рассчитывается исходя из следующего условия:

Q=V*41 Вт (34 Вт),

где V – наружный объем помещения в м?,

А 41 Вт – удельное количество тепла, необходимое для обогрева одного кубометра здания стандартной постройки (в панельном доме).
  Если строительство ведется с применением современных строительных материалов, то удельный показатель теплопотерь принято включать в расчеты со значением 34 Ватт.

При использовании первого или второго метода расчета теплопотерь здания укрупненным методом можно пользоваться поправочными коэффициентами, которые в некоторой степени отражают реальность и зависимость потерь тепла зданием в зависимости от различных факторов.

1. Тип остекления:

• тройной пакет 0,85,
• двойной 1,0,
• двойной переплет 1,27.

1. Наличие окон и входных дверей увеличивает величину потерь тепла дома на 100 и 200 Ватт соответственно.
2. Теплоизоляционные характеристики наружных стен и их воздухопроницаемость:

• современные теплоизоляционные материалы 0,85
• стандарт (два кирпича и утеплитель) 1,0,
• низкие теплоизоляционные свойства или незначительная толщина стен 1,27-1,35.

1. Процентное отношение площади окон к площади помещения: 10%-0,8, 20%—0,9, 30%—1,0, 40%—1,1, 50%—1,2.
2. Расчет для индивидуального жилого дома должен производиться с поправочным коэффициентом порядка 1,5 в зависимости от типа и характеристик используемых конструкций пола и кровли.
3. Расчетная температура наружного воздуха в зимний период (для каждого региона своя, определяется нормативами): -10 градусов 0,7, -15 градусов 0,9, -20 градусов 1,10, -25 градусов 1,30, -35 градусов 1,5.
4. Тепловые потери так же растут в зависимости от увеличения количества наружных стен по следующей зависимости: одна стена – плюс 10% от тепловой мощности.

Но, тем не менее, определить какой метод даст точный и действительно верный результат тепловой мощности отопительного оборудования можно лишь после выполнения точного и полного теплотехнического расчета здания.

Теплотехнический расчет индивидуального жилого дома

Приведенные выше методики укрупненных расчетов больше всего ориентированы на продавцов или покупателей радиаторов систем отопления, устанавливаемых в типовых многоэтажных жилых домах. Но когда речь идет о подборе дорогостоящего котельного оборудования, о планировании системы отопления загородного дома, в котором кроме радиаторов будут установлены системы напольного отопления, горячего водоснабжения и вентиляции, пользоваться этими методиками крайне не рекомендуется.

Каждый владелец индивидуального жилого дома или коттеджа еще на стадии строительства достаточно скрупулезно подходит к разработке строительной документации, в которой учитываются все современные тенденции использования строительных материалов и конструкций дома. Они обязательно должны не быть типовыми или морально устаревшими, а изготовлены с учетом современных энергоэффективных технологий. Следовательно, и тепловая мощность системы отопления должна быть пропорционально ниже, а суммарные затраты на устройство системы обогрева дома значительно дешевле. Эти мероприятия позволяют в дальнейшем при использовании отопительного оборудования снижать затраты на потребление энергоресурсов.

Расчет теплопотерь выполняется в специализированных программах либо с использованием основных формул и коэффициентов теплопроводности конструкций, учитывается влияние инфильтрации воздуха, наличие или отсутствие систем вентиляции в здании. Расчет заглубленных цокольных помещений, а также крайних этажей производится по отличной от основных расчетов методике, которая учитывает неравномерность остывания горизонтальных конструкций, то есть потери тепла через крышу и пол. Выше приведенные методики этот показатель не учитывают.

Теплотехнический расчет выполняется, как правило, квалифицированными специалистами в составе проекта на систему отопления в результате которого производится дальнейший расчет количества и мощность приборов отопления, мощность отдельного оборудования, подбор насосов и другого сопутствующего оборудования.

В качестве наглядного примера выполним расчет теплопотерь в специализированной программе для трех домов, построенных по одной технологии, но с различной толщиной теплоизоляции наружных стен: 100 мм, 150 мм и 200 мм. Расчет ведется для угловой жилой комнаты с одним окном, площадью 8,12 м?. Регион строительства Московская область.

Исходные данные:

• Помещение с обмером по наружным габаритам 3000х3000;
• Окно размерами 1200х1000.

Целью расчета является определение удельной мощности системы отопления, необходимой для нагрева 1м?.

Результат:

• Qуд при т/изоляции 100 мм составляет 103 Вт/м?
• Qуд при т/изоляции 150 мм составляет 81 Вт/м?
• Qуд при т/изоляции 200 мм составляет 70 Вт/м?

Как видно из расчета, наибольшие потери тепла составляют для жилого дома с наименьшей толщиной изоляции, следовательно, мощность котельного оборудования и радиаторов будет выше на 47% чем при строительстве дома с теплоизоляцией в 200 мм.

Инфильтрация воздуха или вентиляция зданий

Все здания в особенности жилые имеют свойство «дышать», то есть проветриваться различными способами. Это обусловлено созданием разряженного воздуха в помещениях за счет устройства вытяжных каналов в конструкциях дома либо дымоходов. Как известно, вентиляционные каналы создаются в зонах с повышенными выделениями загрязнений, таких как, кухни, ванные комнаты и санузлы.

Таким образом, при работе системы вентиляции или при проветривании соблюдается главное правило создания благоприятной среды воздуха в жилых зданиях: направление движения свежего воздуха должно быть организовано из помещений с постоянным пребыванием людей в направлении помещений с максимальным уровнем загрязнения.

То есть при правильном воздухообмене приточный воздух поступает в помещение через окно, вентиляционный клапан или приточную решетку и удаляется в кухнях и санузлах.

При расчете теплопотерь знания имеет принципиальное значение, какой способ вентиляции жилых помещений будет выбран:

• Устройство механической вентиляции с подогревом приточного воздуха.
• Инфильтрация — неорганизованный воздухообмен через неплотности в стенах, при открывании окон или при использовании заранее установленных воздушных клапанов в конструкции стен или оконных стеклопакетах.

В случае применения в жилом здании сбалансированной системы вентиляции (когда объем приточного воздуха больше или равен вытяжному, то есть исключаются любые прорывания холодного воздуха в жилые помещения) воздух, поступающий в жилые помещения, предварительно прогревается в вентиляционной установке. При этом мощность, необходимая для нагрева вентиляции, учитывается в расчете мощности котельного оборудования.

Расчет вентиляционной тепловой нагрузки производится по формуле:

Qвент= c*p*L*(t1-t2)

где, Q – количество тепла, необходимое для нагрева приточного воздуха, Вт;

с – теплоемкость воздуха, Дж/кг*град

p - плотность воздуха, кг/м3

L – расход приточного воздуха, м3/час

t1 и t2 – начальная и конечная температуры воздуха, град.

Если в жилых помещениях отсутствует организованный воздухообмен, то при расчете теплопотерь здания производится учет тепла, затрачиваемого системой отопления на нагрев инфильтрационного воздуха. При этом обогрев воздуха, поступающего в помещения осуществляется радиаторами систем отопления, то есть учитывается в их тепловой нагрузке.

Если в помещениях установлены герметичные стеклопакеты без встроенных воздушных клапанов, то потери тепла на нагрев воздуха, тем не менее учитываются. Это обусловлено тем, что в случае кратковременного проветривания, поступивший холодный воздух все равно требуется нагревать.

Для более комфортной вентиляции встраивается приточный стеновой клапан.

 

Учет количества инфильтрационной тепловой энергии производится по нескольким методикам, а в тепловом балансе здания в расчет принимается наибольшее из значений.

Например, количество тепла на нагрев воздуха, проникающего в помещения для компенсации естественной вытяжки, определяется по формуле:

Qинф=0,28*L*p*c*(tнар-tпом),

где, с – теплоемкость воздуха, Дж/кг*град

p - плотность воздуха, кг/м?

tнар – температура наружного воздуха, град,

tпом – расчетная температура помещения, град,

L – количество инфильтрационного воздуха, м?/час.

Количество воздуха, поступающего в зимний период в жилые помещения, как правило, обусловлено работой естественных вытяжных систем, поэтому в одном случае принимается равным объему вытягиваемого воздуха.

Количество вытяжки в жилых помещениях определяется согласно СНиП 41-01-2003 по нормативным показателям удаления воздуха от плит и санитарных приборов.

• От кухонной плиты – электрической 60 м?/час или газовой 90 м?/час;
• Из ванны и санузлов по 25 м?/час

Во втором случае данный показатель инфильтрации определяется исходя из санитарной нормы свежего наружного воздуха, который должен поступать в помещение для обеспечения оптимального и качественного состава воздушной среды в жилых помещениях. Этот показатель определяется по удельной характеристике: 3 м?/час на 1м? жилой площади.

За расчетное значение принимается наибольший расход воздуха и соответственно большее количество теплопотерь на инфильтрацию.

Пример: Так как здание, рассматриваемое в примере, построено по каркасному типу с установкой окон в деревянных переплетах, то при создании вытяжной вентиляции на кухне и в санузлах объем инфильтрации будет достаточно высок. Дома такого типа, как правило, являются наиболее «дышащими».

Инфильтрационная составляющая определяется согласно выше приведенным методикам. Расчет производится для всего жилого дома при условии, что на кухне установлена электроплита, на первом этаже находится санузел и ванная.

То есть объем вытяжного воздуха по первой методике составляет Lвыт=60+25+25=110 м?/ч,

а по второй методике санитарная норма приточного воздуха Lприт=3м?/ч*62м?(жилая площадь)=186 м3/час.

К расчету принимаем максимальное количество воздуха.

Qинф=0,28*186*1,2*1,005*(22+28)=3 140 Вт, что составляет 44Вт/м?.

5-этапный расчет тепловых потерь

Перед началом установки системы лучистого отопления необходимо рассчитать тепловую нагрузку, поскольку разные типы систем лучистого отопления имеют разные значения мощности в БТЕ.
Типичный расчет тепловой нагрузки состоит из расчета поверхностных потерь тепла и потерь тепла из-за инфильтрации воздуха. И то, и другое следует делать отдельно для каждой комнаты в доме, поэтому для начала неплохо иметь план этажа с размерами всех стен, полов, потолка, а также дверей и окон.

Ниже приведен пример 5-этапного руководства по расчету поверхностных теплопотерь:

Шаг 1 – Расчет дельты Т (расчетная температура):

Дельта Т – это разница между расчетной температурой внутри помещения (T1) и расчетной температурой снаружи (T2) , где расчетная температура в помещении обычно составляет 68-72F в зависимости от ваших предпочтений, а расчетная температура снаружи обычно является низкой во время отопительного сезона. Первый можно получить, позвонив в местную коммунальную компанию.
Если предположить, что T1 равно 72F, а T2 равно –5F, дельта T = 72F - (-5F) = 72F + 5F = 77F

---

Шаг 2 – Расчет площади поверхности:

Если расчет производится для наружной стены с окнами и дверями, то расчеты теплопотерь окна и двери следует выполнять отдельно.

Площадь стены = высота x ширина – поверхность двери – поверхность окна
Площадь стены = 8 футов x 22 фута - 24 кв. фута - 14 кв. футов = 176 кв. футов - 38 кв. футов = 138 кв. футов :

Используйте справочник "Типичные R-значения и U-значения", чтобы получить R-значение стены.

Значение U = 1 / Значение R
Значение U = 1 / 14,3 = 0,07

---

Шаг 4 – Расчет теплопотерь поверхности стены:

Потери тепла поверхностью можно рассчитать по следующей формуле:

Поверхностные теплопотери = U-значение x Площадь стены x Дельта T изоляция из стекловолокна)

---

Шаг 5 – Рассчитайте общие теплопотери стены:

Выполните шаги с 1 по 4, чтобы рассчитать потери тепла отдельно для окон, дверей и потолка.
Тепловые потери двери = 0,49 x 24 кв. фута x 77F = 906 BTUH
(значение U основано на предположении, что дверь из цельного дерева)
Тепловые потери окна = 0,65 x 14 кв. (значение U основано на двухпанельном окне)
Тепловые потери потолка = 0,05 x 352 кв. футов x 77F = 1355 BTUH
(значение U основано на предположении об изоляции из стекловолокна толщиной 6 дюймов. Поверхность потолка составляет 22 фута x 16 футов)

Теперь сложите все числа вместе:
Общие теплопотери стены = потери стены + потери окна + потери двери + Потолочные потери
Общие теплопотери стены = 744 БТЕ/ч + 906 БТЕ/ч + 701 БТЕ/ч + 1352 БТЕ/ч = 3703 БТЕ/ч

---

Всегда следует учитывать скорость инфильтрации воздуха.
Следующая формула может быть использована для расчета потерь тепла в помещении из-за инфильтрации воздуха:

Тепловые потери при инфильтрации = Объем помещения x Дельта T x Количество воздухообменов в час x 0,018
Где объем комнаты = длина x ширина x высота

Воздухообмен в час учитывает утечку воздуха в помещение.
Например: Тепловые потери при инфильтрации воздуха = (22 фута x 16 футов x 8 футов) x 77F x 1,2 x 0,018 = 4683 BTUH

Для получения фактических расчетов обратитесь к своему подрядчику или проектировщику системы.

Как выполнить расчет тепловых потерь, часть 1

Достаньте логарифмические линейки — пора выполнить несколько расчетов.
Изображение предоставлено: Доминик Алвес

Больше размышлений энергетического ботаника

Я собираюсь посвятить следующие несколько блогов обсуждению расчетов теплопотерь и теплопритока. Эти расчеты являются первым шагом в проектировании системы отопления и охлаждения дома.

Чтобы рассмотреть эту большую тему небольшими кусочками, я начну с обсуждения расчетов потерь тепла. Я расскажу о расчетах теплопритока и охлаждающем оборудовании в следующем блоге.

Однако, прежде чем углубляться в тему, стоит ответить на вопрос: «Зачем мне знать, как выполнять эти вычисления?» Если вы домовладелец или плотник, вам может не понадобиться ничего знать о расчете отопительных нагрузок. Однако, если вы дизайнер, архитектор или строитель, эти знания окажутся полезными — даже если вы никогда не выполняете расчеты самостоятельно, а вместо этого полагаетесь на компьютерное программное обеспечение или консультантов для выполнения расчетов.

Понимание принципов расчета теплопотерь поможет вам понять, как работают здания и как работают системы отопления и охлаждения. Благодаря этим знаниям качество вашего диалога с поставщиками окон, подрядчиками по ОВиК и инженерами определенно улучшится.

Расчетная температура наружного воздуха

Если вы выполняете расчет тепловых потерь для подбора отопительного оборудования, вам необходимо выполнить расчет для наихудшего случая, а именно, для самой холодной ночи в году. (Поскольку самые холодные условия обычно возникают ночью, при расчете потерь тепла не учитывается приток солнечного света через окна.) Температура в эту ночь называется расчетной наружной температурой. (Чтобы быть точным, расчетная температура наружного воздуха обычно определяется как температура, которая равна или превышается в течение 97,5% времени в течение трех самых холодных месяцев года.