Тепловий розрахунок приміщення і будівлі цілком, формула теплових втрат

Зміст:

1. Етапи виконання теплового розрахунку приміщення
2. Як правильно виконати тепловий розрахунок будівлі
3. Формула розрахунку теплової енергії
4. Коефіцієнти розрахунку теплових втрат будівлі
5. Принцип гідравлічного розрахунку системи опалення

Щоб змонтувати надійну і стабільно працюючу систему теплопостачання в будь-якому приміщенні, будь то офіс, виробнича споруда або житлове приміщення, важливо чітко і грамотно виконати тепловий розрахунок приміщення.

Правильно здійснений тепловий розрахунок будівлі, розрахунок потужності та інших показників системи дозволять убезпечити себе від можливих неприємностей, пов'язаних з несправністю нагрівального обладнання і дозволять сконструювати ефективну, але й економічну опалювальну систему, до якої не буде жодних претензій ні у житлово-комунальних служб, ні у інших органів, контролюючих подібні роботи.

Саме про те, як виконати тепловий розрахунок приміщення і які дії потрібно виконати для цього заходу, й піде далі мова.

Етапи виконання теплового розрахунку приміщення

Як відомо, тепловий розрахунок опалювальних приладів здійснюється в кілька стадій, а саме:

Перш за все слід визначити, чому дорівнюють теплові втрати будинку, щоб правильно визначити потужність не тільки опалювального котла, але й кожного з приладів нагріву, тобто кожній батареї. Подібні обчислення повинні бути зроблені для кожного приміщення, яке має у своїй конструкції зовнішню стіну.
Важливо запам'ятати, що отриманий результат вкрай необхідно перевірити на предмет правильності теплового навантаження на опалення. Так, підсумкові цифри слід розділити на параметр площі конкретного приміщення, щоб отримати розмір питомих теплових втрат, який вимірюється у Вт/м². Найбільш часто цей показник становить 50/150 Вт/м². За умови, якщо результат розрахунку кількості тепла на опалення будівлі надто відрізняється від цього показника, то слід перевірити та при необхідності виконати обчислення, оскільки у випадку використання неправильних розрахунків виникає серйозна загроза нормальному функціонуванню всієї опалювальної системи в цілому.
Після цього слід визначитися з робочою температурою. Правильніше за все буде прийняти за основу наступні параметри: 75/65/20°C, що дорівнює температурному режиму в котлі опалення, в радіаторі та в кімнаті відповідно.
Далі необхідно виконати розрахунок теплової потужності системи опалення, беручи до уваги розрахунок теплових втрат будівлі.
Потім потрібно провести розрахунок гідравліки, оскільки система теплопостачання не зможе нормально функціонувати без нього. Подібні обчислення також необхідні для визначення параметрів труби, зокрема, їх діаметра, а також для вивчення технічних характеристик насоса циркуляції, що входить в конструкцію системи. При виконанні розрахунків в заміському будинку приватного типу можна скористатися спеціальними матеріалами та вивчити фото різних таблиць, де наведені дані про перетин труб опалення.
Здійснюють розрахунки вибором опалювального котла та визначенням його властивостей. Так, головне – це вирішити, який тип конструкції буде застосовуватися: побутовий чи промисловий.
Завершується процес визначенням об'єму системи теплопостачання. Знати цей параметр важливо в першу чергу, для того, щоб правильно вибрати бак розширення або впевнитися в тому, що того об'єму бака, в який вмонтований генератор тепла, буде достатньо. Для виконання будь-яких розрахунків завжди можна скористатися стандартним побутовим калькулятором або будівельним онлайн-калькулятором, не вдаючись до складних математичних обчислень.

Як правильно виконати тепловий розрахунок будівлі

Порада: Використовуйте наші будівельні калькулятори онлайн, і ви виконаєте розрахунки будівельних матеріалів або конструкцій швидко та точно.

Щоб провести тепловий розрахунок будівлі, потрібно мати в наявності необхідні дані, які знадобляться для обчислень.

Етапи цієї роботи будуть наступними:

Для початку потрібно ретельно вивчити проєктний план споруди, де обов'язково повинні бути відображені параметри кожного з приміщень як зсередини, так і зовні, а крім того, повинна бути інформація про розміри прорізів дверей і вікон.
Потім необхідно визначити, як саме розташована споруда відносно світлових сторін, щоб мати відомості щодо надходження в кімнату прямих сонячних променів, а також ретельно розглянути умови клімату в конкретному регіоні.
Після цього необхідно уточнити дані про те, з якого матеріалу складаються зовнішні стіни, а також те, яку висоту вони мають.
Не зайвим також буде отримати інформацію про структуру підлоги безпосередньо від приміщення і до самої землі, а також про основу перекриття, починаючи від кімнати та закінчуючи вулицею.

По закінченні збору всієї цієї інформації можна приступати до розрахунку об'єму теплової енергії, який потрібно буде витратити на якісний обігрів житла. В процесі монтажу також можна буде отримати необхідні відомості для виконання гідравлічних підрахунків.

Формула розрахунку теплової енергії

Щоб правильно розрахувати необхідний об'єм тепла для опалення, обов'язково необхідно враховувати такі параметри, як потужність, яку має нагрівальний котел, а також втрати тепла в процесі роботи. Формула розрахунку теплової енергії, необхідної для нагріву приміщення, є наступною: Мк = 1,2 * Тп (Мк – вимірювана в кВт потужність, яку має генератор тепла, Тп – це об'єм тепловтрат житлової конструкції, а 1,2 – це необхідний запас, який повинен дорівнювати 20%).

Важливо запам'ятати, що коефіцієнт 1,2 допускає можливість різкого зниження тиску в системі газопроводу в холодну пору року, крім того сюди ж входять і потенційні втрати тепла, причиною яких часто є сильні морози, особливий вплив яких спостерігається через недостатню теплоізоляцію дверей кімнати. Наявність такого запасу робить можливим значно варіювати температурні режими.

Не можна не згадати й той факт, що при підрахунку затрачуваної енергії тепла її втрати будуть проходити зовсім нерівномірно, тому слід пам'ятати про наступні дані:

через зовнішні стіни втрачається найбільше корисного тепла – близько 40% від загального об'єму;
через віконні прорізи йде приблизно 20%;
тепло залишає приміщення через підлогу в об'ємі, рівному 10%;
через дах також виходить приблизно 10%;
ще одна ділянка теплових втрат – дверні отвори та вентиляція, через які здатні випаруватися близько 20% тепла.

Коефіцієнти розрахунку теплових втрат будівлі

Важливо не тільки знати необхідну формулу, що вимагається для розрахунку необхідної енергії тепла для обігріву будівлі, але й застосовувати такі коефіцієнти, які дозволяють враховувати всі фактори, що впливають на такі обчислення:

К1 – це тип вікон, якими обладнано конкретне приміщення;
К2 – це показники теплової ізоляції стін конструкції;
К3 – показник співвідношення площі віконних прорізів і підлог;
К4 – найменша температура зовні будинку;
К5 – кількість зовнішніх стін, наявних в споруді;
К6 – кількість поверхів в споруді;
К7 – параметр висоти приміщення.

Якщо говорити про втрати тепла, які здійснюються через вікна, важливо пам'ятати про коефіцієнти для таких розрахунків, які є:

для вікон зі стандартним склінням цей параметр становить 1,27;
для склопакетів двокамерного типу – 1;
для трикамерних склопакетів – 0,85.

Не варто забувати, що збільшення об'єму вікон щодо підлог в будинку прямо пропорційно збільшенню тепловтрат в будівлі.

Так, співвідношення віконних площ і підлоги в житло буде:

для 10% – 0,8;
для 10 – 19% – 0,9;
для 20% – 1;
для 21 – 29% – 1,1;
для 30% – 1,2;
для 31 – 39% – 1,3;
для 40% – 1,4;
для 50% – 1,5.

Виконуючи розрахунок споживання необхідної кількості енергії тепла, також важливо пам'ятати, що для матеріалу, з якого виготовлені стіни споруди, також є свої коефіцієнти:

для блоків або бетонних панелей – від 1,25 до 1,5;
для рублених стін або стін з бруса – 1,25;
для цегляної кладки товщиною в 1,5 цеглини – 1,5;
для 2,5 цегляної кладки – 1,1;
для блоків з пінобетону – 1.

Варто враховувати й той факт, що якщо температури за межами будинку є низькими, то і теплові втрати стають більш суттєвими, наприклад:

якщо температура досягає -10°C, то коефіцієнт буде становити 0,7;
якщо цей параметр нижче -10°C, то коефіцієнт повинен бути 0,8;
якщо температура становить -15°C, то цифра дорівнює 0,9;
при морозі -20°C коефіцієнт повинен становити 1;
величина коефіцієнта при -25°C – 1,2;
в разі зниження температури до -30°C коефіцієнт повинен дорівнювати 1,2;
якщо стовпчик термометра на вулиці досягає -35°C, то коефіцієнт повинен становити 1,3.

Крім того, розраховуючи об'єм необхідного для обігріву будинку тепла, важливо враховувати безпосередньо площу кімнати, яка відображається як Пк.

Так, вирахувати об'єм можливих втрат тепла конкретного приміщення можна, скориставшись наступною формулою: Тп = УДтп * Пл * К1 * К2 * К3 * К4 * К5 * К6 * К7. Параметр УДтп в цьому випадку повинен бути 100 Вт/м².

Принцип гідравлічного розрахунку системи опалення

На цьому етапі розрахунків необхідно підібрати потрібні параметри опалювальних труб, такі як їх довжина та діаметр, а також здійснити балансування всієї системи за допомогою клапанів радіатора. Подібні обчислення також дозволять визначити оптимальну потужність такого функціонального елемента системи, як електричний насос циркуляції.

Підсумки гідравлічних розрахунків дозволяють дізнатися наступні показники: М – об'єм води, який витрачається в процесі роботи (вимірюється в кг/с), DP1, DP2... DPn – це той натиск, який втрачається при проходженні теплоносія від котла до кожного з радіаторів. Як наслідок, витрату води можна вирахувати за формулою: M = Q/Cp * DPt Q, де Ср – це параметр питомої тепломісткості теплоносія, який дорівнює в середньому 4,19 кДж, а DPt – це різниця температур води на вході в котел і на виході з нього.

Проведення всіх перерахованих вище розрахунків дозволить обладнати надійну, економну та ефективну систему опалення і не дасть механізму вийти з ладу.

Тепловий розрахунок приміщення на відео: