Расчет теплопритоков: Расчет теплопритоков в помещениях | Техническая библиотека ПромВентХолод

Расчет теплопритоков и теплопоступлений: виды, формулы, калькулятор онлайн

Расчет теплопритоков (теплопоступлений) – одна из основных и часто встречающихся задач в области систем вентиляции и кондиционирования. Данный расчет проводится для каждого помещения в отдельности и необходим для определения мощности системы кондиционирования на объекте.

Скупка техники в Санкт-Петербурге также читайте.

Содержание статьи:

• Теплопритоки (теплопоступления) от солнечной радиации

• Теплопритоки (теплопоступления) через стены и другие ограждающие конструкции

• Теплопритоки (теплопоступления) от людей

• Теплопритоки (теплопоступления) от компьютеров и другого оборудования

• Теплопритоки (теплопоступления) от освещения

• Теплопритоки (теплопоступления) от вентиляции и инфильтрации

В данной статье будут рассмотрены все основные виды теплопритоков и дана методика их расчета.

Хочу такой же калькулятор себе на сайт
Основные данные
Площадь помещения:	м²
Температура наружного воздуха	°C
Температура внутреннего воздуха	°C
Теплопритоки от солнечной радиации онлайн
Широта:	° с.ш. (Мск 56, СПб 60, Мурманск 69, Сочи 43)
Площадь окна:	м²
Коэффициент пропускания окна:
Ориентация окна:	Горизонтальное (стеклянная крыша)СеверСеверо-востокВостокЮго-востокЮгЮго-западЗападСеверо-запад
Теплоприток от солнечной радиации:	0 Вт
Теплопритоки через ограждающие конструкции онлайн
Площадь стены	м²
Термическое сопротивление стены	(м²⋅°C)/Вт
Термическое сопротивление окна	(м²⋅°C)/Вт
Теплоприток через ограждающие конструкции:	0 Вт
Теплопритоки от людей онлайн
Методика расчёта:	Стандартная Упрощённая
Количество мужчин:	чел.
Количество женщин:	чел.
Количество детей:	чел.
Вид деятельности:	Состояние покоя, снаЛёгкая (офисная) работаРабота средней тяжестиТяжёлая работа, спорт
Количество человек:	чел.
Тепловыделение 1 чел.:	Вт/чел.
Теплоприток от людей:	0 Вт
Теплопритоки от компьютеров и другого оборудования онлайн
Количество компьютеров:	шт
Потребляемая мощность компьютера:	Вт
Мощность другого оборудования:	Вт
Теплоприток от компьютеров и оборудования:	0 Вт
Теплопритоки от освещения онлайн
Методика расчёта:	По площади Мощность светильников известна
Тип светильников:	НакаливанияЛюминисцентныеСветодиодные
Мощность всех светильников:	Вт
Теплоприток от освещения:	0 Вт
Теплопритоки от вентиляции онлайн
Расход воздуха	м³/ч
Теплоприток от вентиляции:	0 Вт
Суммарные теплопритоки
Коэффициент запаса
Суммарные теплопритоки:	0 Вт
Хочу такой же калькулятор себе на сайт
Ссылка на этот расчет:

Программа для расчета теплопритоков онлайн позволяет произвести необходимые расчеты непосредственно на нашем сайте. В качестве исходных данных требуются параметры помещения (площадь, температура воздуха, количество людей и наличие оборудования) и строительные характеристики здания (материал стен, ориентация окон и т.д.).

При расчете систем кондиционирования учитывают следующие виды теплопритоков:

1. Теплопритоки от солнечной радиации
2. Теплопритоки через ограждающие конструкции
3. Теплопритоки от людей
4. Теплопритоки от компьютеров и другого оборудования
5. Теплопритоки от освещения
6. Теплопритоки от вентиляции

Теплопритоки (теплопоступления) от солнечной радиации

Теплоприток от солнечной радиации – как правило, основное (самое большое) слагаемое в общей сумме теплопритоков. Данный теплоприток определяется интенсивностью солнечного излучения, которое проникает через остекление и нагревает различные поверхности в помещении.

Теплоприток от солнечной радиации (солнечные теплопоступления) зависят от:

• Географической широты расположения объекта: чем южнее, тем выше теплоприток
• Ориентации окон по сторонам света: теплоприток выше на юге, востоке, юго-востоке; ниже на севере.
• Затененности остекления: если солнце закрывают соседние здания, деревья или козырек, то приток ниже.
• Тонировка стекла.

Наиболее полная и научно-обоснованная методика расчета теплопритока от солнечной радиации приведена в Пособии 2.91 к СНиП 2.04.05-91 «Расчет поступления теплоты солнечной радиации в помещения» и занимает несколько страниц. Мы же используем упрощенную методику определения солнечных теплопоступлений на базе Таблицы 1 из этого пособия:

Q_ос = q·S_ос, где:

• q – удельная плотность теплового потока солнечной радиации, определяемая по таблице 1 в зависимости от широты и ориентации окон,
• S_ос – площадь окон в помещении.

Теплопритоки (теплопоступления) через стены и другие ограждающие конструкции

На сегодня теплопритоки через ограждающие конструкции – это самое маленькое слагаемое в сумме теплопритоков благодаря активному развитию отрасли строительных материалов и появлению по-настоящему энергосберегающих технологий.

К ограждающим конструкциям в помещении относят наружные стены, окна и кровлю, если этажом выше нет других помещений. Теплоприток через ограждающие конструкции зависит от следующих факторов:

1. Толщина и материал стен
2. Толщина и структура оконных блоков
3. Толщина и материал кровельного пирога для помещений на последнем этаже.

Теплоприток через ограждающие конструкции определяется как сумма теплопритоков через ограждения (стена/окно/кровля), каждое из которых рассчитывается по формуле:

Q_ок = S_ок · dT / r, где:

• S_ок – площадь рассматриваемой стены/окна/кровли (м²),
• dT – разность наружной и внутренней температуры (°С),
• r – термическое сопротивление ограждающей конструкции (°С·м²/Вт).

Величина r берется из технических данных производителя материала стен или рассчитывается по формуле:

1 / r = 1 / α₀ + δ₁ / α₁ + … + δ_m / α_m + 1 / α_n, где:

• α₀ – коэффициент теплоотдачи наружного материала стены,
• δ₁, δ₂ . .. δ_m – толщина слоев, образующих стену,
• δ₁, δ₂ … δ_m – теплопритоводность материалов слоев, образующих стену,
• α_n – коэффициент теплоотдачи внутреннего материала стены

Упрощенно для окон можно принимать r=0,4 °С·м²/Вт; для энергоэффективных стен r=5 °С·м²/Вт.

Теплопритоки (теплопоступления) от людей

Так как температура тела человека выше температуры воздуха в помещении, то каждый человек выделяет определенное количество тепла. Это количество зависит от:

• Физической нагрузки: чем выше нагрузка, тем больше тепла выделяет человек,
• Температуры воздуха в помещении: чем холоднее, тем больше тепла выделяет человек.

Более точные методики учитывают тот факт, что женщины и дети выделяют меньше тепла, чем мужчины.

