Proračun toplotnih gubitaka zgrade - priprema za zimski period. Proračun toplotnih gubitaka u okolni prostor

Može se naručiti od specijalizovane kompanije. Istina, nije jeftino, a rezultate će biti nemoguće provjeriti. Sasvim je druga stvar ako naučite sami analizirati gubitke topline u kući. Tada niko neće morati da plati, a vi ćete biti sto posto sigurni u svoje kalkulacije.

Količina topline koju zgrada izgubi u određenoj jedinici vremena naziva se toplinskim gubitkom. Ova vrijednost nije konstantna. To ovisi o temperaturi, kao i o svojstvima toplinske zaštite ogradnih konstrukcija (to uključuje zidove, prozore, stropove itd.). Do značajnih gubitaka toplote dolazi i zbog propuha - vazduh koji ulazi u prostoriju naučno se naziva infiltracija. A odličan način da se nosite s njima je ugradnja modernih prozora s dvostrukim staklom. Proračun gubitka topline mora uzeti u obzir sve ove faktore.

Svi građevinski i završni materijali razlikuju se po svojim karakteristikama i, posljedično, toplinskim svojstvima. Njihova struktura je često heterogena, sastoji se od nekoliko slojeva, a ponekad ima zatvorene zračne šupljine. Možete izračunati gubitak topline cijele ove strukture zbrajanjem indikatora za svaki od slojeva.

Glavna karakteristika materijala u našim proračunima bit će indikator koji će pokazati koliko će topline konstrukcija izgubiti (na primjer, 1 m 2) pri određenoj temperaturnoj razlici.

Imamo sljedeću formulu: R=DT/Q

· DT - indikator temperaturne razlike;

Q - količina W / m 2 topline koju konstrukcija gubi;

· R - koeficijent otpora prijenosa topline.

Sve ove pokazatelje je lako izračunati pomoću SNiP-a. Sadrže informacije o većini tradicionalnih građevinskih materijala. Što se tiče modernih konstrukcija (prozori sa dvostrukim staklom, suhozid i drugi), potrebne podatke možete dobiti od proizvođača.

Tako je moguće izračunati toplotne gubitke za svaki.Posebnu pažnju treba obratiti na vanjske zidove, podove potkrovlja, prostore iznad hladnih podruma i negrijane podove. Dodatni gubici topline nastaju kroz vrata i prozore (posebno ona okrenuta prema sjeveru i istoku), kao i vanjske kapije u nedostatku predvorja.

Proračun toplotnih gubitaka zgrade vrši se u odnosu na najnepovoljniji period u godini. Drugim riječima, uzima se najhladnija i najvjetrovitija sedmica. Zbrajanjem toplinskih gubitaka na ovaj način moguće je odrediti potrebnu snagu svih grijača u prostoriji, potrebnu za njeno udobno grijanje. Ovi proračuni će također pomoći da se identificira "slaba karika" u sistemu toplinske izolacije i poduzmu dodatne mjere.

Također možete napraviti proračun na osnovu općih, prosječnih pokazatelja. Na primjer, za jednokatne i dvokatne zgrade s minimalnom temperaturom zraka od -25 ° C, toplina po kvadratnom metru će zahtijevati 213 vata. Za kvalitetne zgrade, ova brojka pada na 173 W, ili čak i manje.

Na osnovu gore navedenog, možemo reći da ne biste trebali štedjeti na visokokvalitetnoj toplinskoj izolaciji. U kontekstu stalnog povećanja cijena energije, kompetentna izolacija i ventilacija konstrukcija dovode do značajnih prednosti.

Proračun gubitka topline kod kuće - osnova sistema grijanja. Potrebno je, barem, odabrati pravi bojler. Također možete procijeniti koliko će novca biti utrošeno na grijanje u planiranoj kući, analizirati finansijsku efikasnost izolacije, tj. razumjeti hoće li se troškovi ugradnje izolacije isplatiti uštedom goriva tokom vijeka trajanja izolacije. Vrlo često, prilikom odabira snage sistema grijanja u prostoriji, ljudi se rukovode prosječnom vrijednošću od 100 W po 1 m 2 površine sa standardnom visinom stropa do tri metra. Međutim, ova snaga nije uvijek dovoljna da u potpunosti nadoknadi gubitke topline. Zgrade se razlikuju po sastavu građevinskog materijala, njihovoj zapremini, lokaciji u različitim klimatskim zonama itd. Za kompetentan proračun toplinske izolacije i odabir snage sistema grijanja, potrebno je znati o stvarnom gubitku topline kod kuće. Kako ih izračunati - reći ćemo u ovom članku.

Osnovni parametri za proračun toplinskih gubitaka

Gubitak topline bilo koje prostorije ovisi o tri osnovna parametra:

  • zapremina prostorije - zanima nas količina vazduha koju treba zagrejati
  • temperaturna razlika između unutarnje i vanjske prostorije - što je veća razlika, to brže dolazi do izmjene topline i zrak gubi toplinu
  • toplinska provodljivost ogradnih konstrukcija - sposobnost zidova, prozora da zadrže toplinu

Najjednostavniji proračun gubitka topline

Qt (kWh)=(100 W/m2 x S (m2) x K1 x K2 x K3 x K4 x K5 x K6 x K7)/1000

Ova formula za izračunavanje gubitaka toplote prema agregiranim pokazateljima, koji se zasnivaju na prosečnim uslovima od 100 W po 1 kvadratnom metru. Gdje su glavni izračunati pokazatelji za izračunavanje sistema grijanja sljedeće vrijednosti:

Qt- toplinska snaga predloženog grijača na otpadnom ulju, kW/h.

100 W/m2- specifična vrijednost toplotnih gubitaka (65-80 vati/m2). Uključuje curenje toplotne energije kroz njenu apsorpciju kroz prozore, zidove, plafon, pod; curenja kroz ventilaciju i curenja u prostoriji i druga curenja.

S- površina prostorije;

K1- koeficijent toplotnog gubitka prozora:

  • konvencionalno zastakljivanje K1=1,27
  • duplo staklo K1=1.0
  • trostruko ostakljenje K1=0,85;

K2- koeficijent toplotnog gubitka zidova:

  • loša toplotna izolacija K2=1,27
  • zid od 2 cigle ili izolacija debljine 150 mm K2 = 1,0
  • dobra toplotna izolacija K2=0,854

K3 omjer površina prozora i poda:

  • 10% K3=0,8
  • 20% K3=0,9
  • 30% K3=1,0
  • 40% K3=1.1
  • 50% K3=1,2;

K4- koeficijent vanjske temperature:

  • -10oC K4=0,7
  • -15oC K4=0,9
  • -20oC K4=1.1
  • -25oC K4=1,3
  • -35oC K4=1,5;

K5- broj zidova okrenutih prema van:

  • jedan - K5=1,1
  • dva K5=1,2
  • tri K5=1,3
  • četiri K5=1,4;

K6- tip sobe, koji se nalazi iznad obračunate:

  • hladno potkrovlje K6=1,0
  • toplo potkrovlje K6=0,9
  • grijana prostorija K6-0,8;

K7- visina prostorije:

  • 2,5 m K7=1,0
  • 3,0 m K7=1,05
  • 3,5 m K7=1,1
  • 4,0 m K7=1,15
  • 4,5 m K7=1,2.

Pojednostavljeni proračun toplinskih gubitaka kod kuće

Qt = (V x ∆t x k)/860; (kW)

V- zapremina prostorije (kubnih metara)
∆t- delta temperature (spoljašnja i unutrašnja)
k- koeficijent disperzije

  • k= 3,0-4,0 - bez toplotne izolacije. (Pojednostavljena drvena konstrukcija ili konstrukcija od valovitog lima).
  • k \u003d 2,0-2,9 - mala toplinska izolacija. (Pojednostavljena građevinska konstrukcija, jednostruka cigla, pojednostavljena prozorska i krovna konstrukcija).
  • k \u003d 1,0-1,9 - prosječna toplinska izolacija. (Standardna gradnja, dupla cigla, nekoliko prozora, standardni krov).
  • k \u003d 0,6-0,9 - visoka toplinska izolacija. (Poboljšana gradnja, dvostruko izolirani zidovi od cigle, nekoliko prozora, debela podloga, visokokvalitetna termoizolacija krova).

U ovoj formuli koeficijent disperzije se uzima u obzir vrlo uslovno i nije sasvim jasno koje koeficijente koristiti. U klasici, rijetka moderna prostorija, izrađena od modernih materijala u skladu sa važećim standardima, ima ogradne strukture s koeficijentom disperzije više od jedan. Za detaljnije razumijevanje metodologije proračuna, nudimo sljedeće preciznije metode.

Odmah bih vam skrenuo pažnju na činjenicu da ogradne strukture uglavnom nisu homogene strukture, već se obično sastoje od nekoliko slojeva. Primjer: ljuska zid = žbuka + školjka + vanjska obrada. Ovaj dizajn može uključivati ​​i zatvorene zračne šupljine (primjer: šupljine unutar cigle ili blokova). Gore navedeni materijali imaju različite toplinske karakteristike jedni od drugih. Glavna takva karakteristika građevinskog sloja je njegova otpor prenosa toplote R.

q- ovo je količina topline koju gubi kvadratni metar ograđene površine (obično se mjeri u W/m2)

∆T- razlika između temperature unutar izračunate prostorije i temperature vanjskog zraka (temperatura najhladnijeg petodnevnog perioda °C za klimatsku regiju u kojoj se proračunska zgrada nalazi).

U osnovi, unutrašnja temperatura u prostorijama se uzima:

  • Stambeni prostor 22C
  • Nestambeni 18C
  • Zone vodnih procedura 33S

Kada je u pitanju višeslojna struktura, otpori slojeva strukture se zbrajaju. Odvojeno, želim da skrenem vašu pažnju na izračunati koeficijent toplotna provodljivost materijala sloja λ W/(m°C). Budući da proizvođači materijala to najčešće navode. Imajući izračunati koeficijent toplotne provodljivosti materijala konstrukcijskog sloja, lako možemo dobiti otpor prenosa toplote sloja:

δ - debljina sloja, m;

λ - izračunati koeficijent toplotne provodljivosti materijala sloja konstrukcije, uzimajući u obzir uslove rada ogradnih konstrukcija, W/(m2 °C).

Dakle, da bismo izračunali gubitke toplote kroz omote zgrade, potrebno nam je:

1. Otpor konstrukcije na prijenos topline (ako je struktura višeslojna, onda Σ R slojeva)R
2. Razlika između temperature u izračunatoj prostoriji i na ulici (temperatura najhladnijeg petodnevnog perioda je °C.). ∆T
3. Ograđivanje prostora F (zasebni zidovi, prozori, vrata, plafon, pod)
4. Orijentacija objekta u odnosu na kardinalne tačke.

