Розрахунок теплового навантаження будинку
Розрахунок теплового навантаження будинку.
З чого починається грамотний монтаж системи опалення?
Правильний монтаж систем опалення починається з проектних робіт, який включає в себе в першу чергу розрахунок теплового навантаження будівлі, і визначення потреб замовника у витраті гарячої води з урахуванням кількості проживаючих осіб.
Розрахунок теплового навантаження опалювальних будівель включає в себе визначення:
- тепловтрат через зовнішні огородження (бажані температурні режими в кожній кімнаті; поверхові плани; орієнтація по сторонах світу; матеріал і товщина зовнішніх стін, підлог, фундаментів, горищного перекриття; вид скління)
- потужність, необхідна для підігріву гарячої води (запланована кількість проживаючих людей; кількість ванн (ємність), душових кабін, кухонних мийок, умивальників)
- необхідне тепло на підігрів вентиляційного повітря (якщо є примусова припливна вентиляція)
- тепло на підігрів води в басейнах (ємність, режим експлуатації)
- можливі перспективи розвитку системи опалення (мансарди, підвали, додаткові прибудови або будови) та інші потреби в теплі.
Виходячи з розрахованої теплового навантаження, ми видаємо замовнику:
- рекомендації по утепленню зовнішніх огороджень (тепло повинно бути економним)
- орієнтовний щомісячне споживання палива (газу) з різними варіантами утеплення
- і після узгодження з замовником схеми теплопостачання. рівня котельного обладнання і матеріалів - приблизну вартість матеріалів, монтажних і пусконалагоджувальних робіт, і витрати на експлуатацію проектованої системи теплопостачання.
Для компенсації теплових втрат теплове навантаження будівлі повинна відповідати теплових втрат будівлі та включати в себе теплове навантаження для ГВП, вентиляції, Підігрів Басейну ....
1) Теплове навантаження на ГВП розраховуємо з середніх потреб однієї людини в гарячій воді на добу дорівнює 120 л. в день.
Q = необхідна потужність охолодження / нагріву в кВт
m = маса речовини в кг
c = питома теплоємність (води = 4,2)
dT = задана різниця температур в ° C
t = час охолодження / нагрівання в секундах
Для нагріву 120 л. води від 8 град. до 40 град. необхідно затратити 3840 Ккал.
Де С - власна теплота води = 1
Індивідуальний тепловий показник деяких матеріалів.
3840 Ккал. X 1,163 = 4465 ват / година = 4,4 кВт / год
А так як потужність - це кількість роботи (або енергії) отримане за одиницю
Те для нагріву 120 літрів води, за 10 хвилин необхідна наступна потужність обладнання:
Ще одним показником при розрахунку потужності необхідної для повноцінного забезпечення гарячої води всіх точок розбору (сантех. Приладів), - є середні показники витрати води різними сантех. приладів:
Кран Кухонний 5 - 8 л. / Хв.
Кран Ванної Кімнати 5 - 8 л. / Хв.
Душ (стандартний) 8 - 15 л. / Хв.
Душ (сучасний, ефект водоспаду) 20 - 30 л. / Хв.
2) Розрахунок теплового навантаження на систему опалення:
Основні втрати теплової енергії будівель припадають на стіни, дах, вікна і підлогу. Значна частина тепла залишає приміщення через системи вентиляції.
В основному на тепловтрати впливають такі два фактори. 1) різниця температур в приміщенні і на вулиці, тобто чим вона вища, тим більше телопотері і 2) теплоізоляційні властивості огороджувальних конструкцій (стіни, перекриття, вікна).
Огороджувальні конструкції перешкоджають проникненню теплової енергії назовні, тому мають певні теплоізоляційними властивостями, які вимірюють величиною, званої опором теплопередачі.
Ця величина показує, яким буде перепад температур при проходженні певної кількості тепла через 1м огороджувальної конструкції або скільки тепла піде через 1м при певному перепаді температур.
Отже, давайте уявимо наступні величини:
- q - кількість тепла. яке втрачає 1м огороджувальної конструкції, яка вимірюється в ватах на квадратний метр (Вт / м²);
- ΔT - різниця температур зовні і всередині приміщення в градусах Цельсія (° С);
- R - опір теплопередачі (° С / Вт / м² або ° С · м² / Вт).
Формула для розрахунку опору теплопередачі виглядає наступним чином:
При розрахунку R для багатошарових конструкцій підсумовуються опору кожного шару. Тобто якщо є дерев'яна стіна, обкладена цеглою зовні, то її опір теплопередачі буде дорівнювати сумі опорів цегляної та дерев'яної стін плюс повітряного прошарку між ними.
Відзначимо, що розрахунок теплових втрат проводиться для найхолоднішою і вітряної тижні в році, тому що в довідниках по будівництву зазвичай вказується тепловий опір матеріалів виходячи саме з цього умови і кліматичного району (температури зовні), в якому знаходиться будівля.
Опір теплопередачі матеріалів при ΔT = 50 ° С (Тснаружі = -30 ° С, Твнутрі = 20 ° С.)
При розрахунку тепловтрат на 1м використовуються дві величини: перепад температур ΔT і опір теплопередачі R. Припустимо, що температура всередині приміщення дорівнює 20 ° С, а температура зовні -30 ° С. Значить перепад температур ΔT буде 50 ° С. Стіни товщиною 20 см виконані з бруса. тоді R буде рівним - 0,806 м² × ° С / Вт. Тепловтрати при цьому складуть 50 / 0,806 = 62 (Вт / м²).
Як правило, в будівельних довідниках для спрощення розрахунків теплових втрат наводяться тепловтрати різних видів стін, перекриттів і ін. Для деяких значень температури повітря взимку. Наприклад, наводяться різні цифри для кутових приміщень, де впливає завихрення повітря, який набрякає будівлю, і некутових, а також, приймається в розрахунок неоднакова теплова картина для приміщень нижнього і верхнього поверхів.