Розрахунок теплопритоків в приміщеннях

Теплопритоки - це теплова енергія, яка потрапляє в приміщення від різних внутрішніх і зовнішніх джерел. Тепловтрати - це природний витрата теплової енергії в приміщеннях в холодний і перехідний період року. Мета розрахунку теплопритоків і тепловтрат - правильний підбір обладнання і його технічних характеристик для систем мікроклімату: вентиляції, кондиціонування повітря і опалення.

Досвід проведення великої кількості розрахунків показує, що для одного і того ж приміщення величина тепловтрат на 30-40% перевищує величину теплопритоков. Це легко пояснити - різниця температур зовнішнього повітря і повітря в приміщенні в холодну і теплу пору року може відрізнятися в 4-5 разів. Тому при проведенні розрахунку необхідно враховувати всі фактори, які впливають на величину теплопритоков / тепловтрат. Правильно зроблений розрахунок теплопоступлений забезпечить коректний підбір потужності обладнання і як наслідок комфортні параметри повітря в приміщенні, дозволить збільшити термін служби устаткування і знизити експлуатаційні витрати, а також позбавить від проведення повторних розрахунків (експертиз) і позапланового сервісного обслуговування. Неправильний розрахунок теплопритоков з великою ймовірністю призведе до нестачі тепла або холоду в приміщенні, підвищеного зносу устаткування і значного скорочення його терміну служби, а в деяких випадках до його позапланової заміни.

Перш ніж безпосередньо приступити до розрахунку теплопритоків приміщення, необхідно отримати від представника замовника або ж скласти з його слів детальне технічне завдання (ТЗ) на розрахунок і підбір обладнання для систем вентиляції та кондиціонування повітря. ТЗ повинно включати наступні параметри:

• кліматична зона, в якій знаходиться будівля або приміщення;
• призначення приміщення - житлове, офісне, торгове, суспільне, виробниче, медичне, спортивне або інше;
• мета встановлення обладнання - підтримання мікроклімату в теплу пору року або цілий рік, чи є особливі вимоги, наприклад, підтримка вологості і чистоти повітря, швидкості його переміщення, необхідність вентиляції (припливу і витяжки);
• докладний план приміщення із зазначенням його розмірів (довжини, ширини, висоти стель), поверховості, матеріалу і товщини зовнішніх, внутрішніх стін, стельових перекриттів і підлог, конструкція покрівлі, кількість, стан і розміри вікон і дверей, розміщення меблів і інших предметів інтер'єру, наявність сонцезахисних пристроїв та їх тип (штори, жалюзі), орієнтація зовнішніх стін по сторонах світу;
• кількість людей, що знаходяться в приміщенні і характер їхніх занять;
• чи є в приміщенні джерела великих за величиною тепловиділень - оргтехніка, побутова техніка, технологічне, торгове, холодильне або інше обладнання;
• тип і кількість електроосвітлювальних приладів.

Тільки після отримання зазначеної інформації можна приступати безпосередньо до розрахунку теплопритоків. Існує кілька методик розрахунків, одні з яких більш докладні і застосовуються для великих приміщень і будівель, інші більш спрощені і призначені для підбору побутових систем кондиціонування для житла. Розглянемо метод, який враховує основні теплопритоки, недооцінка яких небажана.

Крок 1. Розрахунок зовнішніх теплопритоків.

• Теплота Q окн від сонячної радіації через віконні прорізи залежить від площі вікон, їх орієнтації по сторонах світу і наявності сонцезахисних пристроїв. Qокн = Fокн * q вікн * k. Пн. Тут F вікн - площа вікна (м²), де q вікн - питомі теплопритоки через вікна, величина яких залежить від орієнтації по сторонах світу, Вт / м²; k - понижуючий коефіцієнт, що залежить від типу сонцезахисного пристосування.
• Теплота Q огр від огороджувальних конструкцій - зовнішніх і внутрішніх стін, даху, стелі та підлоги, залежить від площі огороджувальних конструкцій, їх типу і конструкції. Qогр = F огр * q огр (Вт). де F огр - площа огороджувальної конструкції, (м²), q огр - питомі теплопритоки через захисну конструкцію (Вт / м²).
• Теплота Q інф від інфільтрації, тобто від проникнення теплого зовнішнього повітря в приміщення при відкритті дверей, залежить від кількості дверей і площі приміщення. Q інф = F пом * q інф (Вт). де F пом - площа приміщення (м²), q інф - питомі теплопритоки з інфільтрацією (Вт / м²).

Крок 2. Розрахунок внутрішніх теплопритоков.

• Теплота Q люд від людей, залежить від кількості людей, характеру їх роботи та відповідних питомих тепловиділень. Q люд = n * q люд (Вт). де n - кількість людей, q люд - питомі тепловиділення однієї людини (Вт / чол).
• Теплота Qоб від обладнання, техніки, електроосвітлювальних приладів, залежить від їх кількості, споживаної електричної потужності і коефіцієнта переходу електричної потужності в теплову. Qоб = Nе * m * i (Вт), де m - кількість одиниць обладнання, i - коефіцієнт переходу, Nе - споживана електрична потужність (Вт). Розрахунок теплопритоків завершено.

Крок 3. Розрахунок сумарної величини теплопритоков.

Q пом = Q окн + Q огр + Q інф + Q люд + Q об.

Після цього проводиться розрахунок холодильної потужності кондиціонера, яка для гарантованого забезпечення комфортних умов в приміщенні повинна бути на 15-20% більше сумарної величини теплопритоков. Знаючи холодильну потужність, можна зробити вибір типу кондиціонера або фанкойла, його конструктивного виконання (настінний, підлоговий, стельовий і інші) і торгової марки, а також підготувати технічне рішення по його монтажу.