В среднем, один человек выделяет 100-150Вт тепла. Но при увеличении физической нагрузки и снижении температуры эта цифра может возрасти до 300 Вт.

Считается, что женщины выделяют на 15% тепла меньше, дети – на 25% тепла меньше.

Величина теплопритока от людей определяется по формуле:

Q_л = q_л · n, где:

• q_л – теплоприток одного человека (Вт),
• n – количество людей.

Если учитывать особенности женщин и детей, то формула несколько усложнится:

Q_л = q_л · n_муж + 0,85 · q_л · n_жен + 0,75 · q_л · n_дет

Теплопритоки (теплопоступления) от компьютеров и другого оборудования

Тепловыделение современного компьютера составляет около 300 Вт. Для более мощных компьютеров, например, у программистов или дизайнеров, выделяют до 500 Вт.

Теплопоступления от сервера также составляют 300-500-700 Вт, но если в ИТ-стойке установлено несколько серверов, то мощность такой стойки составляет от 2 до 10 кВт (подробнее читайте нашу рубрику «Кондиционирование ЦОД»).

Тепловыделение другого оборудования определяют по техническим характеристикам, но чаще всего при расчете теплопритоков его учитывают не полностью, а с понижающим коэффициентом, так как оборудование работает не постоянно. Например, для принтера в офисе принимают понижающий коэффициент 0,5, а для того же принтера дома мощно принять коэффициент 0,1.

Общая формула теплопритока от каждой единицы оборудования выглядит следующим образом:

Q_об = k · q, где:

• k – коэффициент загрузки (тот самый понижающий коэффициент)
• q – теплоприток от этого оборудования (зачастую можно принимать потребляемую мощность).

Теплопритоки (теплопоступления) от освещения

Наиболее просто теплоприток от освещения определить по суммарной мощности установленных светильников, так как вся подведенная к ним энергия в конечном итоге превратится в тепловую. Именно такой способ на сегодня видится наиболее перспективным ввиду появления различных типов светильников с различным КПД: у ламп накаливания энергопотребление значительно выше, чем у светодиодных светильников при том же уровне освещенности.

Если же данных о мощности светильников нет, то можно воспользоваться следующими более общими закономерностями в зависимости от типа светильников в помещении:

• Для ламп накаливания Q_осв = 25 · S,
• Для люминесцентных ламп Q_осв = 10 · S,
• Для светодиодных ламп Q_осв = 5 · S,

где S – площадь помещения в м².

Теплопритоки (теплопоступления) от вентиляции и инфильтрации

В любом помещении присутствует вентиляция (осознанный воздухообмен за счет работы естественной или принудительной системы вентиляции) или инфильтрация (утечки и перетечки воздуха). Теплоприток от вентиляции и инфильтрации определяется по формуле:

Q_вент = 0,338 · G · dT, где:

• G – расход воздуха (м³/ч),
• dT – разность наружной и внутренней температуры (°С).

Важно помнить, что если приточная установка оборудована охладителем воздуха, то теплоприток от вентиляции учитывать не следует: он учтен при расчете мощности этого охладителя.

В более общем случае это правило звучит следующим образом: суммарный теплоприток (с учетом вентиляции) снимается охладителем воздуха в приточной системе и кондиционерами. В каких именно пропорциях – решает инженер-проектировщик.

Правильный расчет теплопритоков позволяет правильно определить тепловую нагрузку помещения, выбрать наиболее подходящий кондиционер и построить эффективную систему кондиционирования в масштабе всего здания. Методика, приведенная в данной статье, поможет вам в решении этой задачи.

Программа расчёта теплопритоков – HOLODvSPB

Общие сведения о программе «Расчёт теплопритоков для стационарной холодильной камеры»
Программа является результатом многолетней работы автора по практической реализации методики теплового расчёта холодильных и морозильных камер.
Программа замышлялась как простая для использования и, в то же время, учитывающая все наиболее значимые факторы.
Автор стремился найти баланс между удобством использования и практической точностью получаемых результатов.

Для достижения корректных конечных результатов работы программы требуется некоторая профессиональная подготовка пользователя для углублённого анализа промежуточных получаемых результатов и возможной корректировки исходных данных.
В программу заложена серьёзная база данных по основным изоляционным материалам и характеристикам пищевых продуктов. Для этого переработано и обобщено большое количество профессиональных литературных источников. Встречающиеся существенные различия в предметной технической литературе по характеристикам продуктов были подвергнуты критическому анализу и усреднены для корректного практического использования.
Программа реализована для Windows-среды.

Краткая методика расчёта

Входные исходные данные для расчётов сгруппированы в соответствии с логикой работы программы и в удобном визуальном представлении в пределах одного рабочего окна.

1. Общие данные
В этой группе задаётся назначение камеры, климатическая зона, температура окружающей среды и тип расчёта.

Назначение камеры должно указываться для правильного учёта теплопритоков через двери, т.к. частота их открывания зависит от производящегося в камере процесса.
Климатическая зона фактически задаёт температуру грунта под камерой.
Тип расчёта (упрощённый или детальный) упрощает или детализирует базу данных по доступным продуктам.

2. Параметры камеры
В данной группе задаётся температурный режим камеры, внутренние размеры камеры и её дверей, количество и время работы погрузчиков и людей.

Если в камере предусмотрена система вентиляции, то должна задаваться кратность вентиляции в сутки. Под этим понимается отношение поступления воздуха в камеру в м³ за 24 часа к объёму камеры в м³.
Если в камере имеется технологическое или иное оборудование, выделяющее тепло при работе, то величина этой теплоты должна учитываться в графе «Доп. теплоприток от внутренних источников» и подставляться в Вт.

3. Теплоизоляционные характеристики
В данной группе задаются типы и толщины материалов наиболее распространённых изоляций. Предусматривается расчёт двухслойной изоляции стен.

Если расчёт ведётся для существующей конструкции давней постройки, то целесообразно воспользоваться флажком «Вся установленная изоляция старая». Эта функция учитывает ухудшение изоляционных свойств различных материалов со временем.
Выбор конструкции пола ограничивается двумя вариантами: «на грунте» (для низкотемпературной камеры в этом случае обязательна система подогрева пола) и «оторван от грунта». В последнем случае считается, температура под полом соответствует температуре окружающей среды.
Теплозащита дверей камеры может отсутствовать (тогда наблюдаются максимальные теплопритоки через дверь) или присутствовать в виде тепловой завесы, теплового шлюза или тепловоздушного затвора. Последний наиболее эффективен с точки зрения минимизации теплопотерь.

4. Характеристика продукта
Если камера предназначена для хранения или тепловой обработки продуктов питания, то следует выбрать продукт, наиболее близкий к реальному из имеющихся в базе программы.

Если в камеру может поступать несколько продуктов, то для расчёта следует выбирать тот, который обладает большей теплоёмкостью и величиной теплоты замораживания. В этом случае будет иметься резерв в расчётной холодопроизводительности при хранении или охлаждении менее теплоёмкого продукта.
Если продукт, поступающий в камеру, имеет температуру более высокую, чем воздух в камере, то должны обязательно задаваться температура загружаемого продукта и температура, до которой продукт охлаждается (она может быть больше либо равна температуре в камере), а также грузооборот продукта за сутки, в кг/сут.
Если в камере происходит температурная обработка товара, то задаётся величина разовой загрузки партии в кг.

5. Параметры процесса
Для случаев, когда камера используется для хранения или распределения продуктов, длительность процесса составляет 24 часа.

В случае холодильной или технологической обработки продукта, длительность процесса – это требуемое время охлаждения или заморозки. К выбору этой величины следует отнестись очень внимательно!
Задавая плотность загрузки камеры продуктом (кг/м³) можно рассчитать общее количество продукта в камере. Меняя переключатель в этом разделе, можно решить и обратную задачу.

6. Данные по таре
Если продукт упакован тем или иным способом, то пользователь имеет возможность оценить теплопритоки, вносимые тарой продукта. Масса тары для удобства задаётся в виде процентного содержания по отношению к массе основного продукта.

Последующие группы характеристик относятся к результатам выполнения программы. Они активируются при нажатии кнопки «Рассчитать».

7. Расчётные теплопритоки по составляющим
В данной группе представлена каждая из составляющих теплопритоков в абсолютной величине (Вт) и процентном соотношении c общими теплопотерями.

Опытный проектировщик получает подробные данные для анализа и возможного принятия мер по снижению теплопритоков.

8. Расчётные данные камеры
В этой группе даются основные геометрические характеристики камеры: объём, основные площади, а также удельный теплоприток через дверь.

9. Расчётные коэффициенты теплопередачи
Представленные здесь коэффициенты теплопередачи дают возможность соотнести их с данными СНиП для проверки достаточности величины теплового ограждения.

10. Расчётные параметры продукта
Приводящиеся в группе данные характеризуют выбранный ранее вид продукта с теплофизической точки зрения.

11. Рекомендуемые условия хранения свежего продукта
Здесь приводятся справочные данные, справедливые только для краткосрочного хранения незамороженного продукта выбранного вида.

12. Суммарная холодопроизводительность
Минимальная расчётная производительность характеризует суммарную усреднённую величину теплопритоков в камеру.

Рекомендуемая холодопроизводительность соответствует требуемой производительности устанавливаемого холодильного оборудования, функционирующего с перерывами (с коэффициентом рабочего времени) и имеющего запас для компенсации действительных нерасчётных пиковых нагрузок.

Если необходимо произвести тепловой расчёт камеры, то следует использовать специализированную программу расчёта теплопритоков.
Расчёт теплопритоков в холодильную камеру может быть простым и удобным с нашей программой.
По вопросам приобретения и использования программы расчёта теплопритоков следует обращаться к автору Горбенко А.Л. в компанию «ХОЛОД В СПБ».

Цель теплового расчета охлаждаемых помещений. Расчет теплопритоков через ограждения охлаждаемых помещений Q1,2

Тема: Цель теплового расчета охлаждаемых помещений. Расчет теплопритоков через ограждения охлаждаемых помещений Q_1,2

Холодопроизводительность оборудования определяют тепловым расчетом, который проводят для каждого охлаждающего помещения отдельно.

Теплоприток в каждую камеру Qобщ ,Вт , определяется как сумма отдельных теплопритоков.

 

Qобщ= Q1+Q2+Q3+Q4+Q5 , Вт

 

где Q1 – теплоприток через ограждения конструкции помещения;

Q2 – теплоприток от продуктов при их холодной обработке;

Q3 – теплоприток от наружного воздуха при вентиляции помещений;

Q4 – теплоприток от различных источников при вентиляции помещений;

Q5 – теплоприток при дыхании овощей.

Теплоприток через стены, перегородки, перекрытия или покрытия Q1 (Вт):

 

Q1 = R_д F (tн-tв) , Вт

 где R_д – действительный коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/ (м2 *К)

F – площадь поверхности ограждения, м2

tн –  температура снаружи ограждения,0С

tв –  температура внутри охлаждаемого помещения, 0С

Теплоприток через пол, расположенный на грунте и имеющий обогревательные устройства, Q1 (Вт):

Q1 = R_д F (tср-tв) , Вт

tср – средняя температура грунта при наличии обогрева (табл)

Если полы не имеют обогревательных устройств, о теплоприток Q1 (Вт):

                Q1 = ΣR_усл. F (tн-tв) m, Вт

R_усл– условный коэффициент теплопередачи соответствующей зоны пола; Вт/м²К

F – площадь соответствующей зоны, м2

tн – расчетная температура наружного воздуха ,0С

tв –  температура воздуха внутри в камере, 0С

m- коэффициент учитывающий относительное возрастание термического сопротивления пола при наличии изоляцию

         Для расчета теплопритоков пол камеры разбивают на зоны шириной 2 м каждая, начиная от наружной стены.

         Значение условных коэффициентов теплопередачи R_усл (Вт/ м²К) принимают:

На расстоянии	Условный коэффициент теплопередачи
До 2 м от наружных стен	0,47
От 2 до 4 м от наружных стен	0,23
От 4 до 6 м от наружных стен	0,12
Для остальной площади пола	0,07

 

         Площадь пола первой двухметровой зоны, примыкающей к углу наружных стен, учитываются дважды, т. е. по направлениям обеих наружных стен, составляющих угол.

         Коэффициент  m, характеризующий относительное возрастание термического сопротивления пола при наличии изоляции:

 

                                             m=

 

δ- толщина отдельных слоев конструкции пола, м,

λ- коэффициент теплопроводности материалов, составляющих  конструкцию пола, (Вт/ мК)

Для  неизолированных полов, лежащих на грунте, m=1.

Теплопритоки через заглубленные неизолированные стены подвальных помещений определяют, как для неизолированных полов, а соответствующие зоны отсчитывают от поверхности земли вниз, причем полы подвалов учитывают как продолжение подземной части наружных стен.

         Теплоприток от солнечной радиации Q1 (Вт):

                                   Q1 = R_д F ∆tс

         где R – действительный коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/ (м2 *К)

F – площадь поверхности ограждения, облучаемый солнцем, м2

∆tс –  избыточная разность температур, характеризующая действие солнечной радиации в летнее время,0С

 Количество тепла солнечной радиации зависит от зоны расположения холодильника, характера поверхности и ориентировки ее по странам света.

         Для плоской кровли избыточная разность температур зависит только от тона окраски и не зависит от ориентировки и широты. Для плоских кровель без окраски (темных) избыточную разность температур принимают 17,7⁰С, с окраской светлых тонов 14,9⁰С.

Для шатровых кровель избыточную разность температур принимают в зависимости от географической широты:

Для зоны
южной	15
средней	10
северной	5

При расчете учитывают тепло солнечной радиации, проникающее через кровлю и одну из стен либо с наибольшей поверхности, либо неблагоприятно ориентированную.

Теплопритоки рассчитывают для каждой камеры. Следует иметь в виду, что ограждения имеют разную конструкцию и различные коэффициенты теплопередачи, размеры, температуры снаружи ограждений. Необходимо вести расчет по каждому ограждению отдельно.