Formula za izračunavanje gubitka topline ograde izgleda ovako:

Qlimit=(ΔT / Rlimit)* Flimit * n *(1+∑b)

Qlimit- gubitak toplote kroz omotač zgrade, W
Rogr– otpornost na prijenos topline, m.sq.°C/W; (Ako postoji nekoliko slojeva, tada ∑ Rlimit slojeva)
Fogr– površina ogradne konstrukcije, m;
n- koeficijent kontakta omotača zgrade sa vanjskim zrakom.

Vrsta omotača zgrade

Koeficijent n

1. Vanjski zidovi i obloge (uključujući one ventilirane vanjskim zrakom), podovi potkrovlja (sa krovom od komadnih materijala) i preko prilaza; plafoni nad hladnim (bez ogradnih zidova) podzemlja u sjevernoj građevinsko-klimatskoj zoni

2. Plafoni nad hladnim podrumima koji komuniciraju sa vanjskim zrakom; potkrovlje (sa krovom od valjanih materijala); plafoni preko hladnih (sa ograđenim zidovima) podzemlja i hladnih podova u sjevernoj građevinsko-klimatskoj zoni

3. Plafoni nad negrijanim podrumima sa krovnim prozorima u zidovima

4. Plafoni iznad negrijanih podruma bez svjetlosnih otvora u zidovima, koji se nalaze iznad nivoa zemlje

5. Plafoni iznad negrijanog tehničkog podzemlja koji se nalazi ispod nivoa zemlje

(1+∑b) – dodatni toplinski gubici kao udio u glavnim gubicima. Dodatne toplinske gubitke b kroz omotač zgrade treba uzeti kao dio glavnih gubitaka:

a) u prostorijama bilo koje namjene kroz vanjske vertikalne i kosih (vertikalnih) zidove, vrata i prozore okrenute prema sjeveru, istoku, sjeveroistoku i sjeverozapadu - u iznosu od 0,1, jugoistoku i zapadu - u iznosu od 0,05; u ugaonim prostorijama dodatno - 0,05 za svaki zid, vrata i prozor, ako je jedna od ograda okrenuta prema sjeveru, istoku, sjeveroistoku i sjeverozapadu, i 0,1 - u ostalim slučajevima;

b) u prostorijama projektovanim za standardni dizajn, kroz zidove, vrata i prozore koji gledaju u bilo koji od kardinalnih pravaca, u iznosu od 0,08 sa jednim spoljnim zidom i 0,13 za ugaone prostorije (osim stambenih), au svim stambenim prostorijama - 0,13;

c) kroz negrijane podove prvog sprata iznad hladnog podzemlja zgrada u područjima sa procijenjenom vanjskom temperaturom od minus 40°C i niže (parametri B) - u iznosu od 0,05,

d) kroz vanjska vrata koja nisu opremljena zračnim ili zračno-termalnim zavjesama, visine zgrade H, m, od prosječne planske kote zemlje do vrha strehe, centra izduvnih otvora lanterne ili otvor okna u iznosu od: 0,2 N - za trostruka vrata sa dva predsoblja između njih; 0,27 H - za dvokrilna vrata sa predvorjima između njih; 0,34 H - za dvokrilna vrata bez predsoblja; 0,22 H - za jednokrilna vrata;

e) kroz spoljne kapije koje nisu opremljene vazdušnim i vazdušno-termalnim zavesama - u količini od 3 u odsustvu predvorja i u količini od 1 - u prisustvu predvorja na kapiji.

Za ljetna i rezervna vanjska vrata i kapije ne treba uzeti u obzir dodatne gubitke topline prema podstavovima “d” i “e”.

Zasebno, takav element uzimamo kao pod na tlu ili na trupce. Ovdje postoje karakteristike. Pod ili zid koji ne sadrži izolacijske slojeve izrađene od materijala s koeficijentom toplinske provodljivosti λ manjim ili jednakim 1,2 W / (m ° C) naziva se neizoliranim. Otpor prijenosa topline takvog poda obično se označava kao Rn.p, (m2 °C) / W. Za svaku zonu neizolovanog poda date su standardne vrijednosti otpora na prijenos topline:

  • zona I - RI = 2,1 (m2 °C) / W;
  • zona II - RII = 4,3 (m2 °C) / W;
  • zona III - RIII = 8,6 (m2 °C) / W;
  • zona IV - RIV = 14,2 (m2 °C) / W;

Prve tri zone su trake koje se nalaze paralelno s perimetrom vanjskih zidova. Ostatak područja pripada četvrtoj zoni. Širina svake zone je 2 m. Početak prve zone nalazi se na spoju poda sa vanjskim zidom. Ako neizolovani pod graniči sa zidom ukopanim u zemlju, tada se početak prenosi na gornju granicu prodora u zid. Ako postoje izolacijski slojevi u strukturi poda koji se nalazi na tlu, naziva se izolovanim, a njegova otpornost na prijenos topline Ru.p, (m2 oS) / W, određena je formulom:

Ru.p. = Rn.p. + Σ (γc.s. / λc.s.)

Rn.p- otpornost na prijenos topline razmatrane zone neizolovanog poda, (m2 °C)/W;
γy.s- debljina izolacionog sloja, m;
λu.s- koeficijent toplotne provodljivosti materijala izolacionog sloja, W / (m ° C).

Za pod na trupcima, otpor prijenosa topline Rl, (m2 °C) / W, izračunava se po formuli:

Rl \u003d 1,18 * Ry.p

Toplotni gubitak svake ogradne konstrukcije razmatra se posebno. Količina toplinskih gubitaka kroz ogradne konstrukcije cijele prostorije bit će zbir toplinskih gubitaka kroz svaku ogradnu konstrukciju prostorije. Važno je da se ne zbunite u mjerenjima. Ako se umjesto (W) pojavi (kW) ili općenito (kcal), dobit ćete pogrešan rezultat. Također možete nehotice naznačiti Kelvine (K) umjesto stepena Celzijusa (°C).

Napredni proračun gubitaka topline u kući

Grejanje u civilnim i stambenim zgradama Toplotni gubici prostorija sastoje se od gubitaka toplote kroz različite ogradne konstrukcije, kao što su prozori, zidovi, plafoni, podovi, kao i utrošak toplote za grejanje vazduha, koji se infiltrira kroz nepropusnost zaštitnih konstrukcija (ogradnih konstrukcija) date sobe. U industrijskim zgradama postoje i druge vrste gubitaka topline. Proračun toplinskih gubitaka prostorije se vrši za sve ogradne konstrukcije svih grijanih prostorija. Toplotni gubici kroz unutrašnje konstrukcije ne mogu se uzeti u obzir, ako je temperaturna razlika u njima sa temperaturom susjednih prostorija do 3C. Toplotni gubici kroz omotač zgrade izračunavaju se prema sljedećoj formuli, W:

Qlimit = F (tin - tnB) (1 + Σ β) n / Ro

tnB- vanjska temperatura zraka, °C;
tvn- temperatura u prostoriji, °C;
F je površina zaštitne konstrukcije, m2;
n- koeficijent koji uzima u obzir položaj ograde ili zaštitne konstrukcije (njene vanjske površine) u odnosu na vanjski zrak;
β - dodatni toplotni gubici, udjeli od glavnih;
Ro- otpor prijenosa topline, m2 °C/W, koji se određuje sljedećom formulom:

Ro = 1/ αv + Σ (δí / λí) + 1/ αn + Rv.p., gdje je

αv - koeficijent apsorpcije toplote ograde (njene unutrašnje površine), W / m2 o C;
λí i δí su projektni koeficijent toplinske provodljivosti za materijal datog sloja konstrukcije i debljina ovog sloja;
αn - koeficijent prolaza toplote ograde (njene vanjske površine), W/ m2 o C;
Rv.n - u slučaju zatvorenog zračnog raspora u konstrukciji, njegov toplinski otpor, m2 o C / W (vidi tabelu 2).
Koeficijenti αn i αv su prihvaćeni prema SNiP-u i za neke slučajeve dati su u tabeli 1;
δí - obično se dodjeljuje prema zadatku ili se određuje iz crteža ogradnih konstrukcija;
λí - preuzeto iz direktorija.

Tablica 1. Koeficijenti apsorpcije topline αv i koeficijenti prijenosa topline αn

Površina omotača zgrade

αw, W/m2 o S

αn, W/m2 o S

Unutrašnje površine podova, zidova, glatkih plafona

Površina vanjskih zidova, stropovi nepotkrovlja

Tavanski stropovi i stropovi nad negrijanim podrumima sa svjetlosnim otvorima

Stropovi nad negrijanim podrumima bez svjetlosnih otvora

Tabela 2. Toplotni otpor zatvorenih vazdušnih prostora Rv.n, m2 o C/W

Debljina vazdušnog sloja, mm

Horizontalni i vertikalni slojevi sa protokom toplote odozdo prema gore

Horizontalni međusloj sa protokom toplote odozgo prema dole

Na temperaturi u prostoru vazdušnog raspora

Za vrata i prozore otpor prijenosa topline izračunava se vrlo rijetko, ali češće se uzima ovisno o njihovom dizajnu prema referentnim podacima i SNiP-ovima. Područja ograda za proračune se u pravilu određuju prema građevinskim crtežima. Temperatura tvn za stambene zgrade bira se iz Dodatka i, tnB - iz Dodatka 2 SNiP-a, u zavisnosti od lokacije gradilišta. Dodatni gubici toplote su prikazani u tabeli 3, koeficijent n - u tabeli 4.

Tabela 3. Dodatni gubici topline

Ograda, njen tip

Uslovi

Dodatni gubitak topline β

Prozori, vrata i vanjski vertikalni zidovi:

orijentacija sjeverozapad istok, sjever i sjeveroistok

zapad i jugoistok

Vanjska vrata, vrata sa predvorjem 0,2 N bez vazdušne zavjese na visini zgrade H, m

trostruka vrata sa dva predsoblja

dvokrilna vrata sa predvorjem

Ugaone sobe opciono za prozore, vrata i zidove

jedna od ograda je orijentirana na istok, sjever, sjeverozapad ili sjeveroistok

drugim slučajevima

Tabela 4. Vrijednost koeficijenta n, koji uzima u obzir položaj ograde (njena vanjska površina)

Potrošnja topline za grijanje vanjskog infiltrirajućeg zraka u javnim i stambenim zgradama za sve vrste prostorija utvrđuje se dvama proračunima. Prvi proračun određuje potrošnju toplinske energije Qí za grijanje vanjskog zraka, koji ulazi u i-tu prostoriju kao rezultat prirodne ispušne ventilacije. Drugi proračun određuje potrošnju toplinske energije Qí za grijanje vanjskog zraka, koji prodire u datu prostoriju kroz curenja ograde kao rezultat vjetra i (ili) toplinskog pritiska. Za proračun, najveći gubici topline uzimaju se od onih koji su određeni sljedećim jednadžbama (1) i (ili) (2).

Qi = 0,28 L ρn s (kalaj – tnB) (1)

L, m3/h c - brzina protoka zraka koji se uklanja iz prostorija, za stambene zgrade uzeti 3 m3 / sat po 1 m2 površine ​​​​​uključujući kuhinje;
sa– specifični toplotni kapacitet vazduha (1 kJ /(kg oC));
ρn– gustina vazduha izvan prostorije, kg/m3.

Specifična težina vazduha γ, N/m3, njegova gustina ρ, kg/m3, određuju se prema formulama:

γ= 3463/ (273 +t) , ρ = γ / g , gdje je g = 9,81 m/s2 , t , ° s temperatura zraka.

Potrošnja topline za zagrijavanje zraka koji ulazi u prostoriju kroz različita propuštanja u zaštitnim konstrukcijama (ogradama) kao rezultat vjetra i toplinskog pritiska određuje se prema formuli:

Qí = 0,28 Gí s (tin – tnB) k, (2)

gdje je k koeficijent koji uzima u obzir protutoplotni tok, za balkonska vrata i prozore s odvojenim vezom uzima se 0,8, za jednostruke i dvovezne prozore - 1,0;
Gí je brzina protoka zraka koji prodire (infiltrira) kroz zaštitne strukture (ograđene strukture), kg/h.

Za balkonska vrata i prozore, vrijednost Gí se određuje prema:

Gi = 0,216 Σ F Δ Rí 0,67 / Ri, kg/h

gdje je Δ Rí razlika u tlaku zraka na unutrašnjim Rvn i vanjskim Rn površinama vrata ili prozora, Pa;
Σ F, m2 - procijenjena površina svih ograda zgrade;
Ri, m2 h/kg - propusnost vazduha ove ograde, što se može prihvatiti u skladu sa Dodatkom 3 SNiP-a. U panelnim zgradama, osim toga, određuje se dodatni protok zraka koji se infiltrira kroz nepropusne spojeve panela.

Vrijednost Δ Rí se određuje iz jednačine, Pa:

Δ Rí= (H - hí) (γn - γin) + 0,5 ρn V2 (se,n - ce,r) k1 - rint,
gdje je H, m - visina zgrade od nulte razine do ušća ventilacijskog šahta (u zgradama koje nisu u potkrovlju, otvor se obično nalazi 1 m iznad krova, a u zgradama s potkrovljem - 4-5 m iznad tavanski plafon);
hí, m - visina od nulte razine do vrha balkonskih vrata ili prozora za koje se izračunava brzina protoka zraka;
γn, γin – specifične težine vanjskog i unutrašnjeg zraka;
ce, ruce, n - aerodinamički koeficijenti za zavjetrinu i zavjetrinu površinu zgrade, respektivno. Za pravougaone zgrade ce,p = -0,6, ce,n= 0,8;

V, m/s - brzina vjetra, koja se uzima za proračun u skladu sa Dodatkom 2;
k1 je koeficijent koji uzima u obzir zavisnost pritiska vjetra i visine zgrade;
rint, Pa - uslovno konstantan pritisak vazduha, koji nastaje kada ventilacija radi sa prinudnim impulsom, pri proračunu stambenih zgrada rint se može zanemariti, jer je jednak nuli.

Za ograde visine do 5,0 m koeficijent k1 je 0,5, za visinu do 10 m je 0,65, za visinu do 20 m - 0,85, a za ograde od 20 m i više 1,1 se uzima.

Ukupni izračunati gubitak toplote u prostoriji, W:

Qcalc \u003d Σ Qlimit + Qunf - Qlife

gdje je Σ Qlimit - ukupan gubitak topline kroz sva zaštitna kućišta prostorije;
Qinf je maksimalna potrošnja toplote za zagrevanje vazduha koji se infiltrira, uzeta iz proračuna prema formulama (2) u (1);
Qlife - sva proizvodnja topline iz kućnih električnih uređaja, rasvjete i drugih mogućih izvora topline koji su prihvaćeni za kuhinje i stambene prostore u količini od 21 W po 1 m2 obračunske površine.

Vladivostok -24.
Vladimir -28.
Volgograd -25.
Vologda -31.
Voronjež -26.
Jekaterinburg -35.
Irkutsk -37.
Kazan -32.
Kalinjingrad -18
Krasnodar -19.
Krasnojarsk -40.
Moskva -28.
Murmansk -27.
Nižnji Novgorod -30.
Novgorod -27.
Novorossiysk -13.
Novosibirsk -39.
Omsk -37.
Orenburg -31.
Eagle -26.
Penza -29.
Perm -35.
Pskov -26.
Rostov -22.
Ryazan -27.
Samara -30.
Sankt Peterburg -26.
Smolensk -26.
Tver -29.
Tula -27.
Tyumen -37.
Uljanovsk -31.

Svaka zgrada, bez obzira na karakteristike dizajna, propušta toplotnu energiju kroz ograde. Gubitak toplote u okolinu se mora vratiti pomoću sistema grijanja. Zbir toplinskih gubitaka s normaliziranom marginom je potrebna snaga izvora topline koji grije kuću. Da bi se stvorili ugodni uslovi u stanu, gubitak topline se izračunava uzimajući u obzir različite faktore: dizajn zgrade i raspored prostorija, orijentaciju na kardinalne tačke, smjer vjetra i prosječnu blagost klime tokom hladnog perioda, fizičke kvalitete zgrade. i toplotnoizolacionih materijala.

