Kategorie

Týdenní Aktuality

1 Kotle
Membránová expanzní nádrž pro vytápění a zásobování vodou
2 Čerpadla
Zpětný ventil v topném systému
3 Krby
Jak vyrobit podlahu ohřátou vodou
4 Radiátory
Elektrické vytápění v dřevěném domě
Hlavní / Čerpadla

Výpočet tepelných ztrát z potrubí
Tepelné sítě


Výpočet tepelných ztrát z potrubí tepelných sítí byl proveden na základě metodiky popsané v SNiP 2.04.14 Tepelná izolace zařízení a potrubí.

Způsob výpočtu tepelných ztrát je vhodný pro všechny potrubí, na které se tyto normy vztahují, s výjimkou systémů s negativní teplotou pracovního média.

Výpočet velikosti tepelných ztrát byl proveden podle normativní hustoty tepelného toku přes izolovaný povrch potrubí. Metoda používá tabelární údaje o specifických tepelných ztrátách z jednoho metru potrubí, které jsou uvedeny v SNiP. Tepelné ztráty pro průměry trubek a teploty chladicí kapaliny neuvedené v tabulkách jsou určeny metodami interpolace a extrapolace.

Odhadovaná tepelná ztráta potrubími tepelné sítě je určena podle vzorce:

q je pro každou z průměrů stanoveno specifické normativní hodnoty tepelných ztrát z jednoho metru potrubí W / m s průměrnou teplotou chladicí kapaliny a stanoveným počtem hodin provozu za rok pomocí tabelárních dat z SNiP 2.04.14;

k - koeficient zohledňující dodatečné tepelné ztráty z potrubí a ventilů, je převzat z tabulkových údajů;

b - koeficient zohledňující změnu hustoty toku tepla tepelně izolační vrstvou z polyuretanové pěny (PUF) se určuje podle SNiP 2.04.14;

l je délka průřezu potrubí, m

Teplota chladicí kapaliny pro výpočet tepelných ztrát v tepelné síti by měla být odebrána:

  • průměrná teplota chladicí kapaliny za rok - pro nepřetržitě provozované sítě;
  • průměrná teplota chladicí kapaliny pro období s průměrnou denní venkovní teplotou pod 8 ° C - pro topné sítě pracující pouze během období ohřevu.

Konstrukční teploty ve dvou-trubkových vodovodních sítích s vysokou kvalitou regulace v závislosti na teplotní graf Dodávka tepla se používá:

Vypočítané teploty
na DBN B.2.5-39
Tepelná síť

Vypočítané teploty
podle SNiP 2.04.14
Tepelná izolace

Jednoduchý výpočet tepelných ztrát budov.

Níže je poměrně jednoduchý výpočet tepelné ztráty budov, který nicméně pomůže určit s dostatečnou přesností výkon potřebný pro vytápění vašeho skladu, nákupního centra nebo jiné podobné budovy. Tím bude ve fázi návrhu umožněno předem odhadnout náklady na vytápěcí zařízení a následné náklady na vytápění a v případě potřeby upravit projekt.

Kam jít teplo? Teplo prochází stěnami, podlahou, střechou a okny. Navíc se při větrání ztrácí teplo. Pro výpočet tepelných ztrát v obálce budovy použijte vzorec:

Q - tepelné ztráty, W

S - stavební plocha, m2

T - teplotní rozdíl mezi vnitřním a venkovním vzduchem, ° C

R - hodnota tepelného odporu konstrukce, m2 • ° C / W

Schéma výpočtu je následující: vypočítáváme tepelné ztráty jednotlivých prvků, sumarizujeme a přidáváme ztráty tepla při větrání. Všechno

Předpokládejme, že chceme vypočítat tepelnou ztrátu pro objekt zobrazený na obrázku. Výška budovy je 5... 6 m, šířka - 20 m, délka - 40 m, a třicet oken o rozměrech 1,5 x 1,4 m. Teplota v místnosti je 20 ° C, venkovní teplota je -20 ° C.

Zvažte oblast uzavřených konstrukcí:

podlaha: 20 m * 40 m = 800 m2

střecha: 20,2 m * 40 m = 808 m2

okna: 1,5 m * 1,4 m * 30 ks = 63 m2

stěny: (20 m + 40 m + 20 m + 40 m) * 5 m = 600 m2 + 20 m2 (pro šikmou střechu) = 620 m2 - 63 m2

Nyní uvidíme tepelný odpor použitých materiálů.

Hodnota tepelného odporu může být převzata z tabulky tepelných odporů nebo vypočtena na základě hodnoty tepelné vodivosti podle vzorce:

R - tepelný odpor, (m2 * K) / W

? - koeficient tepelné vodivosti materiálu, W / (m2 * K)

d - tloušťka materiálu, m

Hodnota tepelné vodivosti pro různé materiály naleznete zde.

podlaha: betonový potěr 10 cm a hustota minerální vlny 150 kg / m3. 10 cm tlusté

R (beton) = 0,1 / 1,75 = 0577 (m2 * K) / W

R (minwat) = 0,1 / 0,037 = 2,7 (m2 * K) / W

R (podlaha) = R (beton) + R (minvat) = 0,057 + 2,7 = 2,76 (m2 * K) / W

střecha: střešní sendvičové panely z minerální vlny o tloušťce 15 cm

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

okna: hodnota tepelného odporu oken závisí na typu použitého skla
R (okna) = 0,40 (m2 * K) / W pro jednokomorový skleněný obal 4-16-4 při @ T = 40 ° C

stěny: stěnové sendvičové panely z minerální vlny o tloušťce 15 cm
R (stěny) = 0,15 / 0,037 = 4,05 (m2 * K) / W

Vypočítat tepelné ztráty:

Q (podlaha) = 800 m2 * 20 ° C / 2,76 (m2 * K) / W = 5797 W = 5,8 kW

Q (střecha) = 808 m2 * 40 ° C / 4,05 (m2 * K) / W = 7980 W = 8,0 kW

Q (okna) = 63 m2 * 40 ° C / 0,40 (m2 * K) / W = 6300 W = 6,3 kW

Q (stěny) = 557 m2 * 40 ° C / 4,05 (m2 * K) / W = 5500 W = 5,5 kW

Zjistíme, že celková tepelná ztráta v uzavřených konstrukcích bude:

Q (celkem) = 5,8 + 8,0 + 6,3 + 5,5 = 25,6 kW / h

Nyní o ztrátě větrání.

Pro zahřátí 1 m3 vzduchu od teploty -20 ° C do + 20 ° C je zapotřebí 15,5 W.

Q (1 m3 vzduchu) = 1,4 * 1,0 * 40 / 3,6 = 15,5 W, zde 1,4 je hustota vzduchu (kg / m3), 1,0 je specifické teplo vzduchu kg K)), 3.6 - přepočítací koeficient ve wattech.

Zbývá určit požadované množství vzduchu. Předpokládá se, že při normálním dýchání potřebuje člověk 7 m3 vzduchu za hodinu. Pokud používáte budovu jako sklad a zaměstnává 40 lidí, pak je třeba zahřát 7 m3 * 40 lidí = 280 m3 vzduchu za hodinu, bude to vyžadovat 280 m3 * 15,5 W = 4340 W = 4,3 kW. A pokud máte supermarket a v průměru je na území 400 lidí, pak bude ohřívání vzduchu vyžadovat 43 kW.

Konečný výsledek:

Vytápění navrhované budovy vyžaduje topný systém o výkonu cca 30 kW / h a větrací systém o výkonu 3000 m3 / h s topným tělesem o výkonu 45 kW / h.

Jak vypočítat tepelné ztráty soukromého domu?

Každá budova, bez ohledu na konstrukční prvky, prochází tepelnou energií prostřednictvím oplocení. Ztráty tepla na životní prostředí musí být obnoveny pomocí topného systému. Součet tepelných ztrát se standardizovanou rezervou je požadovaným výkonem zdroje tepla, který se používá k vytápění domu. Za účelem vytvoření pohodlných podmínek v bytě se výpočet tepelných ztrát provádí s přihlédnutím k různým faktorům: návrhu budovy a uspořádání prostor, orientace na kardinální body, směry větru a mírné klima v chladném období, fyzikální vlastnosti stavebních a tepelných izolačních materiálů.

Podle výsledků výpočtu tepelného inženýrství se vybírá topný kotl, stanoví se počet článků baterie, započítává se výkon a délka potrubí podlahového vytápění, vybírá se teplárna do místnosti - obecně každá jednotka, která kompenzuje tepelné ztráty. Celkově je nutné stanovit tepelné ztráty, aby bylo možné vytápět dům ekonomicky - bez dodatečné rezervy výkonu topného systému. Výpočty se provádějí ručně nebo zvolte vhodný počítačový program, který nahradí data.

Jak provést výpočet?

Nejprve musíte pochopit manuální techniku ​​- porozumět podstatě procesu. Chcete-li zjistit, jak velké množství tepla ztrácí dům, určete ztrátu v každé obálce budovy a odložte je. Výpočet se provádí postupně.

1. Vytvořte základní údaje pro každý pokoj, nejlépe ve formě tabulky. První sloupec zaznamenává dříve vypočítanou plochu bloků dveří a oken, vnější stěny, podlahy a podlahu. Ve druhém sloupci se zadává tloušťka konstrukce (jde o konstrukční data nebo výsledky měření). Ve třetí - tepelná vodivost příslušných materiálů. Tabulka 1 shrnuje standardní hodnoty, které budou potřebné pro další výpočet:

Čím vyšší je λ, tím více tepla prochází tloušťkou měřidla.

2. Stanovte tepelný odpor každé vrstvy: R = v / λ, kde v je tloušťka budovy nebo izolační materiál.

3. Proveďte výpočet tepelných ztrát každého konstrukčního prvku podle vzorce: Q = S * (Tv-Tn) / R, kde:

  • Tn - venkovní teplota, ° C;
  • Tv - vnitřní teplota, ° C;
  • S - plocha, m2.

Samozřejmě, během období ohřevu je počasí jiné (např. Teplota se pohybuje od 0 do -25 ° C) a dům se zahřeje na požadovanou úroveň pohodlí (např. Na + 20 ° C). Pak rozdíl (Tv-Tn) se pohybuje od 25 do 45.

Chcete-li provést výpočet, potřebujete průměrný teplotní rozdíl pro celou topnou sezónu. K tomu SNiP 23-01-99 "Stavební klimatologie a geofyzika" (tabulka 1) najde průměrnou teplotu vyhřívací doby pro konkrétní město. Například pro Moskvu je tato hodnota -26 °. V tomto případě je průměrný rozdíl 46 ° C. K určení spotřeby tepla u každé konstrukce se přidávají tepelné ztráty všech vrstev. Takže pro zdi je třeba vzít v úvahu omítku, zděný materiál, vnější izolaci, obložení.

4. Zvažte celkové tepelné ztráty a definujte je jako součet Q vnějších stěn, podlah, dveří, oken a podlah.

5. Větrání. Z výsledku přidávání se přidá 10 až 40% ztrát pro infiltraci (ventilace). Pokud do domu vložíte vysoce kvalitní okna s dvojitým zasklením a nepoužíváte ventilaci, infiltrační koeficient může být považován za 0,1. Některé zdroje ukazují, že stavba vůbec neztratí teplo, protože úniky jsou kompenzovány slunečním zářením a domácím teplem.

Ruční počítání

Základní data. Jednopodlažní dům o rozloze 8x10 m a výšce 2,5 m. Stěny o tloušťce 38 cm jsou vyrobeny z keramických cihel, zevnitř jsou dokončeny vrstvou omítky (tloušťka 20 mm). Podlaha je vyrobena z 30 mm okraje, izolace z minerální vlny (50 mm), opláštěná deskami ze dřevotřísky (8 mm). Budova má suterénu, v níž je teplota v zimě 8 ° C. Strop je pokryt dřevěnými panely izolovanými minerální vlnou (tloušťka 150 mm). Dům má 4 okna o rozměrech 1,2x1 m, vstupní dubové dveře jsou 0,9x2x0,05 m.

Úkol: určení celkové tepelné ztráty doma na základě skutečnosti, že se nachází v oblasti Moskvy. Průměrný teplotní rozdíl během topné sezóny je 46 ° C (jak bylo uvedeno výše). Místnost a suterén mají teplotní rozdíl: 20 - 8 = 12 ° C.

1. Ztráta tepla prostřednictvím vnějších stěn.

Celková plocha (mínus okna a dveře): S = (8 + 10) * 2 * 2,5 - 4 * 1,2 * 1 - 0,9 * 2 = 83,4 m2.

Stanoví se tepelná odolnost zdiva a sádrové vrstvy:

  • R poklad = 0,38 / 0,52 = 0,73 m2 * ° C / W.
  • R kusů. = 0,02 / 0,35 = 0,06 m2 * ° C / W.
  • R celkem = 0,73 + 0,06 = 0,79 m2 * ° C / W.
  • Ztráta tepla stěnami: Q St = 83,4 * 46 / 0,79 = 4856,20 wattů.

2. Ztráta tepla podlahou.

Celková plocha: S = 8 * 10 = 80 m2.

Stanoví se tepelný odpor třívrstvé podlahy.

  • R desky = 0,03 / 0,14 = 0,21 m2 * ° C / W.
  • R Dřevotříska = 0,008 / 0,15 = 0,05 m2 * ° C / W.
  • R teplo = 0,05 / 0,041 = 1,22 m2 * ° C / W.
  • R celkem = 0,03 + 0,05 + 1,22 = 1,3 m2 * ° C / W.

Nahraďte hodnoty ve vzorci pro zjištění tepelných ztrát: Q podlaha = 80 * 12 / 1,3 = 738,46 wattů.

3. Ztráta tepla stropem.

Plocha stropní plochy se rovná podlahové ploše S = 80 m2.

Stanovení tepelného odporu stropu v tomto případě nezohledňuje dřevěné štíty: jsou upevněny mezerami a nejsou překážkou pro studené. Tepelný odpor stropu se shoduje s odpovídajícím parametrem izolace: R potrubí. = R teplo = 0,15 / 0,041 = 3,766 m2 * ° C / W.

Množství tepelných ztrát prostřednictvím stropu: Q pot. = 80 * 46 / 3,66 = 1005,46 wattů.

4. Ztráta tepla okny.

Zasklívací plocha: S = 4 * 1,2 * 1 = 4,8 m2.

Pro výrobu oken bylo použito tříkomorového PVC profilu (zaujímá 10% plochy oken), stejně jako dvojkomorové okno s dvojitým zasklením o tloušťce 4 mm a vzdálenosti mezi skly 16 mm. Mezi technické charakteristiky výrobce byla uvedena tepelná odolnost skla (R = 0,4 m2 * ° C / W) a profil (R prof. = 0,6 m2 * ° C / W). Vzhledem k velikosti zlomku každého konstrukčního prvku určete průměrný tepelný odpor okna:

  • R cca. = (R st.p. * 90 + R prof. * 10) / 100 = (0,4 x 90 + 0,6 x 10) / 100 = 0,42 m2 * ° C / W.
  • Na základě vypočteného výsledku jsou zohledněny tepelné ztráty oken: Q cca. = 4,8 * 46 / 0,42 = 525,71 wattů.

Plocha dveří je S = 0,9 * 2 = 1,8 m2. Tepelný odpor R Fe. = 0,05 / 0,14 = 0,36 m2 * ° C / W a Q FL. = 1,8 * 46 / 0,36 = 230 wattů.

Celkové množství tepelných ztrát v domácnosti je: Q = 4856,20 W + 738,46 W + 1005,46 W + 525,71 W + 230 W = 7355,83 W. Vzhledem k nárůstu ztrát infiltrace (10%): 7355,83 * 1,1 = 8091,41 wattů.

Chcete-li přesně vypočítat, kolik tepla ztrácí stavba, použijte kalkulačku online ztráty tepla. Jedná se o počítačový program, ve kterém jsou zadávána nejen výše uvedená data, ale také různé další faktory, které ovlivňují výsledek. Výhodou kalkulačky je nejen přesnost výpočtů, ale také rozsáhlá databáze referenčních dat.

Výměníky tepla a zařízení v lehkém průmyslu

Výpočet tepelných ztrát do okolního prostoru

Pro snížení spotřeby tepla je nutné přísně zohlednit tepelné ztráty v technologických zařízeních a tepelných sítích. Ztráty tepla závisí na typu zařízení a potrubí, jejich správném provozu a druhu izolace.

Ztráta tepla (W) se vypočte podle vzorce

V závislosti na typu zařízení a potrubí je celkový tepelný odpor:

pro izolované potrubí s jednou vrstvou izolace:

pro izolované potrubí se dvěma vrstvami izolace:

pro technologická zařízení s vícevrstvými plochými nebo válcovitými stěnami o průměru větším než 2 m:

pro technologická zařízení s vícevrstvými plochými nebo válcovitými stěnami o průměru menším než 2 m:

nosič na vnitřní stěnu potrubí nebo zařízení a z vnějšího povrchu stěny k prostředí, W / (m 2 - K); Xtr, ?.st, Xj - tepelná vodivost materiálu potrubí, izolace, stěny zařízení, / vrstva stěny, W / (m • K); 5ST. - tloušťka stěny přístroje, m.

Koeficient přenosu tepla je určen podle vzorce

nebo empirickou rovnicí

Přenos tepla ze stěn potrubí nebo zařízení do prostředí je charakterizován koeficientem an [W / (m 2 K)], která je určena kritérii nebo empirickými rovnicemi:

podle kritérií kritérií:

Koeficienty přenosu teplav a an vypočítané podle kritérií nebo empirických rovnic. Pokud je horký nosič tepla horkou vodou nebo kondenzační párou, pakv > an, tj. RB 2 - K)] vypočtené podle kritérií:

podle empirických rovnic:

Tepelná izolace přístrojů a potrubí je vyrobena z materiálů s nízkou tepelnou vodivostí. Dobře zvolená tepelná izolace snižuje tepelné ztráty na okolní prostor o 70% nebo více. Navíc zlepšuje výkon tepelných zařízení, zlepšuje pracovní podmínky.

Tepelná izolace potrubí je tvořena převážně jedinou vrstvou, pokrytou zesílenou vrstvou plechu (střešní ocel, hliník apod.), Suchou omítku z cementových malt apod. Při použití povlakové vrstvy kovu může být tepelný odpor zanedbán. Pokud je povlaková vrstva omítka, pak její tepelná vodivost se mírně liší od tepelné vodivosti izolace. V tomto případě je tloušťka povlakové vrstvy, mm: u trubek o průměru menším než 100 mm až 10; pro potrubí o průměru 100-1000 mm - 15; pro trubky o velkém průměru - 20.

Tloušťka tepelné izolace a krycí vrstvy by neměla překročit maximální tloušťku, v závislosti na hmotnostních zatíženích potrubí a jejich rozměrech. Na kartě. 23 znázorňuje hodnoty omezující tloušťky izolace parních vedení, doporučené podle návrhových standardů tepelné izolace.

Tepelná izolace technologických zařízení může být jednovrstvá nebo vícevrstvá. Ztráta tepla z tepla

izolace závisí na druhu materiálu. Tepelné ztráty v potrubí jsou vypočteny pro délky potrubí 1 a 100 m, v technologických zařízeních - na 1 m 2 povrchu zařízení.

Vrstva znečištění na vnitřních stěnách potrubí vytváří dodatečný tepelný odpor vůči přenosu tepla do okolního prostoru. Tepelné odpory R (m • K / W) během pohybu některých chladících kapalin mají následující významy:

V potrubích dodávajících technologická řešení zařízení a horké chladicí kapaliny do tepelně výměnných zařízení jsou tvarované části, v nichž dochází ke ztrátě části tepla proudu. Lokální tepelné ztráty (W / m) jsou určeny podle vzorce

Koeficienty lokálního odporu tvarových částí potrubí mají následující hodnoty:

Při sestavování tabulky. Pro bezšňové ocelové potrubí byly vypočítány 24 tepelných ztrát (tlak 5 Pa, teplota vody 50 a 70 ° C, izolace byla provedena v jedné vrstvě azbestové šňůry, = 0,15 W / (m • K), koeficient přenosu tepla a = 15 W / (m 2 - K).

Příklad 1. Výpočet specifických tepelných ztrát v parní lince.

Příklad 2. Výpočet specifických tepelných ztrát v neizolovaném potrubí.

Potrubní ocel o průměru 108 mm. Jmenovitý průměr dy = 100 mm. Teplota páry je 110 ° C, prostředí je 18 ° C. Tepelná vodivost oceli X = 45 W / (m • K).

Získané údaje ukazují, že použití tepelné izolace snižuje tepelné ztráty o 1 m délky potrubí o 2,2krát.

Specifické tepelné ztráty, W / m 2, v technologických zařízeních pro kůži a plstění a výrobu plsti jsou:

Příklad 3. Výpočet specifických tepelných ztrát v technologických zařízeních.

1. Bicí "Giant" je z modřínu.

2. Sušárna firma "Hirako Kinzoku."

3. Barkas pro barvení baretů. Vyrobeno z nerezové oceli [k = 17,5 W / (mK)]; není zde žádná tepelná izolace. Rozměry startu 1,5 x 1,4 x 1,4 m. Tloušťka stěny 8ST = 4 mm. Teplota procesu t = = 90 ° C; vzduch v dílně /sv = 20 ° C. Rychlost vzduchu v dílně je v = 0,2 m / s.

Koeficient přenosu tepla a lze vypočítat následovně: a = 9,74 + 0,07 At. Kdy /sv = 20 ° C a je 10-17 W / (m 2 • K).

Pokud je povrch chladicího zařízení otevřený, vypočítají se specifické tepelné ztráty z této plochy (W / m 2) podle vzorce

Průmyslová služba "Capricorn" (Velká Británie) navrhuje používat systém "Alplas" ke snížení tepelných ztrát z otevřených povrchů tekutin pro přenos tepla. Systém je založen na použití dutých plovoucích polypropylenových kuliček, které téměř pokrývají povrch kapaliny. Pokusy ukázaly, že když je teplota vody v otevřené nádrži 90 ° C, tepelné ztráty při použití vrstvy koulí se snižují o 69,5%, dvě vrstvy o 75,5%.

Příklad 4. Výpočet specifických tepelných ztrát stěnami sušicí jednotky.

Stěny sušicí jednotky mohou být vyrobeny z různých materiálů. Zvažte následující struktury stěn:

1. Dvě vrstvy ocelové tloušťky 5ST = 3 mm s izolací mezi nimi v podobě azbestové desky o tloušťce 5 mmA = 3 cm a tepelná vodivost Xa = 0,08 W / (m • K).

2. Dvě vrstvy ocelové tloušťky 5ST = 3 mm a izolována jako vrstva skelných vláken o tloušťce 5 mmA = 3 cm a Xa = 0,04 W / (m • K).

3. Dvě vrstvy ocelové tloušťky 5ST = 3 mm a izolace ve formě trosky vrstvy 5 tlustéA = 3 cm a Xa = 0,076 W / (m • K).

Porovnejte specifické tepelné ztráty stěnami sušicí jednotky:

Jak je zřejmé z výpočtů, tepelné ztráty mohou být sníženy použitím vhodného typu izolace.

Při výrobních podmínkách dochází ke ztrátě tepla v důsledku úniku chladicí kapaliny přes netesnost spojů. V tomto případě je tepelná ztráta (kW) určena vzorecem

Například tepelné ztráty způsobené únikem vody, jehož teplota je 70 ° C, otvorem o průměru 5 mm při rychlosti 0,5 m / s jsou

Jak vypočítat tepelné ztráty venkovského domu

Ztráta tepla doma je, bohužel, nevyhnutelný proces. Chcete-li jej minimalizovat, existuje vzorec pro výpočet tepelných ztrát, pomocí kterého můžete uvažovat o kapacitě budoucího topného systému budovy. Tento vzorec bere v úvahu koeficient přenosu tepla, plochu stěny, odolnost proti přenosu tepla a redukční faktor. Než započítete tepelné ztráty doma, přečtěte si tabulky níže.

Aby bylo zajištěno, že nový dům je vždy teplý, je možné předem vypočítat tepelnou ztrátu budovy ve všech jejích místnostech. Zvláštní vzorce berou v úvahu "únik" tepla stropy a stěnami. S jejich pomocí můžete zjistit výkon budoucího topného zařízení, které by mohlo plně kompenzovat tyto ztráty a poskytnout požadované 20 ° C ve všech pokojích.

Je známo, že tepelná ztráta venkovského domu závisí na architektonických vlastnostech budovy a na vlastnostech materiálů, ze kterých jsou stěny a střecha vyrobeny. Pokud nastavíte konkrétní tepelný režim, ztráta bude určena tepelným tokem (kcal / h). K dosažení nákladově efektivního tepelného zatížení topného zařízení je nutné provést správnou volbu stavebních materiálů a správně naplánovat stavbu. Větrné zatížení má také vliv na tepelné ztráty v soukromém domě. Domy, které se nacházejí v otevřených prostorech, spotřebovávají více tepla než budovy, které jsou chráněny před větrem. Vliv větru je také vzat v úvahu ve vzorci pro výpočet tepelných ztrát.

Vzorec pro výpočet tepelné ztráty soukromého domu

Celková tepelná ztráta se vypočte podle vzorce z hlavních a dalších tepelných ztrát (zaokrouhleno na 10 W).

Q = K x F x 1 / R x (tv-tn) x n.

Následující hodnoty se používají ve vzorci tepelných ztrát:

  • K - součinitel přestupu tepla (tabulka "K - koeficient přenosu tepla");
  • F - plocha stěny (v m2);
  • R je odpor přenosu tepla (kcal / m2 x h x ° C);
  • TV a TP - teplota uvnitř i vně místnosti;
  • n - redukční faktor, zohledňuje tepelné ztráty v závislosti na typu oplocení (tabulka "n - redukční faktor").

Hodnoty R se liší v závislosti na typu uzavřených konstrukcí (tabulka "Hodnoty R0 a 1 / R0").

Tabulky pro výpočet tepelných ztrát doma

Tabulka "K - koeficient přenosu tepla":

Vzorec pro výpočet tepelných ztrát doma

Prvním krokem při organizaci vytápění soukromého domu je výpočet tepelných ztrát. Účelem tohoto výpočtu je zjistit, kolik tepla vytéká stěnami, podlahami, střechami a okny (běžný název - uzavírací konstrukce) během nejzávažnějších mrazů v oblasti. Vědět, jak vypočítat tepelné ztráty podle pravidel, můžete získat poměrně přesný výsledek a pokračovat v výběru zdroje tepla pro napájení.

Základní vzorce

Chcete-li získat více či méně přesný výsledek, je nutné provést výpočty podle všech pravidel, zjednodušená metoda (100 W tepla na plochu 1 m²) zde nebude fungovat. Celková tepelná ztráta budovy během chladné sezóny se skládá ze dvou částí:

  • tepelné ztráty prostřednictvím uzavíracích konstrukcí;
  • ztráta energie vedoucí k ohřevu ventilačního vzduchu.

Základní vzorec pro výpočet spotřeby tepelné energie prostřednictvím vnějšího oplocení je následující:

Q = 1 / R x (tv - tn) x S x (1 + Σβ). Zde:

  • Q je množství ztraceného tepla konstrukcí stejného typu, W;
  • R je tepelný odpor konstrukčního materiálu, m² ° C / W;
  • S je plocha vnějšího plotu, m²;
  • tv - teplota vnitřního vzduchu, ° С;
  • tn - nejnižší teplota okolí, ° C;
  • β - další tepelné ztráty v závislosti na orientaci budovy.

Tepelný odpor stěn nebo střech budovy je určen na základě vlastností materiálu, z něhož jsou vyrobeny, a tloušťky konstrukce. Chcete-li to provést, použijte vzorec R = δ / λ, kde:

  • λ je referenční hodnota tepelné vodivosti materiálu stěny, W / (m ° C);
  • δ je tloušťka vrstvy tohoto materiálu, m.

Pokud je zeď zhotovena ze 2 materiálů (například cihla s ohřívačem vyrobeným z minerální vlny), vypočte se pro každý z nich tepelný odpor a výsledky jsou shrnuty. Teplota v ulici je zvoleno jak podle právních předpisů, tak i podle osobních pozorování, vnitřní - podle potřeby. Další tepelné ztráty jsou koeficienty definované normami:

  1. Když se stěna nebo část střechy otočí na sever, severovýchod nebo severozápad, pak β = 0,1.
  2. Pokud je struktura obrácena na jihovýchod nebo na západ, β = 0,05.
  3. β = 0, když vnější plot jde na jih nebo jihozápadní straně.

Pořadí výpočtů

Chcete-li vzít v úvahu veškeré teplo, které opouští dům, je nutné provést výpočet tepelné ztráty v místnosti a každý zvlášť. K tomu je provedeno měření všech plotech přilehlých k životnímu prostředí: stěny, okna, střecha, podlaha a dveře.

Důležitým bodem: Měření by se mělo provádět na vnějším povrchu, zachycovat rohy konstrukce, jinak by výpočet tepelné ztráty doma poskytl podhodnocenou spotřebu tepla.

Okna a dveře jsou měřeny otvorem, který naplňují.

Na základě výsledků měření se vypočítá plocha každé konstrukce a nahrazuje se první strukturou (S, m²). Dále je vložena hodnota R, získaná dělením tloušťky plotu na koeficient tepelné vodivosti stavebního materiálu. V případě nových oken z kovu, hodnota R vám řekne zástupce instalatéra.

Jako příklad je vhodné provést kalkulaci tepelných ztrát prostřednictvím zděných zděných stěn o tloušťce 25 cm a ploše 5 m² při okolní teplotě -25 ° C. Předpokládá se, že uvnitř teploty bude + 20 ° C a návrhová rovina směřuje na sever (β = 0,1). Nejprve je třeba z literatury odvodit koeficient tepelné vodivosti cihel (λ), který se rovná 0,44 W / (m ° C). Potom pomocí druhého vzorce se vypočte odpor proti přenosu tepla z cihelné stěny o velikosti 0,25 m:

R = 0,25 / 0,44 = 0,57 m2 ° C / W

K určení tepelné ztráty místnosti s touto stěnou musí být všechny původní údaje nahrazeny prvním vzorem:

Q = 1 / 0,57 x (20 - (-25)) x 5 x (1 + 0,1) = 434 W = 4,3 kW

Pokud se v místnosti nachází okno, pak po výpočtu její plochy by měly být ztráty tepla průsvitným otvorem stanoveny stejným způsobem. Stejné akce se opakují s ohledem na podlahu, střechu a vchodové dveře. Na konci jsou shrnuty všechny výsledky, po kterém můžete pokračovat do další místnosti.

Účtování tepla pro ohřev vzduchu

Při výpočtu tepelné ztráty budovy je důležité zohlednit množství tepelné energie spotřebované topným systémem pro ohřev ventilačního vzduchu. Podíl této energie dosahuje 30% celkových ztrát, takže je nepřijatelné ignorovat. Je možné vypočítat tepelné ztráty větrání doma prostřednictvím tepelné kapacity vzduchu pomocí populárního vzorce z fyziky:

  • Qzvýšené - teplo spotřebované topným systémem pro ohřev přívodního vzduchu, W;
  • tv a tn - stejné jako v prvním vzorci, ° С;
  • m je hmotnostní průtok vzduchu vstupujícího mimo dům, kg;
  • c je tepelná kapacita vzduchové směsi, která se rovná 0,28 W / (kg ° C).

Zde jsou známa všechna množství, kromě hmotnostního průtoku vzduchu při větrání prostor. Aby nedošlo k komplikacím úkolu, je nutné souhlasit s podmínkou, že vzduchové prostředí je aktualizováno v celém domě 1 hodinu za hodinu. Poté se objemový průtok vzduchu snadno vypočítá přidáním objemů všech místností, a pak je potřebujete převést na hustotu hmoty. Vzhledem k tomu, že hustota směsi vzduchu se mění v závislosti na teplotě, musíte z tabulky učinit příslušnou hodnotu:

Výpočet tepelných ztrát: indikátory a výpočet tepelné ztráty

Výpočet tepelných ztrát doma je základem topného systému. Je třeba alespoň zvolit správný kotel. Můžete také odhadnout, kolik peněz bude vynaloženo na vytápění v plánovaném domě, provést analýzu finanční efektivity izolace, tj. pochopit, zda náklady na instalaci izolace šetří palivo pro životnost izolace. Velmi často, při výběru výkonu topného systému místnosti, se lidé řídí průměrnou hodnotou 100 W na 1 m 2 plochy se standardní výškou stropu až tři metry. Tato síla však není vždy dostatečná k úplnému doplnění tepelných ztrát. Stavby se liší ve složení stavebních materiálů, jejich objemu, umístění v různých klimatických zónách atd. Pro správný výpočet tepelné izolace a výběr výkonu topných systémů potřebujete vědět o skutečné tepelné ztrátě domu. Jak je vypočítat - uvedeme v tomto článku.

Klíčové parametry výpočtu tepelných ztrát

Ztráta tepla v každém pokoji závisí na třech základních parametrech:

  • objem místnosti - máme zájem o množství vzduchu, které musí být vytápěno
  • teplotní rozdíl uvnitř a vně místnosti - čím větší je rozdíl, tím rychleji dochází k výměně tepla a vzduch ztrácí teplo
  • tepelná vodivost uzavřených konstrukcí - schopnost stěn, oken udržovat teplo

Nejjednodušší výpočet tepelných ztrát

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

Tento vzorec pro výpočet tepelných ztrát agregáty na základě průměrných podmínek 100 wattů na 1 metr čtvereční. Pokud jsou hlavní vypočtené ukazatele pro výpočet topného systému následující hodnoty:

Qt - tepelný výkon navrhovaného ohřívače pro odpadní olej, kW / h.

100 W / m2 je specifická hodnota tepelných ztrát (65-80 W / m2). Zahrnuje únik tepelné energie jeho absorpcí okny, stěnami, stropu; netěsnost ventilací a úniku místnosti a další netěsnosti.

S je plocha místnosti;

K1 - koeficient tepelné ztráty oken:

  • obyčejné zasklení K1 = 1,27
  • dvojité zasklení K1 = 1,0
  • trojité zasklení K1 = 0,85;

K2 - koeficient tepelných ztrát stěn:

  • špatná tepelná izolace K2 = 1,27
  • stěna 2 cihel nebo izolace o tloušťce 150 mm K2 = 1,0
  • dobrá tepelná izolace K2 = 0,854

K3 poměr plochy oken a podlahy:

K4 - koeficient venkovní teploty:

K5 - počet stěn, které vystupují:

K6 - typ prostoru nad vypočteným:

  • studená podkroví K6 = 1,0
  • teplé podkroví K6 = 0,9
  • vyhřívaná místnost K6-0,8;

K7 - výška místnosti:

Zjednodušený výpočet tepelných ztrát doma

Qt = (V x Δt x k) / 860; (kW)

V - objem místnosti (krychlových metrů)
Δt - teplota delta (venkovní a vnitřní)
k - koeficient rozptylu

  • k = 3,0-4,0 - bez tepelné izolace. (Zjednodušená dřevěná konstrukce nebo konstrukce z vlnitého plechu).
  • k = 2,0-2,9 - malá tepelná izolace. (Zjednodušená stavební konstrukce, jednoduché zdivo, zjednodušená konstrukce oken a střech).
  • k = 1,0-1,9 - průměrná tepelná izolace. (Standardní konstrukce, dvojité zdění, malé množství oken, střecha se standardní střechou).
  • k = 0,6-0,9 - vysoká tepelná izolace. (Vylepšený design, cihlové zdi s dvojitou izolací, malý počet dvojitých oken, tlustá podlaha podlahy, střecha z vysoce kvalitního izolačního materiálu).

V tomto vzorci je koeficient disperze velmi běžně zohledněn a není zcela jasné, jak používat koeficienty. V klasických vzácných moderních, vyrobených z moderních materiálů s platnými normami má místnost uzavírající struktury s disperzním koeficientem více než jednoho. Pro podrobnější pochopení metody výpočtu nabízíme následující přesnější metody.

Doporučený výpočet tepelných ztrát v domácnosti

Okamžitě upozorním na skutečnost, že obvodová konstrukce budovy není v podstatě homogenní ve struktuře, ale obvykle sestává z několika vrstev. Příklad: skořápková stěna = omítka + skořepina + vnější povrchová úprava. Do tohoto návrhu mohou být také zahrnuty uzavřené vzduchové mezery (například dutiny uvnitř cihel nebo bloků). Výše uvedené materiály mají různé tepelné charakteristiky. Hlavní charakteristikou vrstvy konstrukce je její odolnost vůči přenosu tepla R.

q je množství tepla, které ztrácí čtverečný metr obklopující plochy (obvykle měřeno ve wattech na metr čtvereční)

ΔT je rozdíl mezi teplotou uvnitř vypočtené místnosti a teplotou venkovního vzduchu (teplota nejchladnějšího pětidenního týdne ° C pro klimatickou oblast, ve které se nachází vypočtená budova).

  • Životní prostor 22С
  • Nebytové 18C
  • Plochy pro úpravu vody 33C

Pokud jde o vícevrstvou konstrukci, přidávají se odolnosti konstrukčních vrstev. Samostatně chci zaměřit svou pozornost na vypočtený koeficient tepelné vodivosti materiálu vrstvy λ W / (m ° C). Od výrobců materiálů to nejčastěji naznačují. S počítanou tepelnou vodivostí materiálu vrstvy konstrukce můžeme snadno dosáhnout odporu přenosu tepla vrstvy:

δ - tloušťka vrstvy, m;

λ je vypočtená tepelná vodivost materiálu vrstvy konstrukce s přihlédnutím k provozním podmínkám uzavíracích konstrukcí W / (m2 оС).

Abychom mohli vypočítat tepelné ztráty pomocí ochranných konstrukcí, potřebujeme:

1. Odolnost přenosu tepla u konstrukcí (pokud je konstrukce vícevrstvá, pak vrstvy Σ R) R
2. Rozdíl mezi teplotou v vypočítané místnosti a na ulici (teplota nejchladnějších pětidenních teplot je ° C). ΔT
3. Plotové ohrady F (oddělené stěny, okna, dveře, strop, podlaha)
4. Orientace budovy ve vztahu k hlavním bodům.

Vzorec pro výpočet tepelné ztráty oplocení je následující:

Qogr = (ΔT / Rogr) * Fogr * n * (1 + Sb)

Qogr - tepelná ztráta stěnou, W
Rogr - odpor tepelného přenosu, čtvereční metry ° C / W; (Pokud jsou více vrstev než vrstvy Σ Rogr)
Fogr - plocha uzavírací konstrukce, m;
n je koeficient styku mezi uzavírací konstrukcí a venkovním vzduchem.

Typ oplocení

Koeficient n

1. Vnější stěny a kryty (včetně odvětrávaného venkovního vzduchu), podkroví (se střechou z kusových materiálů) a nad příjezdovými cestami; překrývají studené (bez uzavření stěn) podzemí v severní budově-klimatické zóny

2. překrytí chladných sklepů, které komunikují s vnějším vzduchem; překrytí podkroví (se střechou válcovaných materiálů); překrývající se za studena (s uzavíracími stěnami) pod zemí a studenými podlahami v severní budově-klimatické zóny

3. Stropy nad nevyhřívanými sklepy se světelnými otvory ve stěnách

4. Stropy nad nevyhřívanými sklepy bez světelných otvorů ve stěnách, umístěných nad úrovní terénu

5. Překryje nad vyhřívanými technickými podzemí pod úrovní terénu.

(1 + Σb) - dodatečné tepelné ztráty v podílech na hlavních ztrátách. Dodatečné tepelné ztráty b skrze uzavřené konstrukce by měly být odečteny v podílech hlavních ztrát:

a) v prostorách jakéhokoli účelu prostřednictvím vnějších vertikálních a šikmých (vertikálních projekčních) stěn, dveří a oken směřujících na sever, východ, severovýchod a severozápad - ve výši 0,1 na jihovýchodě a na západ - ve výši 0,05; v rohových pokojích, navíc - 0,05 pro každou zeď, dveře a okénko, pokud jeden z plotů směřuje na sever, východ, severovýchod a severozápad a 0,1 - v jiných případech;

b) v místnostech navržených pro standardní provedení, přes stěny, dveře a okna směřující po obou stranách světa, ve výši 0,08 s jednou vnější stěnou a 0,13 pro rohové místnosti (kromě obytných) a ve všech obytných prostorech - 0,13;

c) přes nevytápěné podlahy v přízemí nad studeným podzemím budov v oblastech s odhadovanou venkovní teplotou minus 40 ° C a nižší (parametry B) - ve výši 0,05,

d) prostřednictvím vnějších dveří, které nejsou vybaveny vzduchovými nebo vzduchovými žaluziemi, ve výšce budov H, m od průměrné úrovně země až k vrcholu okapu, střed výfukových otvorů svítidla nebo ústí důlů ve výši: 0,2 N - pro trojité dveře s dva vestibulu mezi nimi; 0,27 H - u dvojitých dveří s mezistěnami mezi nimi; 0,34 H - u dvojitých dveří bez vestibulu; 0,22 H - pro jednotlivé dveře;

e) přes vnější bránu, která není vybavena vzduchovými a vzduchovými žaluziemi, v množství 3 v nepřítomnosti vestibulu a ve velikosti 1 za přítomnosti vestibulu u brány.

Pro letní a náhradní venkovní dveře a brány by se neměly brát v úvahu dodatečné tepelné ztráty podle článků "g" a "g".

Samostatně si vezměte takový prvek jako podlaha na zemi nebo na dříví. Jsou zde funkce. Podlaha nebo stěna, která neobsahuje tepelně izolační vrstvy materiálů s koeficientem tepelné vodivosti λ menší nebo rovnou 1,2 W / (m ° C), se nazývá neizolovaná. Odolnost proti přenosu tepla na takovou podlahu je obvykle označována jako Rn.π, (m2 оС) / W. Pro každou zónu neizolované podlahy existují standardní hodnoty pro odolnost proti přenosu tepla:

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

První tři zóny jsou pásy umístěné rovnoběžně s obvodem vnějších stěn. Zbývající oblast patří do čtvrté zóny. Šířka každé zóny je 2 m. Začátek první zóny je umístěn u křižovatky podlahy s vnější stěnou. Pokud je nevyhřívaná podlaha přilehlá ke zdi zakopané v zemi, začátek je přenesen na horní hranici pohřbené zdi. Pokud je návrh podlahy umístěn na zemi, existují izolační vrstvy, nazývá se izolace a její odolnost proti přehřátí Rú.π, (m2 οС) / W je určena podle vzorce:

Rup = Rn.p. + Σ (γu.s. / λу.с)

Rn.p - odpor tepelného přenosu uvažované zóny nevyhřívané podlahy, (m2 оС) / W;
γу.с - tloušťka ohřívací vrstvy, m;
λου.σ - součinitel tepelné vodivosti materiálu ohřívací vrstvy, W / (m · ° C).

Pro podlahu na kulatinách je výpočet odporu přenosu tepla Rl, (m2 оС) / W vypočtený podle vzorce:

Tepelné ztráty každé uzavřené konstrukce jsou považovány za samostatné. Množství tepelných ztrát prostřednictvím uzavíracích konstrukcí celé místnosti bude součtem tepelných ztrát v každé uzavírací konstrukci místnosti. Je důležité nezaměňovat na měření. Pokud se namísto (W) objeví (kW) nebo dokonce (kcal), dostanete nesprávný výsledek. Můžete také nepozorovaně uvést Kelvina (K) namísto stupňů Celsia (° C).

Pokročilý výpočet tepelných ztrát doma

Vytápění v obytných a obytných budovách Prostorové tepelné ztráty se skládají z tepelných ztrát prostřednictvím různých uzavíracích konstrukcí, jako jsou okna, stěny, podlahy, podlahy a spotřeba tepla pro topný vzduch, který proniká únikem ochranných konstrukcí (obvodových konstrukcí) dané místnosti. V průmyslových budovách existují další typy tepelných ztrát. Výpočet tepelné ztráty v prostorách se provádí pro všechny uzavírací konstrukce všech vytápěných prostor. Ztráty tepla vnitřními konstrukcemi mohou být ignorovány s teplotním rozdílem v nich s teplotou okolních místností až do 3 ° C. Ztráty tepla skrze uzavírací konstrukce jsou vypočteny podle následujícího vzorce W:

Qogr = F (tνn - tB) (1 + Σ β) n / ro

tnB - teplota venkovního vzduchu, оС;
tvn - temp-ra v interiéru, оС;
F - ochranná stavební plocha, m2;
n - koeficient, který bere v úvahu polohu plotu nebo ochranné konstrukce (její vnější povrch) vzhledem k vnějšímu vzduchu;
β - dodatečné tepelné ztráty, podíly hlavních ztrát;
Rο - odpor proti přenosu tepla, m2 · οС / W, který je určen následujícím vzorcem:

R = 1 / αv + Σ (δi / λ) + 1 / an + Rv.π, kde

αv - koeficient tepelného vnímání plotu (jeho vnitřní plocha), W / m2 · о С;
λi a δi - vypočtený součinitel tepelné vodivosti pro materiál dané vrstvy konstrukce a tloušťka této vrstvy;
αn je součinitel přestupu tepla skříně (její vnější povrch), W / m2 · о С;
Rv.n - v případě uzavřené vzduchové mezery v konstrukci, jeho tepelný odpor, m2 · o C / W (viz tabulka 2).
Koeficienty αn a αb jsou odebírány podle SNiP a pro některé případy jsou uvedeny v tabulce 1;
δi - obvykle přiřazené podle úlohy nebo určené podle výkresů obálky budovy;
λі - je zachycen v referenãních knihách.

Tabulka 1. Koeficienty absorpce tepla αv a přenos tepla αn

Oplocení plochy

Tepelná ztráta doma, výpočet tepelné ztráty.

Dnes je úspora tepla důležitým parametrem, který je zohledněn při výstavbě obytného nebo kancelářského prostoru. V souladu s SNiP 23-02-2003 "Tepelná ochrana budov" se odpor tepelného přenosu vypočítá jedním ze dvou alternativních přístupů:

Pro výpočet vytápěcího systému doma můžete kalkulačku vypočítat pro výpočet vytápění, tepelné ztráty doma.

Předepisujícím přístupem jsou normy kladené na jednotlivé prvky tepelné ochrany budovy: vnější stěny, podlahy nad nevyhřívanými prostory, kryty a podkroví, okna, vchodové dveře apod.

Spotřebitelský přístup (odolnost proti přenosu tepla může být snížena ve vztahu k normové úrovni za předpokladu, že konstrukční spotřeba tepelné energie pro vytápění prostoru je nižší než standard).

  • Rozdíl mezi vnitřní a vnější teplotou vzduchu by neměl překročit určité přípustné hodnoty. Maximální přípustné hodnoty teplotního rozdílu pro vnější stěnu jsou 4 ° С. pro krytí a půdní podlahu 3 ° С a pro zakrytí nad sklepy a podzemí 2 ° С.
  • Teplota na vnitřním povrchu plotru by měla být nad teplotou rosného bodu.

Například: pro Moskvu a Moskvu požadovaný tepelný odpor stěny pro spotřebitelský přístup je 1,97 ° C · m 2 / W a pro normativní přístup:

  • pro dům trvalého bydliště 3,13 ° С · m 2 / W.
  • pro administrativní a jiné veřejné budovy včetně zařízení pro sezónní pobyt 2,55 ° C · m 2 / W.

Z tohoto důvodu si vyberete kotel nebo jiné topné zařízení pouze na parametrech uvedených v jejich technické dokumentaci. Měli byste se ptát sami sebe, zda je váš dům postaven s přísným ohledem na požadavky SNiP 23-02-2003.

Pro správnou volbu výkonu kotlového topení nebo topných zařízení je proto nutné vypočítat skutečné tepelné ztráty vašeho domu. Obecně platí, že obytný dům ztrácí teplo stěnami, střechou, okny, zeminou a také může dojít k významným ztrátám tepla při větrání.

Ztráta tepla závisí hlavně na:

  • teplotní rozdíly v domě a na ulici (čím vyšší je rozdíl, tím vyšší je ztráta).
  • tepelné stínění stěn, oken, podlah, nátěrů.

Stěny, okna, podlahy mají určitou odolnost proti úniku tepla, tepelné stínící vlastnosti materiálů jsou hodnoceny hodnotou nazývanou odpor tepla.

Odolnost přenosu tepla bude ukazovat, kolik tepla bude protéct čtverečním metrem konstrukce pro daný teplotní rozdíl. Tuto otázku můžeme formulovat jinak: jaký teplotní rozdíl nastane, když určité množství tepla projde čtvercovým metrem oplocení.

R = ΔT / q.

  • q je množství tepla, které uniká přes čtvercový povrch stěny nebo okna. Toto množství tepla se měří ve wattech na čtvereční metr (W / m 2);
  • ΔT je rozdíl mezi teplotou mimo a v místnosti (° C);
  • R je odpor tepla (° C / W / m 2 nebo ° C · m 2 / W).

Pokud jde o vícevrstvou konstrukci, je odpor vrstev jednoduše sčítán. Například odpor stěny ze dřeva, který je lemovaný cihly, je součtem tří odporů: cihlové a dřevěné stěny a vzduchová mezera mezi nimi:

R (součet) = R (de) + R (možné) + R (cihla)

Rozložení teploty a hraniční vrstvy vzduchu během přenosu tepla stěnou.

Výpočet tepelných ztrát se provádí za nejchladnější období roku, což je nejmrazší a větrný týden v roce. V stavební literatuře často uvádějte tepelný odpor materiálů založený na tomto stavu a klimatické oblasti (nebo venkovní teplotu), kde je váš domov.

Tabulka odolnosti proti přenosu tepla z různých materiálů

Materiál stěny a tloušťka

Odolnost přenosu tepla Rm.

Cihlová zeď
tloušťka ve 3 cihel. (79 centimetrů)
tloušťka v 2,5 kirp. (67 centimetrů)
tloušťka ve 2 cihel. (54 centimetrů)
tloušťka v 1 cihla (25 centimetrů)

Stůl s dřevem Ø 25
Ø 20

Tloušťky 20 centimetrů
Tloušťky 10 centimetrů

Rámová stěna (deska +
Minvata + deska) 20 centimetrů

Stěna z pěnového betonu 20 centimetrů
30 cm

Sádra na cihel, beton.
pěnový beton (2-3 cm)

Stropní (podkrovní) podlaha

Dvojité dřevěné dveře

Tabulka tepelných ztrát oken různých konstrukcí při ΔT = 50 ° С (Tdrogy = -30 ° C. Tinterní = 20 ° C)

Typ okna

RT

q. W / m2

Q. W.

Normální dvojitá okna

Okno s dvojitým zasklením (tloušťka skla 4 mm)

4-6-4-6-4
4-Ar6-4-Ar6-4
4-6-4-6-4К
4-Ar6-4-Ar6-4K
4-8-4-8-4
4-Ar8-4-Ar8-4
4-8-4-8-4К
4-Ar8-4-Ar8-4K
4-10-4-10-4
4-Ar10-4-Ar10-4
4-10-4-10-4K
4-Ar10-4-Ar10-4K
4-12-4-12-4
4-Ar12-4-Ar12-4
4-12-4-12-4К
4-Ar12-4-Ar12-4K
4-16-4-16-4
4-Ar16-4-Ar16-4
4-16-4-16-4K
4-Ar16-4-Ar16-4K

Jak je vidět z výše uvedené tabulky, moderní okna vám dávají možnost snížit tepelné ztráty okna téměř o 2krát. Například pro 10 oken o rozměrech 1,0 mx 1,6 m mohou úspory dosahovat až 720 kilowatthodin měsíčně.

Pro správný výběr materiálů a tloušťku stěny použijte tyto informace na konkrétní příklad.

Při výpočtu tepelných ztrát na m 2 se podílejí dvě hodnoty:

  • teplotní rozdíl ΔT.
  • odolnost proti přenosu tepla R.

Nechte teplotu v místnosti 20 ° C. a venkovní teplota bude -30 ° C. V tomto případě se teplotní rozdíl ΔT rovná 50 ° C. Stěny jsou vyrobeny z dřeva o tloušťce 20 centimetrů, pak R = 0,806 ° С · m 2 / W.

Ztráta tepla bude 50 / 0,806 = 62 (W / m 2).

Pro zjednodušení výpočtu tepelných ztrát v konstrukčních příručkách jsou uvedeny tepelné ztráty různých typů stěn, podlah atd. pro některé hodnoty zimní teploty vzduchu. Pro rohové místnosti (kde turbulence vzduchu napouští dům) a neuzavřené jsou zpravidla uváděny různé číselné údaje a zohledňuje se rozdíl v teplotách pro přízemí a horní podlaží.

Tabulka specifických tepelných ztrát stavebních oplocovacích prvků (na 1 m 2 podél vnitřního obrysu stěn) v závislosti na průměrné teplotě nejchladnějšího týdne v roce.

Charakteristický
oplocení

Venkovní
teplotu
° С

Ztráta tepla. W

1. poschodí

2. patro

Roh
v místnosti

Negl.
v místnosti

Roh
v místnosti

Negl.
v místnosti

2,5 cihlová zeď (67 cm)
s interním omítka

Stěna ve 2 cihel (54 cm)
s interním omítka

Nasekaná stěna (25 cm)
s interním čalounění

Nasekaná stěna (20 cm)
s interním čalounění

Stěna ze dřeva (18 cm)
s interním čalounění

Dřevěná stěna (10 cm)
s interním čalounění

Rámová zeď (20 cm)
s výplní z expandované hlíny

Stěna z pěnového betonu (20 cm)
s interním omítka

Poznámka: V případě, kdy je stěna umístěna vně nevytápěné místnosti (vrchlíku, prosklené verandy a podobně), je tepelná ztráta skrz něj bude 70% vypočtené a pokud nevytápěné na tomto místě je další mimo místnost tepelných ztrát bude 40 % vypočtené hodnoty.

Tabulka specifických tepelných ztrát stavebních oplocovacích prvků (na 1 m 2 podél vnitřního obrysu) v závislosti na průměrné teplotě nejchladnějšího týdne v roce.

Charakteristika plotu

Venkovní
teplotu ° С

Ztráta tepla.
kw

Okno s dvojitým zasklením

Dveře z masivního dřeva (dvojitá)

Dřevěné podlahy nad suterénem

Dále analyzujeme příklad výpočtu tepelných ztrát dvou místností stejné oblasti pomocí tabulek.

Příklad 1

Rohový pokoj (1. patro)

  • 1. poschodí.
  • plocha místnosti je 16 m 2 (5x3,2).
  • výška stropu - 2,75 m.
  • vnější stěny - dva.
  • materiál a tloušťka vnějších stěn - dřevo o tloušťce 18 centimetrů je opláštěno sádrokartonovou deskou a pokryto tapetami.
  • okna - dvě (výška 1,6 m, šířka 1,0 m) s dvojitým zasklením.
  • podlahy jsou dřevěné. spodním suterénu.
  • nad půdou.
  • design venkovní teplota -30 ° С.
  • požadovaná teplota v místnosti je +20 ° С.

Dále provádíme výpočet plochy teplosměnných ploch.

  • Vnější stěna bez oken: Sna stěnách(5 + 3,2) x2,7-2x1,0x1,6 = 18,94 m 2.
  • Okno: Sokna = 2x1,0x1,6 = 3,2 m 2
  • Podlahová plocha: Spodlahu = 5x3,2 = 16 m 2
  • Stropní plocha: Sstrop = 5x3,2 = 16 m 2

Oblasti vnitřních příček nejsou zahrnuty do výpočtu, protože teplota je na obou stranách přepážky stejná, a proto teplo nevystupuje přes přepážky.

Nyní vypočteme tepelné ztráty pro každý povrch:

  • Qna stěnách = 18,94x89 = 1686 W.
  • Qokna = 3,2x135 = 432 wattů.
  • Qpodlahu = 16 x 26 = 416 wattů.
  • Qstrop = 16 x 35 = 560 wattů.

Celková tepelná ztráta v místnosti bude: Qcelkem = 3094 wattů.

Mějte na paměti, že přes stěny se teplo odpařuje mnohem víc než přes okna, podlahy a strop.

Příklad 2

Krytá místnost (podkroví)

  • horní patro.
  • plocha je 16 m 2 (3,8 x 4,2).
  • výška stropu 2,4 m
  • vnější stěny; dvě střešní svahy (břidlice, masivní obreshetka, 10 centimetrů minerální vlna, obložení stěn). (dřevo o tloušťce 10 centimetrů lemované klapkou) a boční příčky (stěna rámu s expandovanou jílovou výplní s 10 centimetry).
  • okna - 4 (dva na každém štítu), 1,6 m vysoký a 1,0 m široký s dvojitým zasklením.
  • design venkovní teplota -30 ° С.
  • požadovaná teplota v místnosti je + 20 ° С.

Dále vypočítat plochu teplosměnných ploch.

  • Vnější plocha čelní stěny mínus okna: Skoncové stěny = 2x (2,4x3,8-0,9x0,6-2x1,6x0,8) = 12 m 2
  • Plocha střechy svahy ohraničující pokoj: Sskat.sten = 2x1,0x4,2 = 8,4 m 2
  • Plocha vedlejších oddílů: Spoprsí boomu = 2 x 1,5 x 4,2 = 12,6 m 2
  • Okno: Sokna = 4x1,6x1,0 = 6,4 m 2
  • Stropní plocha: Sstrop = 2,6 x 4,2 = 10,92 m 2

Dále vypočteme tepelné ztráty těchto ploch, je třeba vzít v úvahu, že v tomto případě teplo nezanechá podlahu, protože je zde teplá místnost. Vypočítáváme ztráty tepelných ztrát na stěnách jako u rohových místností a u stropních a bočních příček udáváme 70% koeficientu, protože za nimi jsou nevyhřívané místnosti.

  • Qkoncové stěny = 12x89 = 1068 wattů.
  • Qskat.sten = 8,4 x 142 = 1193 wattů.
  • Qpoprsí boomu = 12,6 x126 x 0,7 = 1111 wattů.
  • Qokna = 6.4x135 = 864 wattů.
  • Qstrop = 10,92 x 35 x 0,7 = 268 W.

Celková tepelná ztráta v místnosti bude: Qcelkem = 4504 wattů.

Jak můžeme vidět, teplá místnost v 1. patře ztrácí (nebo spotřebuje) podstatně méně tepla než mansardová místnost s tenkými stěnami a velkou zasklenou plochou.

Aby byla tato místnost vhodná pro zimní život, je třeba především ohřívat stěny, postranní příčky a okna.

Každá uzavřená plocha může být znázorněna jako vícevrstvá stěna, z nichž každá má vlastní tepelný odpor a vlastní odpor vůči průchodu vzduchu. Součtem tepelného odporu všech vrstev získáme tepelný odpor celé stěny. Také jsme slyšeli, abychom shrnuli odpor proti průchodu vzduchu všech vrstev, je možné pochopit, jak dýchá stěna. Nejlepší stěna dřeva by měla být ekvivalentní stěně dřeva o tloušťce 15 až 20 antiemeterů. Níže uvedená tabulka vám pomůže.

Tabulka odolnosti proti přenosu tepla a průchodu vzduchu z různých materiálů ΔT = 40 ° С (Tdrogy= -20 ° C. Tinterní= 20 ° C)


Stěnová vrstva

Tloušťka
vrstvy
stěny

Odolnost
teplosměnná vrstva stěny

Resist
Vzduchové potrubí
hodnost
je ekvivalentní
stěna řeziva
tlustý
(cm)

Ro.

Ekvivalent
cihla
zdi
tlustý
(cm)

Masonry z obyčejné
hliněná cihla tloušťka:

12 centimetrů
25 centimetrů
50 centimetrů
75 centimetrů

Zděné keramzové bloky
Tloušťka 39 cm s hustotou:

1000 kg / m 3
1400 kg / m 3
1800 kg / m 3

30 cm silný pěnový beton
hustota:

300 kg / m 3
500 kg / m 3
800 kg / m 3

Trámová stěna silná (borovice)

10 centimetrů
15 centimetrů
20 centimetrů

Pro úplný obrázek o tepelné ztrátě celého pokoje je třeba zvážit

  1. Tepelné ztráty způsobené kontaktem nadzemí s mraženou půdou zpravidla dosáhnou 15% tepelných ztrát stěnami prvního patra (s ohledem na složitost výpočtu).
  2. Tepelné ztráty spojené s větráním. Tyto ztráty jsou vypočteny na základě stavebních kódů (SNiP). Obytná budova vyžaduje přibližně jednu výměnu vzduchu za hodinu, tj. Během této doby je nutné dodat stejné množství čerstvého vzduchu. Takže ztráty, které jsou spojeny s ventilací, budou o něco menší než součet tepelných ztrát způsobených obklopujícími strukturami. Ukazuje se, že ztráta tepla stěnami a zasklením je pouze 40% a tepelná ztráta pro ventilaci je 50%. V evropských normách pro ventilaci a izolaci stěn je poměr tepelných ztrát 30% a 60%.
  3. Pokud stěna "dýchá" jako stěna baru nebo dřeva o tloušťce 15 až 20 centimetrů, pak se teplo vrací. To snižuje tepelné ztráty o 30%. proto musí být hodnota tepelného odporu stěny získaná ve výpočtu vynásobena 1,3 (nebo odpovídajícím způsobem snížena tepelná ztráta).

Po shrnutí všech tepelných ztrát doma můžete pochopit, jakou energii potřebují kotel a topná zařízení pro komfortní vytápění domu v nejchladnějších a nejvykrytějších dnech. Takové výpočty také ukazují, kde je "slabá vazba" a jak ji vyloučit pomocí dodatečné izolace.

Pro výpočet spotřeby tepla lze použít agregované ukazatele. Proto v 1-2 podlažích, které nejsou příliš teplé, při venkovní teplotě -25 ° C je zapotřebí 213 W na 1 m 2 celkové plochy a při -30 ° C - 230 W. U dobře izolovaných domů bude toto číslo: při -25 ° C - 173 W na m 2 celkové plochy a při -30 ° C - 177 W.

Top