По каждой камере определяют суммарный теплоприток, который затем заносят в сводную таблицу – основной документ для подбора оборудования.

ограждение

Rд Вт/ (м2 *К)

F, м2

∆t, 0С

Q1 (Вт)

Теплопритоки с отрицательным значением не учитывать совсем.

                Теплопритоки от грузов при холодильной обработке.

         Тепло отводится от продуктов при охлаждении, замораживании и домораживании.

         Количество отводимого в единицу времени тепла Q2 (Вт) определяем:

Q2= М_к∆i

М_к– суточное поступление продукта в камеру, т/сут

∆i- разность удельных энтальпий, соответствующих начальной и конечной температурам продукта, Дж/кг

τ- продолжительность холодильной обработки продукта. , ч

1000 – переводной коэффициент из тонны в килограммы

3600 – переводной коэффициент из часов в секунды.

Большинство продуктов поступает  и хранится в таре, поэтому необходимо учесть тепло, вносимое в камеру с тарой.

                Теплоприток от тары Q2 (Вт) определяем:

                Q2= М_тс_т(t1-t2)

М_т– суточное поступление тары, т/сут

С_т– удельная теплоемкость тары, Дж/кг*К

t1-тепература тары при поступлении груза, 0С

t2-тепература тары при выходе груза, 0С

Масса тары составляет от 10 до 30% от массы груза, а для стеклянной тары – 100%. Масса деревянных ящиков для фруктов 20% от массы фруктов.

Удельную теплоемкость тары принимают по материалу, из которого она изготовлена, Дж/кг*К

деревянная	2500
Картонная	1460
Металлическая	460
стеклянная	835

                                                                    

 

Пример расчета толщины изоляционного слоя: толщину изоляционного слоя δ_из. = 0,190 м.(принимаем толщину изоляционного слоя 200 мм(4 слоя по 50мм или 2 слоя по 100мм)).

Действительное значение коэффициента теплопередачи рассчитываем по формуле:

R_д===0,20 Вт/(м²К)

Лекция -8 (К-31)

Тема: Расчет теплопритоков Q₃, Q₄, Q₅. Определение хлодопроизводительности компрессоров и камерного оборудования.

Теплоприток от наружного воздуха при вентиляции следует учитывать только для специализированных холодильников и камер хранения.

Теплоприток Q₃(Вт):

Q3 = М_в (iн-iв) , Вт

 

М_в-расход вентиляционного воздуха, кг/с

Iн –удельная энтальпия наружного воздуха, Дж/кг

Iв- удельная энтальпия  воздуха в камере, Дж/кг

         Расход вентиляционного воздуха М_в(кг/с), исходя из необходимости обеспечения кратности воздухообмена до 3 объемов в сутки:

М_в=

 

            V-объем вентилируемого помещения, м³

а-кратность воздухообмена

р_в-плотность воздуха при температуре и относительной влажности воздуха в камере,кг/м³

                               Эксплуатационные теплопритоки.

Теплопритоки возникают вследствие освещения камер, пребывания в них людей, работы электродвигателей, открывания дверей.

1.     Теплоприток от освещения q₁(Вт):

 

q₁= АF

А-количество тепла, выделяемого освещением в единицу времени на 1 м² площади пола, Вт/м²

F- площадь камеры, м²

                 Теплоприток от пребывания людей q₂(Вт),

q2=350n

350-тепловыделение одного человека при тяжелой физической работе,Вт

n-число людей, работающих в данном помещении.

             Число людей, работающих в помещении, принимают в зависимости от площади камеры: до 200 м² – 2-3 человека, больше 200 м² – 3-4 человека.

             Теплоприток от работающих электродвигателей:

При расположении электродвигателей в охлаждаемом помещении теплоприток q3=1000N_э

              N_э-мощность электродвигателя, кВт.

Камеры	В предварительных расчетахNэ, принимаем
Хранения охлаждаемых грузов	1-4
охлаждения	3-8
замораживания	8-16

При расположении электродвигателей вне охлаждаемого помещения следует учитывать кпд электродвигателя.

теплоприток q3=1000N_эɳ_э

             Теплоприток при открывании дверей q4:

q₄= ВF

В-удельный приток тепла от открывания дверей, Вт/м²

F- площадь камеры, м²

Эксплуатационные притоки определяются как сумма теплопритоков (Вт) отдельных видов.

Q₄= q₁₊ q₂+ q₃+ q₄

 

Для предприятий торговли и общественного питания эксплуатационные теплопритоки принимаем: в камерах хранения мяса, птицы,  овощей, рыбы, фруктов, напитков и т.д. – 11,6 Вт/ м²[10 ккал/(м²ч)]
в камерах хранения полуфабрикатов, кулинарии, кондитерских изделий 29 Вт/ м²[125 ккал/(м²ч)].
– в некоторых случаях для этих предприятий принимают эксплуатационные теплопритоки в размере от10 до 40% от теплопритоков  Q₁ и от наружного воздуха при вентиляции Q₃.

Q₄=(0,1( Q₁+ Q₃)

 

Теплопритоки от фруктов при дыхании.

Q₅=Е_к(0,1 q_п+0,9 q_хр)

Е_к– емкость камеры, т

q_п, q_хр-тепловыделения плодов при температурах поступления и хранения, определяемые по табл. Вт
т.

Сводная таблица теплопритоков.

помещение	Q1		Q2		Q3	Q4		Q5	Σ Q
	Камерное  оборудование	копрессор	Камерное  оборудование	копрессор		Камерное  оборудование	копрессор		Камерное  оборудование	копрессор

Определение нагрузки на камерное оборудование и компрессор.

Нагрузку на камерное оборудование определяем как сумму всех теплопритоков.

                      ΣQ= Q_{1 +} Q₂+ Q₃+ Q₄+ Q₅

Теплопритоки Q₃ и Q₅ учитывают только при расчете холодильников для хранения фруктов или специализированных камер хранения фруктов на распределительных холодильниках.

 

Суточное поступление грузов М_х(т/сут)

М_х=

и-кратность грузооборота данного распределительного холодильника

Без предварительной обработки

Е-емкость камер хранения,т

                  Холодопроизводительность компрессоров (на каждую температуру кипения отдельно):

Q₀=

R- коэффициент, учитывающий потери в трубопроводах и аппаратах холодильной установки.

Принятая по сводной таблице теплопритоков.

R- коэффициент, учитывающий потери в трубопроводах и аппаратах холодильной установки, принимают при непосредственном охлаждении в зависимости от температуры кипения хладагента:

t0, 0С	-40	-30	-10
R	1,1	1,07	1,05

При рассольном охлаждении R=1,12

 на крупных холодильниках =0,9(расчетное время работы 22 ч. В сутки.)

 

 

 

 

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 = S * T / R,

где

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 = d / λ

где

R – тепловое сопротивление, (м2*К)/Вт

λ – 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.

 

Теплопроводность.

Так что же такое теплопроводность? С точки зрения физики теплопроводность – это молекулярный перенос теплоты между непосредственно соприкасающимися телами или частицами одного тела с различной температурой, при котором происходит обмен энергией движения структурных частиц (молекул, атомов, свободных электронов).

Можно сказать проще, теплопроводность – это  способность материала проводить тепло. Если внутри тела имеется разность температур, то тепловая энергия переходит от более горячей его части к более холодной. Передача тепла происходит за счет передачи энергии при столкновении молекул вещества. Происходит это до тех пор, пока температура внутри тела не станет одинаковой. Такой процесс может происходить в твердых, жидких и газообразных веществах.

На практике, например в строительстве при теплоизоляции зданий, рассматривается другой аспект теплопроводности, связанный с передачей тепловой энергии. В качестве примера возьмем “абстрактный дом”. В “абстрактном доме” стоит нагреватель, который поддерживает внутри дома постоянную температуру, скажем, 25 °С. На улице температура тоже постоянная, например, 0 °С. Вполне понятно, что если выключить обогреватель, то через некоторое время в доме тоже будет 0 °С. Все тепло (тепловая энергия) через стены уйдет на улицу.

Чтобы поддерживать температуру в доме 25 °С, нагреватель должен  постоянно работать. Нагреватель постоянно создает тепло, которое постоянно уходит через стены на улицу.

 

Коэффициент теплопроводности.

Количество тепла, которое проходит через стены (а по научному – интенсивность теплопередачи за счет теплопроводности) зависит от разности температур (в доме и на улице), от площади стен и теплопроводности материала, из которого сделаны эти стены.

Для количественной оценки теплопроводности существует коэффициент теплопроводности материалов. Этот коэффициент отражает свойство вещества проводить тепловую энергию. Чем больше значение коэффициента теплопроводности материала, тем лучше он проводит тепло. Если мы собираемся утеплять дом, то надо выбирать материалы с небольшим значением этого коэффициента. Чем он меньше, тем лучше. Сейчас  в качестве материалов для утепления зданий  наибольшее распространение получили утеплители из минеральной ваты, и различных пенопластов. Набирает популярность новый материал с улучшенными теплоизоляционными качествами – Неопор.

Коэффициент теплопроводности материалов обозначается буквой ? (греческая строчная буква лямбда)  и выражается в Вт/(м2*К). Это означает, что если взять стену из кирпича, с коэффициентом теплопроводности 0,67 Вт/(м2*К), толщиной 1 метр и площадью 1 м2., то при разнице температур в 1 градус, через стену будет проходить 0,67 ватта тепловой энергии. Если разница температур будет 10 градусов, то будет проходить уже 6,7 ватта. А если при такой разнице температур  стену сделать 10 см, то потери тепла будут уже 67 ватт. Подробней о методике расчета теплопотерь зданий можно посмотреть здесь.

Следует отметить, что значения коэффициента теплопроводности материалов указываются для толщины материала в 1 метр. Чтобы определить теплопроводность материала для любой другой толщины, надо коэффициент теплопроводности разделить на нужную толщину, выраженную в метрах.

В строительных нормах и расчетах часто используется понятие “тепловое сопротивление материала”. Это величина обратная теплопроводности.  Если, на пример, теплопроводность пенопласта толщиной 10 см – 0,37 Вт/(м2*К), то его тепловое сопротивление будет равно 1 / 0,37 Вт/(м2*К) = 2,7 (м2*К)/Вт.

 

 

 

Как рассчитать тепло, полученное калориметром

В какой-то момент своей жизни вы, вероятно, задавались вопросом, что такое калорий , после того, как посмотрели на этикетку с информацией о питании для данного продукта. Помимо того, что многим людям нравится видеть более низкие числа, связанные с тем, когда они сканируют такие этикетки, что такое калория?

И каким образом «калории» добавляют массу живым системам, если это действительно так? И как вы можете быть уверены, что количество калорий, указанное для данного предмета, — будь то успокаивающее или угнетающее значение — точно определено?

Тепло — одно из многих свойств окружающего мира, которое вы, вероятно, можете хорошо описать несколькими правильно подобранными словами, но в физических науках оно имеет более узкое значение. Калория является мерой тепла, как и джоуль (Дж) и британская тепловая единица (БТЕ). Изучение теплообмена является отраслью физической науки, известной как калориметрия , которая, в свою очередь, опирается на устройства, называемые калориметрами .

Интуитивно вам может показаться странным, что охлажденные или замороженные продукты, такие как мороженое и чизкейк, могут содержать много того, что считается теплом, в небольшой порции. Кроме того, если калории каким-то образом превращаются в тепло, не должны ли продукты, которые дают его больше, на самом деле приводить к весу 9?0013 потеря , а не добавленная масса тела?

Это хорошие вопросы, и после того, как вы прочтете оставшуюся часть этой статьи, у вас будут ответы на эти и многие другие вопросы, которые вы сможете использовать в своей следующей калориметрической лаборатории или при обсуждении спортивного питания.

Что такое тепло в физике?

Тепло можно рассматривать главным образом как тепловую энергию. Как и другие формы энергии, она имеет единицы измерения джоулей (или эквивалент в единицах, отличных от СИ). Теплота является неуловимой величиной, поскольку ее трудно измерить напрямую. Вместо этого изменения температуры в контролируемых экспериментальных условиях можно использовать для определения того, получает ли система тепло или теряет тепло.

Тот факт, что тепло рассматривается как энергия, означает, что его отслеживание является математически простым упражнением, даже если эксперименты иногда затрудняют установление условий, при которых никакая тепловая энергия не ускользает и не поддается измерению. Но из-за фундаментальных реалий, таких как закон сохранения энергии , табулирование тепла в принципе довольно просто.

Материалы обладают разной устойчивостью к изменению температуры, когда заданное количество тепла добавляется к фиксированному количеству этого вещества. То есть, если вы возьмете 1 кг вещества А и 1 кг вещества В и добавите к каждому из них одинаковое количество тепла, при этом ни одно из в системе , температура А может увеличиться только на одну пятую по сравнению с температурой вещества В.

Это будет означать, что вещество А имеет удельную теплоемкость в пять раз больше, чем вещество А, понятие, которое будет подробно рассмотрено ниже.

Единицы измерения тепла и «калория»

«Калория», указанная на этикетках продуктов питания, на самом деле является килокалорией или ккал. Так что на самом деле в обычной банке сладких газированных напитков содержится около 120 000 калорий, что условно выражается как калория в повседневном общении.

• Калор — это латинское слово, достаточно уместно обозначающее тепло.

Калория эквивалентна приблизительно 4,184 Дж, а это означает, что ккал, рассматриваемые как калории на этикетках пищевых продуктов, равны 4184 Дж или 4,184 кДж. Скорость расхода энергии (джоулей в секунду) в физике называется мощностью, а единицей СИ является ватт (Вт), равный 1 Дж/с. Таким образом, одного ккал достаточно для питания системы, работающей на мощности от 0,35 до 0,4 кВт (350 Дж/с) в течение примерно 12 секунд:

P = E/t, поэтому t = E/P = 4,186 кДж/(0,35 кДж/с) = 12,0.

• Тренированный спортсмен на выносливость, такой как велосипедист или бегун, способен поддерживать такую ​​выходную мощность в течение длительных периодов времени. Теоретически, 100-калорийный (100-ккал) энергетический напиток может заставить олимпийского шоссейного велосипедиста или марафонца двигаться примерно 100 раз по 12 секунд или 20 минут. Поскольку человеческая система не на 100 процентов механически эффективна, ей фактически требуется более 300 ккал, чтобы работать почти на полной аэробной мощности в течение такого длительного времени.
  

калорий определяется как количество тепла, необходимое для повышения температуры 1 грамма воды на 1 градус Цельсия. Одна из проблем заключается в том, что существует небольшое изменение c воды в зависимости от температуры в диапазоне температур, при которых H ₂ O является жидкостью. «Удельный» в «удельной теплоемкости» относится не только к конкретным материалам, но и к определенной температуре.

Определение теплоемкости и удельной теплоемкости

Технически термины «теплоемкость» и «удельная теплоемкость» означают разные вещи, хотя в менее строгих источниках вы можете видеть, что они взаимозаменяемы.

Теплоемкость при первоначальном употреблении означала просто количество тепла, необходимое для нагрева всего объекта (который может быть сделан из нескольких материалов) на заданную величину. Удельная теплоемкость относится к количеству тепла, необходимому для повышения температуры 1 грамма определенного материала на 1 градус Цельсия или Кельвина (°C или K).

• Хотя температурные шкалы Цельсия и Кельвина не совпадают, они различаются на фиксированную величину, так как °C + 273 = K, где K не может быть отрицательным. Это означает, что данное численное изменение температуры в одной шкале вызывает такую ​​же величину изменения в другой шкале, в отличие от взаимных преобразований Фаренгейта-Цельсия.

Вместо того, чтобы сокращать «удельную теплоемкость» до «теплоемкости», вместо этого используйте термин удельная теплоемкость , как принято в авторитетных источниках.

Что такое калориметрия?

Калориметр предназначен для улавливания тепла, выделяемого в каком-либо процессе, например экзотермической химической реакции, которое в противном случае было бы потеряно в окружающую среду. Когда известны изменение температуры системы, а также масса и удельная теплоемкость калориметрического узла, можно определить количество тепла, переданного в систему в результате процесса. Примеры приведены в следующем разделе.

Калориметр может быть изготовлен из различных материалов при условии, что они являются изолирующими (т. е. не пропускают тепло; этот термин также используется в электромагнетизме для обозначения сопротивления переносу электрического заряда).

Одна из распространенных версий может быть сделана из стаканчика из пенопласта и хорошо подогнанной крышки. В этом калориметре в виде кофейной чашки в качестве растворителя обычно используется вода, а термометр и (при необходимости) палочка для перемешивания плотно вставляются в небольшие отверстия в крышке чашки.

Формула калориметрии

Изменение теплоты замкнутой системы (положительное по определению в случае калориметра) определяется произведением массы системы, теплоемкости калориметра и изменения температуры система:

Q = mC∆T

Где:

• Q = выделенное тепло (равное поглощенному теплу – выделенному теплу) в джоулях (Дж)
• m = масса в килограммах (кг)
• c = удельная теплоемкость в Дж/кг⋅°C (или Дж/кг⋅K)
• ∆T = изменение температуры в °C (или K)

Тепло, выделяющееся в результате любой экзотермической (выделяющей тепло) химической реакции, происходящей в калориметре, обычно рассеивается в окружающей среде. Это потеря, связанная с изменением термодинамической величины, известной как энтальпия , которая описывает как внутреннюю энергию системы, так и изменения отношения давления к объему в системе. Вместо этого это тепло задерживается между растворителем и крышкой чашки.

Ранее была введена идея сохранения энергии. Так как теплота, поступающая в калориметр, должна быть равна теплоте, выделяемой системой внутри калориметра, состоящей из самих реагентов и продуктов, то знак изменения теплоты для этой системы отрицательный и имеет ту же величину, что и теплота, полученная калориметром.

Вышеупомянутые и связанные с ними заявления предполагают, что из калориметра не выделяется тепло или выделяется незначительное количество тепла. Тепло перемещается от более теплых к более холодным областям, когда изоляция отсутствует, поэтому без надлежащей изоляции тепло будет покидать узел калориметра в окружающую среду, если только температура окружающей среды не выше температуры калориметра.

Некоторые распространенные удельные теплоемкости

В следующей таблице приведены значения удельной теплоемкости в Дж/кг⋅°C некоторых часто встречающихся элементов и соединений.

Обратите внимание, что вода обладает необычно большой теплоемкостью. Возможно, нелогично, что грамм воды нагревается менее чем на одну десятую от температуры грамма воды при таком же количестве добавочного тепла, но это важно для жизни на планете.

Вода составляет примерно три четверти вашего тела, что позволяет вам переносить значительные перепады температуры окружающей среды. В более широком смысле океаны действуют как резервуары тепла, помогая стабилизировать температуру во всем мире.

Теплоемкость калориметра

Теперь вы готовы к некоторым расчетам с использованием калориметров.

Пример 1: Сначала возьмем простой случай, когда грамм гидроксида натрия (NaOH) растворяют в 50 мл воды при 25 °C. Принять теплоемкость воды при этой температуре равной 4,184 Дж/кг⋅°C и считать, что 50 мл воды имеют массу 50 грамм или 0,05 кг. Какое количество теплоты получит калориметр, если температура раствора повысится до 30,32 °С?

Q = mc∆T = (0,05 кг)(4,184 кДж/кг⋅°C)(30,32 − 5,32 °C)

= 1,113 кДж или 1,113 Дж.

Теперь рассмотрим пример 2: 900 случай домашнего накопителя солнечной энергии, устройства, которое со временем становится все более популярным. Предположим, что это устройство использует 400 л воды для хранения тепловой энергии.

В ясный летний день начальная температура воды 23,0 °С. В течение дня температура воды повышается до 39,0 °C, поскольку она циркулирует через «водяную стенку» агрегата. Сколько энергии накопилось в воде?

Опять же, предположим, что масса воды составляет 400 кг, то есть плотность воды можно считать равной 1,0 в этом температурном диапазоне (это упрощение).

Интересующее нас уравнение на этот раз:

Этой энергии достаточно для питания обогревателя мощностью 1,5 кВт в течение примерно 17 секунд:

(26,78 кДж)(кВт/(кДж/с)/(1,5 кВт) = 17,85 с

для него запланировано другое использование, если они будут жить в солнечном доме.0005

Калориметрический калькулятор

Вы можете использовать онлайн-калькуляторы, которые позволяют легко конвертировать между единицами удельной теплоемкости, включая необычные, но не полностью исчезнувшие единицы, такие как БТЕ/фунт.

Наружные стены для кондиционирования воздуха или учета теплопритока, крыши, стекла, теплопритоки от устройств и людей относятся к источникам теплопритока свежего воздуха и влаги.

Всегда нагревается зимой, объемный метод, желаемая температура поддерживается при постоянном объеме, он направлен на то, чтобы тепло текло во внешний холод. Тепло будет поступать во внешнюю среду, окружающую более низкую температуру отапливаемого объема элементов здания, при этом отмечаются потери тепла. Летом объемный поток тепла, охлажденного кондиционированием воздуха, происходит в обратном направлении. внутренняя температура, требуемая желаемыми условиями комфорта в объеме, всегда будет на значение ниже температуры наружного воздуха, теплоприток здесь будет вопросом объема. По существу теплоприток, включающий не только тепло, выходящее наружу, но и различные внутренние теплоты, будут передаваться из исходного объема.

В принципе количество тепла зимой и количество тепла вне направления перехода для летнего расчета кажется точно таким же, ситуация совсем другая. Основная причина этой разницы не постоянна, что соответствует зиме при постоянном режиме теплового потока, а резкому летнему тепловому потоку – внезапному кратковременному промежутку времени в различных количествах. Учет зимы будет за основу принятой для района температуры наружного воздуха, и мы получим пренебрегаемое изменением температуры за сутки. В этом случае расчет разницы температур между тепловым потоком будет оставаться постоянным, тепловой поток возникает в установившемся режиме. Запись температуры наружного воздуха и температуры излучения солнечного света в разные фазы относят как к 24-часовым суткам, так и в периоды, показывающие периодическое изменение. Последовательность этих комнатных температур также происходит в разное время в течение дня.

Охлаждающая нагрузка – это множество факторов, влияющих на расчет и определение этих сил, часто именно потому, что они сложным образом связаны друг с другом. По этой причине он требует очень тщательного анализа. [один]

Кондиционеров при расчете нагрузки, необходимой для избрания кондиционирования, так как тепло, выделяемое источниками тепла, также находится на месте, необходимо учитывать при расчете поступления тепла в помещение. пространство вне дня. Расчетный день, когда внешняя среда достигает наивысшего значения, сочетание температуры сухого и влажного термометра, солнечного излучения, отсутствие тумана уменьшится или станет меньше, и его можно определить как день, когда вся внутренняя нагрузка является нормальной. для помещения, которое должно быть кондиционировано, пиковая нагрузка, реализованная в этот день и час, часто определялась простым способом, иногда в день, вам может потребоваться отдельно учитывать определенные часы.

Суммарный внезапный приток тепла:

1 Приток тепла от окон
– Теплопроводность, конвекционная теплота от стекла и реализованный приток
– Солнечное излучение, приток тепла от окон
2. Наружные стены и приток тепла от крыши
3. Внутренние перегородки, потолочные и половые теплопритоки реализованы
4. Теплопритоки от людей
5. Кондиционирование тепла от источников в пределах помещения
– Освещение
– Прочие бытовые приборы (духовки, холодильники, утюги, радиоприемники, такие как телевизор)
– Прочие источники тепла (горячая жидкость проходит по трубам и т. п.)
6 отводимое в вентиляцию наружного воздуха и теплоприток от инфильтрации
7. вызванные просачиванием влаги через строительные элементы
8 можно выразить как приток тепла от канала.

Приток тепла через стекло

Приток тепла от солнечного излучения через стекло:

Q = A × (R / A) qg
Здесь:
A: Площадь изображения (м2)
AR / A: окно скорости передачи излучения ( Вт/м2)
qg: Поправки и коэффициент затенения

путем теплопроводности и конвекции притока тепла в стекло:

QK = M × A × (Td – Tu)
Здесь:
K: общий коэффициент теплопередачи окна (Вт/м2K)
A: площадь изображения ( m2)
TD: Наружная температура (°C)
T: Внутренняя температура (°C)

Внешняя стена и крыша от притока тепла

Q = C × × Dt
Buada:
K: Стены и крыша общий коэффициент теплопередачи (Вт/м2К)
A: Тепловой поток в другие помещения (м2)
Dt: эквивалентная разница температур (°C)

Внутренние перегородки, потолки и полы от поступающего теплопритока

Q = M × A × (TC – T)
Здесь :
K: Кондиционер сделал сцену, общий коэффициент теплопередачи соседней местности, разделяющей элементы конструкции ( Вт / м2K)
A: Площадь потолка и пола (м2)
Td: Температура окружающего воздуха (°C)
T: Внутренняя температура (°C)

Тепловыделение от людей

Температура окружающей среды людей, по состоянию своей одежды и своей деятельности отдает тепло пространству.
Q = Qd + Fs
Qd = Qd × n × n × Qg = Qg
Здесь:
n: количество людей (Вт)
Qd: значение притока явного тепла на душу населения (Вт)
Fs: значение притока скрытого тепла на на душу населения (Вт)

Кондиционирование воздуха из Махала Содержание из различных источников Приток тепла

Освещение:
Qayd = k1 × k2 × QTE
QTE: Световая мощность (Вт)
K2: Коэффициент специальной арматуры (для лампы накаливания 1, 1.2 для люминесцентных ламп)
k1: Использование коэффициента (светосилы по счету Саттара, где максимальная нагрузка равна отношению к общей мощности освещения. 9
Nmot: мощность двигателя (Вт)
K2: Коэффициент нагрузки (захваченная мощность в часы пиковой нагрузки, учитываемая по существу, представляет собой отношение мощности, указанное на этикетке.)

Горячая жидкость в трубах:
= Qbor × Lbor от Qbor
qbor of: тепловые трубы, стоимость которых на метр (Вт/м)
Lбор: Длина трубы (м)

Получено на входящий вентиляционный воздух и от внешней инфильтрации Теплоприток

Значение теплопритока от наружного воздуха для вентиляции принято:
VD qd = ρh × × × BF CPH × (Td -Tu) / 3600 Вт
Fs = VD ρh × × × BF × HSB (Wd-WI) / 3600 Вт

Здесь:
ρh: плотность воздуха 1,2 кг/м3
VD: количество наружного воздуха, отбираемого для вентиляции (м3/ч)
BF: Змеевик коэффициента двухконтурности (0,05, 0,2)
CPH: Удельная теплоемкость влажного воздуха (кДж/UPS)
HSB: скрытая теплота испарения при комнатной температуре (кДж/кг)
TD: наружная температура (°C)
Ti: температура воздуха в помещении (°C)
WD: внешняя удельная влажность воздуха (кг водяного пара/кг сухого воздуха)
WI: Удельная влажность воздуха в помещении (кг водяного пара/кг сухого воздуха)

Из-за поступления воздуха в пространство внутри инфильтрационного прироста тепла за счет:
Ρh qd = V × × × BF CPH × (Td-Tu) / 3600 Вт
Fs = V × BF ρh × × × HSB (Wd-WI) / 3600 Вт
Vi = Σ(al) × R × H × Z

Здесь:
VI: Enfitrasyo ​​с количеством поступающего воздуха (м3/ч)
A: проходимость дверей и окон (м3/хм)
L: окружность проемов дверей и окон (м)
R: Характеристики Mahal
H: Характеристики конструкции
Z: Коэффициент времени для угловых помещений

Получено на основе утечки влаги из строительных элементов Приток тепла

Fs = × n × AW
Здесь :
A: Площадь (м2)
n Скрытая теплоемкость стеновых материалов (Вт/м2 AW)
. delta.w: Разница удельной влажности внутреннего и наружного воздуха (кг пара/кг сухого воздуха)

С канальным теплопритоком

Из мест, которые будут кондиционироваться на канале.
Q = ρh VH × × L × CPH ΔTK
VH: количество воздуха в канале (м3/ч)
ΔTK: превышение температуры в воздушном канале (°C)
L: климатизируемые помещения длина канала ( m)

или:

Q = k × × Dt
k: коэффициент теплопередачи канала (Вт/м2К)
A: площадь теплопередачи канала (м2)
Dt: разница температур окружающего воздуха внутри воздуховода (К)

источник теплопритоков от людей и устройств, которые можно использовать в расчетах;

Получено из притока тепла людьми

Притока тепла от устройства

Сравнительная таблица разных кварталов для проверки выполненных вами расчетов;

Сравнительная таблица

Программы расчета теплопритока
Explanation	Download Link
1. Heat Gain Calculation.xls	Download
2- Cooling load Calculation.xls	Download
3. Practical cooling load Calculation.xls	Скачать
0348	Download
6 Practical Air Calculation.xls	Download
7- cooling load Calculation.xlsx	Download
COOLPAC Heat Gain Calculation Scheme (English)	Загрузить
Схема расчета коэффициента теплопередачи Bamaload (на английском языке)	Загрузить
Online Alarko Carrier Air Conditioner Selection	Онлайн-расчеты
MTH – необходимо приобрести.	MTH
Программное обеспечение Trane HVAC Design Software — необходимо приобрести демонстрационную версию.	Trane Demo
Carrier Hap (программа почасового анализа) — необходимо приобрести.	TTMD
Fine Hvac – необходимо приобрести.	Fine Hvac

Источник: Кондиционер и вентиляция, Şadi TAMER

Теги: Расчет холодильной нагрузки • Расчет теплопритока • Теплоприток Excel • Программы теплопритока • Что такое теплоприток?

Тепловые потери или теплопритоки

Тепловые потери или теплопритоки

Подобно тому, как человеческое тело имеет процессы теплообмена с окружающей средой, здание можно рассматривать как определенную единицу и можно исследовать его процессы теплообмена с внешней средой. Тепловая энергия имеет тенденцию распределяться равномерно до тех пор, пока не будет достигнуто идеально рассеянное однородное тепловое поле. Тепло имеет тенденцию течь от более высоких температур к более низким температурным зонам путем теплопроводности, конвекции и излучения. Скорость теплового потока любой из этих трех форм определяется разностью температур между двумя рассматриваемыми зонами или участками. Чем больше разница температур, тем выше скорость теплового потока.

Уравнения и методы расчетов, приведенные ниже, действительны только тогда, когда наружная и внутренняя температура постоянны. Такие статические условия не встречаются в природе, и, следовательно, допущение стационарных условий является упрощением. Расчеты, основанные на предположениях об установившемся режиме, полезны для определения максимальной скорости потери или притока тепла, а также для определения нагрузки на охлаждение или обогрев механических установок.

На рисунке показано следующее: Qi + Qs +- Qc +- Qv +- Qm -Qe = 0

Тепловой баланс, т.е. существующее тепловое состояние сохраняется, если сумма приведенного выше уравнения равна нулю. Если сумма этого уравнения меньше нуля (отрицательна), то здание будет охлаждаться, а если больше нуля, то температура в здании будет повышаться.

1. Теплопроводность может происходить через стены как внутрь, так и наружу, скорость которой обозначается Qc (конвективная и лучистая составляющие при передаче одного и того же тепла на поверхности включены в термин коэффициент пропускания).

   Qc = U* A * ΔT

   Где,
   U = коэффициент пропускания (Вт/м ² К)
   = 1/Rt
   = 1/(Rso + ∑Rn + Rsi)
   Rt = общее сопротивление элемента (м ² К/Вт)
   Rn = сопротивление n-го материала в составном элементе (м ² К/Вт)
   Rso и Rsi — внешнее и внутреннее поверхностное сопротивление соответственно (м ² К/Вт)
   A = площадь поверхности, через которую проходит тепло (м ² )
   ΔT = разница температур между теплым и холодные стороны материала (K).

2. В качестве примера возьмем стену с коэффициентом теплопередачи 4,5 Вт/м²·К и площадью поверхности 10 м². Если температура снаружи была 30°C, а внутри 25°C, мы могли бы рассчитать общий приток тепла за счет проводимости через стену следующим образом:

   Q = U* A * ΔT = 4,5 х 10,0 х (30-25) = 225 Вт

   где:
   Q = результирующий тепловой поток (Ватт)
   A = площадь поверхности, через которую проходит тепло (м²)
   ΔT = разница температур между теплой и холодной сторонами материала (K), а
   R = тепловое сопротивление на единицу площади куска материала (м²K/Вт).
   

3. Воздействие солнечной радиации на непрозрачные поверхности можно включить в вышеизложенное, используя понятие температуры воздуха sol, но приток солнечного тепла через прозрачные поверхности (окна) следует обозначать отдельно и обозначать Qs.

   Qs = А * I * θ

   Где,
   A = площадь поверхности, через которую проходит тепло (м²)
   I = плотность радиационного теплового потока (Вт/м²)
   θ = коэффициент солнечного усиления оконного стекла.
   

4. Теплообмен может происходить в любом направлении при движении воздуха, т.е. вентиляция; а скорость обозначается как Qv.

   Qв= 1300 * В * ΔТ

   Где,
   1300 = объемная удельная теплоемкость воздуха (Дж/м3°C)
   V= скорость вентиляции (м3/с)
   θT = разница температур (°C)
   Если указано количество воздухообменов в час (N), скорость вентиляции
   V= (N* объем помещения) /3600
   (3600 — количество секунд в часе)
   

5. Внутренний приток тепла может быть результатом выделения тепла человеческими телами, двигателями ламп и приборами. Это можно обозначить как Ци.
6. Люди:
   Сидя, умеренное движение = 130-160 Вт
   Ходьба, подъем, толкание = 290-410 Вт
   Длительная работа = 500-700 Вт.

   В таких зданиях, как офисные здания, коммерческие магазины, торговые центры, развлекательные залы и т. д., большая часть проблемы перегрева летом может быть вызвана теплом, выделяемым оборудованием, или высоким уровнем искусственного освещения. Когда есть большое количество жильцов или клиентов, их метаболическое тепло также может усугубить проблему. В жилых зданиях потребность в охлаждении значительно ниже. Основными причинами являются отсутствие крупногабаритного оборудования и относительная простота применения стратегий естественного охлаждения, таких как вентиляция и затенение.

   Использование энергоэффективного освещения, бытовой техники и оргтехники снижает нагрузку на охлаждение. Котлы и баки горячей воды должны быть тщательно изолированы. Таким образом, не только повышается их энергоэффективность, но и минимизируется поступление тепла во внутренние помещения.