Na temelju rezultata proračuna toplinske tehnike odabire se kotao za grijanje, precizira se broj sekcija baterije, uzima se u obzir snaga i dužina cijevi podnog grijanja, odabire se generator topline za prostoriju - općenito, bilo koja jedinica koji nadoknađuje gubitak toplote. Uglavnom, potrebno je odrediti gubitke topline kako bi se kuća grijala ekonomično - bez dodatnog napajanja iz sistema grijanja. Proračuni se vrše ručno ili se bira odgovarajući kompjuterski program u koji se unose podaci.

Kako napraviti kalkulaciju?

Prvo, trebali biste se pozabaviti ručnom tehnikom - da biste razumjeli suštinu procesa. Da biste saznali koliko topline gubi kuća, odredite gubitke kroz svaki omotač zgrade posebno, a zatim ih zbrojite. Proračun se vrši u fazama.

1. Formirajte bazu početnih podataka za svaku prostoriju, po mogućnosti u obliku tabele. U prvoj koloni se bilježi unaprijed izračunata površina blokova vrata i prozora, vanjskih zidova, stropova i podova. U drugu kolonu upisuje se debljina konstrukcije (ovo su projektni podaci ili rezultati mjerenja). U trećem - koeficijenti toplotne provodljivosti odgovarajućih materijala. Tabela 1 sadrži normativne vrijednosti koje će biti potrebne u daljnjem proračunu:

Što je veći λ, to više topline izlazi kroz metar debljine date površine.

2. Određuje se toplinska otpornost svakog sloja: R = v/ λ, gdje je v debljina građevinskog ili toplinski izolacijskog materijala.

3. Izračunajte gubitak topline svakog elementa konstrukcije prema formuli: Q \u003d S * (T u -T n) / R, gdje je:

  • T n - vanjska temperatura, °C;
  • T in - unutrašnja temperatura, °C;
  • S je površina, m2.

Naravno, tokom perioda grijanja vrijeme se mijenja (na primjer, temperatura se kreće od 0 do -25°C), a kuća se grije do željenog nivoa udobnosti (na primjer, do +20°C). Tada razlika (T u -T n) varira od 25 do 45.

Za proračun potrebna vam je prosječna temperaturna razlika za cijelu sezonu grijanja. Da biste to učinili, u SNiP 23-01-99 "Građevinska klimatologija i geofizika" (tabela 1) pronađite prosječnu temperaturu perioda grijanja za određeni grad. Na primjer, za Moskvu ova brojka je -26°. U ovom slučaju, prosječna razlika je 46°C. Da bi se odredila potrošnja topline kroz svaku konstrukciju, dodaju se toplinski gubici svih njenih slojeva. Dakle, za zidove se uzima u obzir žbuka, materijal za zidanje, vanjska toplinska izolacija i obloge.

4. Izračunajte ukupne gubitke toplote, definišući ih kao zbir Q spoljnih zidova, podova, vrata, prozora, plafona.

5. Ventilacija. Od 10 do 40% infiltracijskih (ventilacijskih) gubitaka se dodaje na rezultat dodavanja. Ako su u kući ugrađeni visokokvalitetni prozori s dvostrukim staklom, a ventilacija se ne zloupotrebljava, koeficijent infiltracije može se uzeti kao 0,1. Neki izvori ukazuju da zgrada uopće ne gubi toplinu, jer se curenje kompenzira sunčevim zračenjem i emisijom topline iz domaćinstva.

Brojanje rukom

Početni podaci. Jednospratna kuća površine 8x10 m, visine 2,5 m. Zidovi debljine 38 cm su od keramičke cigle, iznutra obrađeni slojem maltera (debljine 20 mm). Pod je od obrubljene daske debljine 30 mm, izolovan mineralnom vunom (50 mm), obložen limovima od iverice (8 mm). Zgrada ima podrum, gdje je temperatura zimi 8°C. Plafon je obložen drvenim pločama, izolovan mineralnom vunom (debljine 150 mm). Kuća ima 4 prozora 1,2x1 m, ulazna hrastova vrata 0,9x2x0,05 m.

Zadatak: odredite ukupne gubitke topline kuće na osnovu činjenice da se nalazi u moskovskoj regiji. Prosječna temperaturna razlika u sezoni grijanja je 46°C (kao što je ranije spomenuto). U prostoriji i podrumu postoji razlika u temperaturi: 20 – 8 = 12°C.

1. Gubitak topline kroz vanjske zidove.

Ukupna površina (bez prozora i vrata): S = (8 + 10) * 2 * 2,5 - 4 * 1,2 * 1 - 0,9 * 2 \u003d 83,4 m2.

Otpornost na toplinu cigle i sloja žbuke određuje se:

  • R clade. = 0,38/0,52 = 0,73 m2*°C/W.
  • R komada. = 0,02/0,35 = 0,06 m2*°C/W.
  • R ukupno = 0,73 + 0,06 = 0,79 m2*°C/W.
  • Gubitak topline kroz zidove: Q st = 83,4 * 46 / 0,79 \u003d 4856,20 W.

2. Gubitak topline kroz pod.

Ukupna površina: S = 8*10 = 80 m2.

Izračunava se toplotna otpornost troslojnog poda.

  • R ploče = 0,03 / 0,14 = 0,21 m2 * ° C / W.
  • R iverica = 0,008/0,15 = 0,05 m2*°C/W.
  • R izolacija = 0,05/0,041 = 1,22 m2*°C/W.
  • R ukupno = 0,03 + 0,05 + 1,22 = 1,3 m2*°C/W.

Vrijednosti količina zamjenjujemo u formulu za pronalaženje toplinskih gubitaka: Q pod = 80 * 12 / 1,3 = 738,46 W.

3. Gubitak toplote kroz plafon.

Površina stropne površine jednaka je površini poda S = 80 m2.

Prilikom određivanja toplinske otpornosti stropa, u ovom slučaju, drvene ploče se ne uzimaju u obzir: fiksirane su s prazninama i nisu prepreka hladnoći. Toplinski otpor stropa poklapa se sa odgovarajućim parametrom izolacije: R pot. = R ins. = 0,15/0,041 = 3,766 m2*°C/W.

Količina toplotnog gubitka kroz plafon: Q znoj. \u003d 80 * 46 / 3,66 \u003d 1005,46 W.

4. Gubitak topline kroz prozore.

Površina zastakljenja: S = 4*1,2*1 = 4,8 m2.

Za izradu prozora korišćen je trokomorni PVC profil (zauzima 10% površine prozora), kao i dvokomorni prozor sa duplim staklom debljine stakla 4 mm i razmaka između stakala 16 mm. . Među tehničkim karakteristikama, proizvođač je naveo toplotnu otpornost prozora sa dvostrukim staklom (R st.p. = 0,4 m2 * ° C / W) i profila (R prof. = 0,6 m2 * ° C / W). Uzimajući u obzir dimenzionalni udio svakog elementa konstrukcije, određuje se prosječna toplinska otpornost prozora:

  • R ok. \u003d (R st.p. * 90 + R prof. * 10) / 100 \u003d (0,4 * 90 + 0,6 * 10) / 100 \u003d 0,42 m2 * ° C / W.
  • Na osnovu izračunatog rezultata izračunavaju se toplinski gubici kroz prozore: Q cca. \u003d 4,8 * 46 / 0,42 \u003d 525,71 W.

Površina vrata S = 0,9 * 2 = 1,8 m2. Toplotni otpor R dv. \u003d 0,05 / 0,14 \u003d 0,36 m2 * ° C / W, i Q ekst. \u003d 1,8 * 46 / 0,36 \u003d 230 W.

Ukupni gubitak toplote kod kuće je: Q = 4856,20 W + 738,46 W + 1005,46 W + 525,71 W + 230 W = 7355,83 W. Uzimajući u obzir infiltraciju (10%), gubici se povećavaju: 7355,83 * 1,1 = 8091,41 W.

Da biste precizno izračunali koliko topline zgrada gubi, koristite online kalkulator toplinskih gubitaka. Ovo je kompjuterski program u koji se ne unose samo gore navedeni podaci, već i razni dodatni faktori koji utiču na rezultat. Prednost kalkulatora nije samo tačnost proračuna, već i opsežna baza referentnih podataka.

Ispod je prilično jednostavno proračun gubitaka toplote zgradama, što će, međutim, pomoći da se precizno odredi snaga potrebna za grijanje vašeg skladišta, trgovačkog centra ili druge slične zgrade. To će omogućiti da se u fazi projektovanja preliminarno procijene troškovi opreme za grijanje i naknadni troškovi grijanja, te, ako je potrebno, prilagodi projekt.

Gdje nestaje vrućina? Toplota izlazi kroz zidove, podove, krovove i prozore. Osim toga, toplina se gubi tokom ventilacije prostorija. Da biste izračunali gubitak topline kroz omotač zgrade, koristite formulu:

Q - gubitak toplote, W

S – građevinska površina, m2

T - temperaturna razlika između unutrašnjeg i vanjskog zraka, °C

R je vrijednost toplinskog otpora konstrukcije, m2 °C/W

Shema proračuna je sljedeća - izračunavamo gubitak topline pojedinih elemenata, sumiramo i dodajemo gubitak topline tokom ventilacije. Sve.

Pretpostavimo da želimo izračunati gubitak topline za objekt prikazan na slici. Visina objekta je 5...6 m, širina - 20 m, dužina - 40 m, sa trideset prozora dimenzija 1,5 x 1,4 metra. Unutarnja temperatura 20 °C, vanjska temperatura -20 °C.

Razmatramo područje ogradnih konstrukcija:

sprat: 20 m * 40 m = 800 m2

krov: 20,2 m * 40 m = 808 m2

prozor: 1,5 m * 1,4 m * 30 kom = 63 m2

zidovi:(20 m + 40 m + 20 m + 40 m) * 5 m = 600 m2 + 20 m2 (uključujući kosi krov) = 620 m2 - 63 m2 (prozori) = 557 m2

Pogledajmo sada toplinsku otpornost upotrijebljenih materijala.

Vrijednost toplotnog otpora može se uzeti iz tabele toplotnih otpora ili izračunati na osnovu vrednosti koeficijenta toplotne provodljivosti koristeći formulu:

R - toplotni otpor, (m2 * K) / W

? - koeficijent toplotne provodljivosti materijala, W / (m2 * K)

d – debljina materijala, m

Može se vidjeti vrijednost koeficijenata toplinske provodljivosti za različite materijale.

sprat: betonska košuljica 10 cm i mineralna vuna gustine 150 kg/m3. 10 cm debljine.

R (beton) = 0,1 / 1,75 = 0,057 (m2*K)/W

R (mineralna vuna) \u003d 0,1 / 0,037 \u003d 2,7 (m2 * K) / W

R (pod) \u003d R (beton) + R (mineralna vuna) = 0,057 + 2,7 = 2,76 (m2 * K) / W

krov:

R (krov) = 0,15 / 0,037 = 4,05 (m2*K)/W

prozor: vrijednost toplinske otpornosti prozora ovisi o vrsti dvostrukog stakla koji se koristi
R (prozori) = 0,40 (m2 * K) / W za jednokomornu staklenu vunu 4–16–4 at? T \u003d 40 ° S

zidovi: paneli od mineralne vune debljine 15 cm
R (zidovi) = 0,15 / 0,037 = 4,05 (m2*K)/W

Izračunajmo gubitak toplote:

Q (pod) \u003d 800 m2 * 20 ° C / 2,76 (m2 * K) / W \u003d 5797 W \u003d 5,8 kW

Q (krov) \u003d 808 m2 * 40 ° C / 4,05 (m2 * K) / W \u003d 7980 W \u003d 8,0 kW

Q (prozori) \u003d 63 m2 * 40 ° C / 0,40 (m2 * K) / W \u003d 6300 W \u003d 6,3 kW

Q (zidovi) \u003d 557 m2 * 40 ° C / 4,05 (m2 * K) / W \u003d 5500 W \u003d 5,5 kW

Dobijamo da će ukupni gubici toplote kroz omotač zgrade biti:

Q (ukupno) = 5,8 + 8,0 + 6,3 + 5,5 = 25,6 kWh

Sada o gubicima ventilacije.

Za zagrijavanje 1 m3 zraka sa temperature od -20 °C do +20 °C bit će potrebno 15,5 W.

Q (1 m3 zraka) = 1,4 * 1,0 * 40 / 3,6 = 15,5 W, ovdje je 1,4 gustina zraka (kg / m3), 1,0 je specifični toplinski kapacitet zraka (kJ / ( kg K)), 3,6 je faktor konverzije u vati.

Ostaje odrediti potrebnu količinu zraka. Smatra se da je uz normalno disanje čovjeku potrebno 7 m3 zraka na sat. Ako koristite zgradu kao skladište i na njoj radi 40 ljudi, tada trebate zagrijati 7 m3 * 40 ljudi = 280 m3 zraka na sat, to će zahtijevati 280 m3 * 15,5 W = 4340 W = 4,3 kW. A ako imate supermarket i u prosjeku ima 400 ljudi na teritoriji, tada će za grijanje zraka biti potrebno 43 kW.

Konačan rezultat:

Za grijanje predložene zgrade potreban je sistem grijanja reda veličine 30 kWh i ventilacijski sistem kapaciteta 3000 m3 / h sa grijačem snage 45 kW / h.


Određivanje toplotnih gubitaka tokom transporta rashladnog sredstva je zadatak čiji rezultati utiču na pravilan izbor izvora toplotne energije. Utvrđivanje stvarnih gubitaka toplinske energije po cjevovodima i njihovo poređenje sa standardnim vrijednostima omogućava pravovremenu sanaciju toplovoda uz zamjenu cijevi ili njihovu toplinsku izolaciju.

Faktori koji utiču na gubitak toplote u cevovodu

Prema postojećim metodama, proračun standardnih toplotnih gubitaka uzima u obzir dužinu i prečnik cevovoda, temperaturu nosača i temperaturu okoline. Vrijednosti relativnih toplinskih gubitaka se svode na višekratnike pet. Ova tehnika ne odgovara mnogo stvarnosti, jer ne uzima u obzir stvarno stanje izolacije cjevovoda i curenje samog rashladnog sredstva. (Vidi također: )

Međutim, čak i nakon što su dobijeni podaci precizirani zbog uzimanja u obzir svih vrijednosti na cijeloj dužini značajne dužine trase, ne može se govoriti o pouzdanosti ovih podataka za određenu dionicu cjevovoda.

Pored glavnih parametara: dužine i promjera cjevovoda, temperature nosača, zraka i tla, stanja izolacijskog premaza, na količinu gubitka topline značajno utječe brzina rashladnog sredstva kroz cijev i broj i snaga potrošača koji su priključeni na trasu. Ako se u sistemu nalaze mali potrošači na velikim udaljenostima, gubici toplote se značajno povećavaju. Kompaktan sistem sa nekoliko velikih potrošača praktički nema gubitaka toplote.

Stoga, ako proračun toplinskih gubitaka cjevovoda pokazuje značajne gubitke topline za udaljene male potrošače, tada zadatak prenošenja takvih konstrukcija na individualno grijanje postaje svrsishodan. Ova tehnika također omogućava određivanje područja najvećih gubitaka i prikaz ekonomskog efekta zamjene ovog dijela cijevi. (Vidi također: )

Ugradnja mjerača topline - osigurava tačnost proračuna

Takvo ispitivanje toplinskih gubitaka je najpreciznije i najpogodnije ako potrošači, barem većina njih, imaju mjerače topline. Najprihvatljivija opcija je mjerač topline sa pohranom podataka po satu u arhivi.

Q \u003d 2π * Ktp * L * (Tr - Tu) / Ln * (D / d)

U ovoj formuli, Q je količina toplotnog gubitka, W; Ktp - koeficijent toplinske provodljivosti izolacijskog materijala, W / m * s; L je dužina cjevovoda, m; Tr je temperatura rashladnog sredstva; Tu je temperatura okoline; π je broj "pi"; D je vanjski prečnik cjevovoda sa izolacijom; d je vanjski prečnik cijevi bez izolacijskog premaza.

Ova formula omogućava, uz dovoljno visok stepen pouzdanosti, izračunavanje količine toplotnog gubitka cevovoda.

Korištenje materijala je dozvoljeno samo ako postoji indeksirana veza na stranicu sa materijalom.

Podijeli: