Рассчитать отопление: Расчет отопления в частном доме – Калькулятор онлайн

Онлайн калькуляторы для расчета системы отопления

Системы отопленияРасчет системы отопления – это очень важный этап, от которого во многом зависит последующий комфорт и удобство проживания в доме. Мы подготовили для вас десятки бесплатных онлайн-калькуляторов, которые облегчат расчеты, и все они собраны в рубрике «Система отопления»! Но для начала выясним, как вообще рассчитывается отопительная система?

Этап №1. Вначале рассчитываются теплопотери здания – эти сведения необходимы для того, чтобы определить мощность отопительного котла и каждого из радиаторов в частности. В этом вам поможет наш калькулятор теплопотерь! Что характерно, их следует рассчитывать для каждого помещения, в котором имеется наружная стена.

Этап №2. Далее нужно выбрать температурный режим. В среднем, для расчетов используется значение 75/65/20, что полностью соответствует требованиям EN 442. Если выберите именно этот режим, то уж точно не ошибетесь, ведь на него настроена большая часть всех импортных отопительных котлов.

Этап №3. После этого подбирается мощность радиаторов с учетом полученных теплопотерь в помещении. Также вам может пригодиться бесплатный калькулятор расчета количества секций радиатора отопления.

Этап №4. Для подбора подходящего циркуляционного насоса и труб нужного диаметра производится гидравлический расчет. Чтобы выполнить его, нужны специальные знания и соответствующие таблицы. Также можно воспользоваться калькулятором расчета производительности циркуляционного насоса.

Этап №5. Теперь нужно выбрать котел. Детальнее о выборе отопительного котла можно узнать из статей данной рубрики нашего сайта.

Этап №6. В конце необходимо рассчитать объем системы отопления. Ведь именно от вместительности сети будет зависеть объем расширительного бака. Здесь вам поможет

калькулятор расчета общего объема системы отопления.

На заметку! Эти, а также многие другие онлайн-калькуляторы можно найти в данной рубрике сайта. Воспользуйтесь ими, чтобы максимально облегчить рабочий процесс!

калькулятор, оптимальное количество теплообменников в системе

Для того чтобы дома всегда были комфортные условия, отопление должно обладать оптимальной мощностью, а этого невозможно достичь, без тщательного расчёта системы. На подбор параметров влияют характеристики не только оборудования, но и объёмно-планировочные решения самого здания.

Содержание статьи:

Расчет системы отопления в частных домах

Подробный расчет могут провести специализированные компании, которые занимаются проектированием и монтажом отопления. В случае, если обыватель проводит комплекс работ самостоятельно, ему потребуются определённые навыки в этой области.

Важно: Выполнить подбор наиболее подходящего для конкретного объекта оборудования поможет интерактивный калькулятор на любом из профессиональных интернет-порталов – он учтет все параметры и выдаст наиболее точный результат.

При проведении самостоятельного расчета нужно учесть несколько факторов:

  • Отапливаемая площадь дома.
  • Мощность котла.
  • Количество радиаторов, теплообменников и их теплоотдача.
  • Потери тепла.
  • Особенности дома – утепление стен, их количество, площадь, наличие и габариты окон и т.д. Кроме того, необходимо знать мощность циркуляционного насоса, так как каждый метр длины системы требует большей мощности устройства для принудительного движения теплоносителя.

Как рассчитать оптимальное количество и объем теплообменников

Как рассчитать отопление? При использовании упрощенной схемы расчета на 1 киловатт мощности приходится 10 м2 отапливаемого помещения (или 100 Вт на 1 м2). Мощность вычисляется по формуле: N = S*100*1,45, под буквой S подразумевается площадь пространства, которое предстоит отапливать, а 1,45 — это коэффициент потери тепловой энергии.

Важно: Изменить мощность излучателя можно, увеличив или уменьшив количество секций в батарее. Мощность одной секции в разных типах радиаторов может различаться.

Какие параметры следует учитывать при расчете

При расчете отопления нужно учитывать следующие характеристики здания:

  • Габариты в плане и высота потолков. Именно от этого зависит площадь и объём – чем они больше, тем выше мощность приборов для отопления (на каждые 10м2 требуется 1 кВт).
  • Количество этажей, так как расчёт необходимо повторять для каждого уровня здания.
  • Наличие / отсутствие дымоходного или вентиляционного каналов. Наличие вытяжных отверстий увеличивает потери тепла, что скажется на потреблении энергии.
  • Количество и размер окон. Если в комнате имеется два окна с двумя наружными стенами, то в формуле стоит использовать другой коэффициент (в таком случае на каждый квадратный метр котел должен выдавать не 100 Вт, а 130 Вт).
  • Система распределения тепла (может быть однотрубной, радиальной или иметь две параллельных трубы).
  • Толщина и качество утеплителя.

Расчет мощности оборудования

На данный момент производится четыре основных типа котлов: газовые, на жидком или твердом топливе, функционирующие от электричества.

Важно! Как и при расчете мощности батарей, в этом случае на каждые 10 квадратных метров площади помещения требуется 1 кВт мощности котла. Подбирать отопительное оборудование необходимо с запасом для того, чтобы оно не работало на пределе своих возможностей

Выбор радиатора

При покупке батареи следует обратить внимание:

  • На тепловые характеристики, материал и тип конструкции.
  • Наибольшее давление, при котором работа будет безопасной
  • Количество основных элементов (секций) в батарее, в зависимости от расхода тепла.

В специализированных магазинах можно найти батареи из чугуна, стали, алюминия и биметалла. Выбор зависит в первую очередь от условий эксплуатации и финансовых возможностей владельца здания.

Чугунные

Наиболее выгодными свойствами чугунных батарей являются долгий срок работы и низкая стоимость. Такие радиаторы не поддаются воздействию коррозии и служат до 50 лет. Кроме того, они не чувствительны к качеству циркулирующей жидкости и стабильно выполняют свою функцию даже при высоком давлении в системе – до 12 атмосфер.

Однако, несмотря на свои многочисленные положительные черты, радиаторы такого типа редко устанавливаются в загородных домах, так как они выглядят устаревшими. Из-за этого почти невозможно гармонично вписать их в современные интерьеры.

Важно: Эти батареи тяжелые и их можно устанавливать лишь в домах с очень прочными стенами.

Стальная модель

Данный тип радиатора имеет быстрый нагрев. Это делает его наиболее подходящим для систем с контролем температуры. Самое главное, что вес стальной батареи не будет слишком большим. Ее недостаток заключается в хрупкости, также радиатор плохо переносит большие нагрузки.

Важно: Использовать батарею из стали можно только в том случае, если давление в системе не превышает 7-8 атмосфер.

Нержавеющая сталь

Срок службы этого радиатора очень большой. Также он характеризуется высокой эффективностью и красивым внешним видом. Из недостатков данного типа оборудования отмечают высокую стоимость. Основным преимуществом прибора является его сочетаемость со многими дизайнерскими решениями интерьера.

Алюминий

Алюминиевый радиатор выглядит очень современно и легко вписывается практически в любой интерьер. Имеет невысокую стоимость, но редко используется в частных домах. Проблема в том, что эти радиаторы требовательны к качеству жидкости, циркулирующей в системе.

Такие модели выдерживают нагрузки до 15 атмосфер.

Биметаллическая батарея

В настоящее время биметаллические батареи являются наиболее популярными приборами отопления. Конструкция этого радиатора включает компоненты, изготовленные из двух металлов – алюминия и стали (либо меди). Преимущества биметаллического оборудования заключаются в следующем:

  • Способность выдерживать очень высокое давление охлаждающей жидкости (до 35 бар) и гидравлический удар.
  • Эффективность комбинированного состава достигается повышенной теплоотдачей материала – конвекционные потоки естественным образом циркулируют по помещению, что позволяет легко обогреть даже большие пространства.
  • Достойный внешний вид.
  • Маленький вес.
  • Долговечность (срок использования до 25 лет).

Важно! Биметаллический радиатор является наиболее подходящим прибором отопления для частного дома. Такое оборудование отличается высоким качеством сборки, простотой установки и удобством в эксплуатации.

Какая труба лучше всего подходит для обогрева магистрали

Чтобы приобрести подходящие трубы отопления, нужно:

  • Определить тепловую мощность системы и оптимальное давление охлаждающей жидкости, рассчитать отопление дома.
  • Тепловая мощность рассчитывается по формуле Q = (V * Δt * K) * 860, где V – объем помещения, Δt – разница температур воздуха между помещением и улицей, а K — поправочный коэффициент (в зависимости от степени утепления здания значение определяется по специальной таблице).
  • В среднем, скорость теплоносителя в системе составляет 0,36-0,7 м / с. Оптимальное давление выбирается самостоятельно.
  • Определить по полученным показателям необходимый диаметр трубы с помощью специализированных таблиц.

В качестве материала для труб отопления обычно используется металлопластик. Однако можно использовать стальные или даже дорогие и прочные медные трубы.

Советы и рекомендации по расчету систем отопления

Для успешного расчета и выбора отопительной системы нужно следовать рекомендациям:

  • Атмосферное давление в месте эксплуатации оборудования должно составлять приблизительно 760 мм рт. Для высокогорья необходимо ввести дополнительные поправки для более точных расчетов.
  • Водоснабжение оборудования не должно быть с нижней трубной разводкой. В противном случае теряется около 15…20% тепла.
  • Расстояние от нижней части устройства до пола и от верхней части устройства до подоконника или настенного крепления должно составлять не менее 100 мм, и только в таком случае система сможет обеспечить свободную циркуляцию тепловых потоков.

Расчет отопления – важный этап при обустройстве жилого дома или квартиры. При недостаточной мощности в доме будет холодно. В случае, если она будет слишком большой, дорогостоящее оборудование не будет окупаться, его износ будет высок, а счета за газ будут слишком высоки. Именно поэтому важно знать, как посчитать отопление дома. Если нет возможности сделать это самостоятельно, лучше обратиться к онлайн калькулятору системы отопления.

«Как рассчитать отопление в частном доме?» – Яндекс.Кью

Расчет отопления включает в себя несколько этапов:

  • расчет теплопотерь, показывающих, какое количество тепла из-за конструктивных особенностей помещений и материалов, из которого изготовлен дом, «уходит» в окружающую среду
  • расчет необходимой мощности отопительного оборудования, на основании которого подбирается такая мощность отопительного котла, которая позволит отоплению работать эффективно и стабильно, не расходуя при этом излишних ресурсов, но имея запас мощности на работу в условиях нетипично холодных температур и подготовку горячей воды (если это необходимо)
  • гидравлические расчеты отвечают за выбор оптимального варианта разводки труб отопления, подбор подходящих труб, насосов, запорных элементов и фитингов, определяют необходимый объем расширительных баков

Одина из главных составляющих расчета и проектирования системы отопления – определение верной требуемой мощности отопительного оборудования.

Расчет тепловых потерь дома производится на основе информации о планировке дома, размеров помещений, расположения окон и дверей, используемых при строительстве дома материалов и утеплителей. Профессиональный расчет теплопотерь производят наши инженеры и проектировщики, исходя из данных таблиц со свойствами различных материалов.

Упрощенная формула расчета необходимой тепловой мощности для отопления одного помещения выглядит так:

Тепловая мощность, требуемая на обогрев одного помещения = Резервный коэффициент * Количество ватт на отопление одного метра помещения * Площадь помещения * Коэффициент теплопотерь через окна * Коэффициент соотношения площади окон * Коэффициент теплопотерь через стены * Коэффициент зимних температур воздуха * Коэффициент наружных стен * Коэффициент потолка * Коэффициент высоты потолка * Коэффициент ГВС

Соответственно, для определения общей тепловой мощности, требуемой для отопления дома, необходимо сложить расчетные показатели тепловых мощностей отдельных помещений.

Резервный коэффициент необходим для обеспечения запаса мощности на случай сильных морозов, в которые системе отопления для поддержания в доме комфортной температуры придется работать с увеличенной мощностью. Как правило, этот коэффициент при расчете принимается равным 1,2

Количество ватт на отопление одного метра помещения зависит от типа комнаты и ее назначения. Стандартное на отопление 1 м2 требуется 100 ватт. Если помещение планируется нежилым (кладовая, прачечная и т.д.), это значение можно уменьшить. Для ванных комнат, детских и любых других помещений, где комфортной является температура воздуха чуть выше, чем в остальных комнатах этот показатель следует увеличить.

Коэффициент теплопотерь через окна зависит от формата и качества стеклопакетов, установленных в доме. Для самых простых однокамерных окон этот коэффициент при расчете равен 1,27, для двухкамерного стеклопакета – 1, для трехкамерного – 0,85

Коэффициент соотношения площади окон определяется соотношением площади окон в помещении к площади помещения (по полу) и составляет, в зависимости от соотношения:

  • при соотношении 10% — 0,8
  • 20% — 1,0
  • 30% — 1,2
  • 40% — 1,4
  • 50% — 1,5

Этот коэффициент наглядно показывает, насколько тепловая мощность системы отопления дома с обычными окнами может отличаться о дома с панорамным остеклением.

Коэффициент теплопотерь через стены зависит от того материала, из которого изготовлены стены дома и наличия теплоизоляции в стенах. Для самых распространенных материалов стен этот коэффициент расчета отопления будет таким:

  • кирпичных стен (в два кирпича) с утеплителем 150 мм – 0,85
  • кирпичных стен (в два кирпича) без утеплителя – 1,1
  • пенобетонных блоков – 1
  • бревна (сруб) – 1,25
  • обычного бетона без утепления – 1,5

Коэффициент зимних температур воздуха соответствует усредненному показателю отрицательных температур самого холодного месяца (как правило, января или февраля)

  • для -15°С он составляет 0,9
  • для -20°С – 1
  • для -25°С – 1,1

Коэффициент наружных стен зависит от того, какое количество стен помещения является наружными, т.е. не смежными с другими помещениями.

  • если в помещении всего одна стена является наружной, коэффициент будет равен 1
  • для двух стен – 1,2
  • для трех – 1,22

Коэффициент потолка учитывается в расчете отопления таким образом:

  • если над помещением есть неотапливаемое помещение (чердак, мансарда) – 1
  • если над помещением есть утепленный чердак – 0,9
  • если над помещением располагается отапливаемая комната – 0,82

Коэффициент высоты потолка определяет в расчете зависимость необходимой по тепловым расчетам мощности системы отопления от объема воздуха в помещении, определяемого высотой потолка. Чем выше потолки, тем большее количество тепловой мощности потребуется для отопления.

  • для комнат со стандартной высотой потолков 2,5 метра этот коэффициент будет равен 1
  • для потолков 3 метра – 1,05
  • для потолков 5 метров – 1,1

Коэффициент ГВС
Для проживания в доме помимо отопления необходима также и система горячего водоснабжения. Проще и выгоднее всего организовать ее не отдельными водонагревательными элементами, а с помощью комбинации работы отопительного котла и бойлера косвенного нагрева. При такой схеме вода будет нагреваться за счет прохождения через бойлер теплоносителя системы отопления, что потребует увеличения мощности отопительного оборудования. При организации горячего водоснабжения от отопительного котла коэффициент ГВС для формулы расчета будет составлять от 1,2 до 1,3 (в зависимости от количества проживающих в доме потребителей горячей воды).

По усредненным показателям, без проведения каких-либо расчетов требуемую мощность системы отопления дома определяют как 1 кВт на каждые 10 квадратных метров, добавляя в получившейся цифре 20-30% на горячее водоснабжение.

(с) https://amikta.ru/otoplenie/raschet-otopleniya/

Расчет системы отопления частного дома: формулы и примеры

Отопление частного дома – необходимый элемент комфортабельного жилья. Согласитесь, что к обустройству отопительного комплекса следует подходить внимательно, т.к. ошибки обойдутся недешево. Но вы никогда не занимались подобными вычислениями и не знаете как правильно их выполнять?

Мы поможем вам – в нашей статье подробно рассмотрим, как делается расчет системы отопления частного дома для эффективного восполнения потерь тепла в зимние месяцы.

Приведем конкретные примеры, дополнив материал статьи наглядными фото и полезными видеосоветами, а также актуальными таблицами с показателями и коэффициентами, необходимыми для вычислений.

Содержание статьи:

Теплопотери частного дома

Здание теряет тепло из-за разности температур воздуха внутри и вне дома. Теплопотери тем выше, чем более значительна площадь ограждающих конструкций здания (окон, кровли, стен, фундамента).

Также связаны с материалами ограждающих конструкций и их размерами. К примеру, теплопотери тонких стен больше, чем толстых.

Галерея изображений

Фото из

Система отопления частного дома с двумя агрегатами

Вариант отопления в бревенчатом доме

Поступление воздуха и утечки тепла через окна и двери

Система вентиляции с поставкой свежего воздуха

Схема устройства ГВС и отопления

Подбор котла по типу топлива

Варианты прокладки контуров отопления

Открытый вариант отопления

Эффективный для частного дома обязательно учитывает материалы, использованные при постройке ограждающих конструкций.

Например, при равной толщине стены из дерева и кирпича проводят тепло с разной интенсивностью – теплопотери через деревянные конструкции идут медленнее. Одни материалы пропускают тепло лучше (металл, кирпич, бетон), другие хуже (дерево, минвата, пенополистирол).

Атмосфера внутри жилой постройки косвенно связана с внешней воздушной средой. Стены, проемы окон и дверей, крыша и фундамент зимой передают тепло из дома наружу, поставляя взамен холод. На них приходится 70-90% от общих теплопотерь коттеджа.

Теплопотери для расчета системы отопления частного домаТеплопотери для расчета системы отопления частного дома

Стены, крыша, окна и двери – все пропускает тепло зимой наружу. Тепловизор наглядно покажет утечки тепла

Постоянная утечка тепловой энергии за отопительный сезон происходит также через вентиляцию и канализацию.

При расчете теплопотерь постройки ИЖС эти данные обычно не учитывают. Но включение в общий тепловой расчет дома потерь тепла через канализационную и вентиляционную системы – решение все же правильное.

Теплопотери загородного домаТеплопотери загородного дома

Существенно снизить утечки тепла, проходящие через строительные конструкции, дверные/оконные проемы сможет грамотно устроенная система теплоизоляции

Выполнить расчёт автономного контура отопления загородного дома без оценки теплопотерь его ограждающих конструкций невозможно. Точнее, не получится , достаточную для обогрева коттеджа в самые лютые заморозки.

Анализ реального расхода тепловой энергии через стены позволит сравнить затраты на котловое оборудование и топливо с расходами на теплоизоляцию ограждающих конструкций.

Ведь чем более энергоэффективен дом, т.е. чем меньше тепловой энергии он теряет в зимние месяцы, тем меньше расходы на приобретение топлива.

Для грамотного расчета системы отопления потребуется распространенных строительных материалов.

Теплопроводность конструкционных материалов Теплопроводность конструкционных материалов

Таблица значений коэффициента теплопроводности различных строительных материалов, наиболее часто применяемых при возведен

Расчет потерь тепла через стены

На примере условного двухэтажного коттеджа рассчитаем теплопотери через его стеновые конструкции.

Исходные данные:

  • квадратная «коробка» с фасадными стенами шириной 12 м и высотой 7 м;
  • в стенах 16 проемов, площадь каждого 2,5 м2;
  • материал фасадных стен – полнотелый кирпич керамический;
  • толщина стены – 2 кирпича.

Далее проведем вычисление группы показателей, из которых и складывается общее значение потерь тепла через стены.

Показатель сопротивления теплопередачи

Чтобы выяснить показатель сопротивления теплопередачи для фасадной стены, нужно разделить толщину стенового материала на его коэффициент теплопроводности.

Для ряда конструкционных материалов данные по коэффициенту теплопроводности представлены на изображениях выше и ниже.

Коэффициент теплопроводности утеплителейКоэффициент теплопроводности утеплителей

Для точных расчетов потребуется коэффициент теплопроводности указанных в таблице теплоизоляционных материалов, применяемых в строительстве

Наша условная стена выстроена из керамического полнотелого кирпича, коэффициент теплопроводности которого – 0,56 Вт/м·оС. Ее толщина с учетом кладки на ЦПР – 0,51 м. Разделив толщину стены на коэффициент теплопроводности кирпича, получаем сопротивление теплопередаче стены:

0,51 : 0,56 = 0,91 Вт/м2×оС

Результат деления округляем до двух знаков после запятой, в более точных данных по сопротивлению теплопередачи потребности нет.

Площадь внешних стен

Поскольку примером выбрано квадратное здание, площадь его стен определяется умножением ширины на высоту одной стены, затем на число внешних стен:

12 · 7 · 4 = 336 м2

Итак, нам известна площадь фасадных стен. Но как же проемы окон и дверей, занимающие вместе 40 м2 (2,5·16=40 м2) фасадной стены, нужно ли их учитывать?

Действительно, как же корректно рассчитать без учета сопротивления теплопередачи оконных и дверных конструкций.

Как рассчитать теплопотери через стеныКак рассчитать теплопотери через стены

Коэффициент теплопроводности теплоизоляционных материалов, применяемых для утепления несущих стен

Если необходимо обсчитать теплопотери здания крупной площади или теплого дома (энергоэффективного) – да, учет коэффициентов теплопередачи оконных рам и входных дверей при расчете будет правильным.

Однако для малоэтажных построек ИЖС, возводимых из традиционных материалов, дверными и оконными проемами допустимо пренебречь. Т.е. не отнимать их площадь из общей площади фасадных стен.

Общие теплопотери стен

Выясняем потери тепла стены с ее одного квадратного метра при разнице температуры воздуха внутри и снаружи дома в один градус.

Для этого делим единицу на сопротивление теплопередачи стены, вычисленное ранее:

1 : 0,91 = 1,09 Вт/м2·оС

Зная теплопотери с квадратного метра периметра внешних стен, можно определить потери тепла при определенных уличных температурах.

К примеру, если в помещениях коттеджа температура +20 оС, а на улице -17 оС, разница температур составит 20+17=37 оС. В такой ситуации общие теплопотери стен нашего условного дома будут:

0,91 · 336 · 37 = 11313 Вт,

Где: 0,91 – сопротивление теплопередачи квадратного метра стены; 336 – площадь фасадных стен; 37 – разница температур комнатной и уличной атмосферы.

Теплоизоляционные материалы – теплопроводность Теплоизоляционные материалы – теплопроводность

Коэффициент теплопроводности теплоизоляционных материалов, применяемых для утепления пола/стен, для устройства сухой стяжки пола и выравнивания стен

Пересчитаем полученную величину теплопотерь в киловатт-часы, они удобнее для восприятия и последующих расчетов мощности отопительной системы.

Теплопотери стен в киловатт-часах

Вначале выясним, столько тепловой энергии уйдет через стены за один час при разнице температур в 37 оС.

Напоминаем, что расчет ведется для дома с конструкционными характеристиками, условно выбранными для демонстрационно-показательных вычислений:

11313 · 1 : 1000 = 11,313 кВт·ч,

Где: 11313 – величина теплопотерь, полученная ранее; 1 – час; 1000 – количество ватт в киловатте.

Теплопроводность стройматериалов и теплоизоляцииТеплопроводность стройматериалов и теплоизоляции

Коэффициент теплопроводности стройматериалов, применяемых для утепления стен и перекрытий

Для вычисления потерь тепла за сутки полученное значение теплопотерь за час умножаем на 24 часа:

11,313 · 24 = 271,512 кВт·ч

Для наглядности выясним потери тепловой энергии за полный отопительный сезон:

7 · 30 · 271,512 = 57017,52 кВт·ч,

Где: 7 – число месяцев в отопительном сезоне; 30 – количество дней в месяце; 271,512 – суточные теплопотери стен.

Итак, расчетные теплопотери дома с выбранными выше характеристиками ограждающих конструкций составят 57017,52 кВт·ч за семь месяцев отопительного сезона.

Учет влияния вентиляции частного дома

Расчет вентиляционных потерь тепла в отопительный сезон в качестве примера проведем для условного коттеджа квадратной формы, со стеной 12-ти метровой ширины и 7-ми метровой высоты.

Без учета мебели и внутренних стен внутренний объем атмосферы в этом здании составит:

12 · 12 · 7 = 1008 м3

При температуре воздуха +20 оС (норма в сезон отопления) его плотность равна 1,2047 кг/м3, а удельная теплоемкость 1,005 кДж/(кг·оС).

Вычислим массу атмосферы в доме:

1008 · 1,2047 = 1214,34 кг,

Где: 1008 – объем домашней атмосферы; 1,2047 – плотность воздуха при t +20 оС .

Таблица коэффициента теплопроводности сопутствующих материаловТаблица коэффициента теплопроводности сопутствующих материалов

Таблица со значением коэффициента теплопроводности материалов, которые могут потребоваться при проведении точных расчетов

Предположим пятикратную смену воздушного объема в помещениях дома. Отметим, что точная свежего воздуха зависит от числа жильцов коттеджа.

При средней разнице температур между домом и улицей в отопительный сезон, равной 27 оС (20 оС домашняя, -7 оС внешняя атмосфера) за сутки на обогрев приточного холодного воздуха понадобиться тепловой энергии:

5 · 27 · 1214,34 · 1,005 = 164755,58 кДж,

Где: 5 – число смен воздуха в помещениях; 27 – разница температур комнатной и уличной атмосферы; 1214,34 – плотность воздуха при t +20 оС; 1,005 – удельная теплоемкость воздуха.

Переведем килоджоули в киловатт-часы, поделив значение на количество килоджоулей в одном киловатт-часе (3600):

164755,58 : 3600 = 45,76 кВт·ч

Выяснив затраты тепловой энергии на обогрев воздуха в доме при пятикратной его замене через приточную вентиляцию, можно рассчитать «воздушные» теплопотери за семимесячный отопительный сезон:

7 · 30 · 45,76 = 9609,6 кВт·ч,

Где: 7 – число «отапливаемых» месяцев; 30 – среднее число дней в месяце; 45,76 – суточные затраты тепловой энергии на нагрев приточного воздуха.

Вентиляционные (инфильтрационные) энергозатраты неизбежны, поскольку обновление воздуха в помещениях коттеджа жизненно необходимо.

Потребности нагрева сменяемой воздушной атмосферы в доме требуется вычислять, суммировать с теплопотерями через ограждающие конструкции и учитывать при выборе отопительного котла. Есть еще один вид тепловых энергозатрат, последний – канализационные теплопотери.

Затраты энергии на подготовку ГВС

Если в теплые месяцы из крана в коттедж поступает холодная вода, то в отопительный сезон она – ледяная, с температурой не выше +5 оС. Купание, мытье посуды и стирка невозможны без нагрева воды.

Набираемая в бачок унитаза вода контактирует через стенки с домашней атмосферой, забирая немного тепла. Что происходит с водой, нагретой путем сжигания не бесплатного топлива и потраченной на бытовые нужды? Ее сливают в канализацию.

Котел с бойлеромКотел с бойлером

Двухконтурный котел с бойлером косвенного нагрева, используемый как для нагрева теплоносителя, так и для поставки горячей воды в сооруженный для нее контур

Рассмотрим на примере. Семья из трех человек, предположим, расходует 17 м3 воды ежемесячно. 1000 кг/м3 – плотность воды, а 4,183 кДж/кг·оС – ее удельная теплоемкость.

Средняя температура нагрева воды, предназначенной для бытовых нужд, пусть будет +40 оС. Соответственно, разница средней температуры между поступающей в дом холодной водой (+5 оС) и нагретой в бойлере (+30 оС) получается 25 оС.

Для расчета канализационных теплопотерь считаем:

17 · 1000 · 25 · 4,183 = 1777775 кДж,

Где: 17 – месячный объем расхода воды; 1000 – плотность воды; 25 – разница температур холодной и нагретой воды; 4,183 – удельная теплоемкость воды;

Для пересчета килоджоулей в более понятные киловатт-часы:

1777775 : 3600 = 493,82 кВт·ч

Таким образом, за семимесячный период отопительного сезона в канализацию уходит тепловая энергия в объеме:

493,82 · 7 = 3456,74 кВт·ч

Расход тепловой энергии на нагрев воды для гигиенических нужд невелик, в сравнении с теплопотерями через стены и вентиляцию. Но это ведь тоже энергозатраты, нагружающие отопительный котел или бойлер и вызывающие расход топлива.

Расчет мощности отопительного котла

Котел в составе системы отопления предназначен для компенсации теплопотерь здания. А также, в случае или при оснащении котла бойлером косвенного нагрева, для согревания воды на гигиенические нужды.

Вычислив суточные потери тепла и расход теплой воды «на канализацию», можно точно определить необходимую мощность котла для коттеджа определенной площади и характеристик ограждающих конструкций.

Отопительный котелОтопительный котел

Одноконтурный котел производит только нагрев теплоносителя для отопительной системы

Для определения мощности котла отопления необходимо рассчитать затраты тепловой энергии дома через фасадные стены и на нагрев сменяемой воздушной атмосферы внутренних помещений.

Требуются данные по теплопотерям в киловатт-часах за сутки – в случае условного дома, обсчитанного в качестве примера, это:

271,512 + 45,76 = 317,272 кВт·ч,

Где: 271,512 – суточные потери тепла внешними стенами; 45,76 – суточные теплопотери на нагрев приточного воздуха.

Соответственно, необходимая отопительная мощность котла будет:

317,272 : 24 (часа) = 13,22 кВт

Однако такой котел окажется под постоянно высокой нагрузкой, снижающей его срок службы. И в особенно морозные дни расчетной мощности котла будет недостаточно, поскольку при высоком перепаде температур между комнатной и уличной атмосферами резко возрастут теплопотери здания.

Поэтому по усредненному расчету затрат тепловой энергии не стоит – он с сильными морозами может и не справиться.

Рациональным будет увеличить требуемую мощность котлового оборудования на 20%:

13,22 · 0,2 + 13,22 = 15,86 кВт

Для вычисления требуемой мощности второго контура котла, греющего воду для мытья посуды, купания и т.п., нужно разделить месячное потребление тепла «канализационных» теплопотерь на число дней в месяце и на 24 часа:

493,82 : 30 : 24 = 0,68 кВт

По итогам расчетов оптимальная мощность котла для коттеджа-примера равна 15,86 кВт для отопительного контура и 0,68 кВт для нагревательного контура.

Выбор радиаторов отопления

Традиционно рекомендовано выбирать по площади отапливаемой комнаты, причем с 15-20% завышением мощностных потребностей на всякий случай.

На примере рассмотрим, насколько корректна методика выбора радиатора «10 м2 площади – 1,2 кВт».

Способы подключения радиаторовСпособы подключения радиаторов

Тепловая мощность радиаторов зависит от способа их подключения, что необходимо учитывать при проведении расчетов системы отопления

Исходные данные: угловая комната на первом уровне двухэтажного дома ИЖС; внешняя стена из двухрядной кладки керамического кирпича; ширина комнаты 3 м, длина 4 м, высота потолка 3 м.

По упрощенной схеме выбора предлагается рассчитать площадь помещения, считаем:

3 (ширина) · 4 (длина) = 12 м2

Т.е. необходимая мощность радиатора отопления с 20% надбавкой получается 14,4 кВт. А теперь посчитаем мощностные параметры отопительного радиатора на основании теплопотерь комнаты.

Фактически площадь комнаты влияет на потери тепловой энергии меньше, чем площадь ее стен, выходящих одной стороной наружу здания (фасадных).

Поэтому считать будем именно площадь «уличных» стен, имеющихся в комнате:

3 (ширина) · 3 (высота) + 4 (длина) · 3 (высота) = 21 м2

Зная площадь стен, передающих тепло «на улицу», рассчитаем теплопотери при разнице комнатной и уличной температуры в 30о (в доме +18 оС, снаружи -12 оС), причем сразу в киловатт-часах:

0,91 · 21 · 30 : 1000 = 0,57 кВт,

Где: 0,91 – сопротивление теплопередачи м2 комнатных стен, выходящих «на улицу»; 21 – площадь «уличных» стен; 30 – разница температур внутри и снаружи дома; 1000 – число ватт в киловатте.

Установка радиаторов отопленияУстановка радиаторов отопления

Согласно строительным стандартам приборы отопления располагают в местах максимальных теплопотерь. Например, радиаторы устанавливаются под оконными проемами, тепловые пушки – над входом в дом. В угловых комнатах батареи устанавливаются на глухие стены, подверженные максимальному воздействию ветров

Выходит, что для компенсации потерь тепла через фасадные стены данной конструкции, при 30о разнице температур в доме и на улице достаточно отопления мощностью 0,57 кВт·ч. Увеличим необходимую мощность на 20, даже на 30% – получаем 0,74 кВт·ч.

Таким образом, реальные мощностные потребности отопления могут быть значительно ниже, чем торговая схема «1,2 кВт на квадратный метр площади помещения».

Причем корректное вычисление необходимых мощностей отопительных радиаторов позволит сократить объем , что уменьшит нагрузку на котел и расходы на топливо.

Выводы и полезное видео по теме

Куда уходит тепло из дома – ответы предоставляет наглядный видеоролик:

В видеоролике рассмотрен порядок расчета теплопотерь дома через ограждающие конструкции. Зная потери тепла, получится точно рассчитать мощности отопительной системы:

Подробное видео о принципах подбора мощностных характеристик котла отопления смотрите ниже:

Выработка тепла ежегодно дорожает – растут цены на топливо. А тепла постоянно не хватает. Относиться безразлично к энергозатратам коттеджа нельзя – это совершенно невыгодно.

С одной стороны каждый новый сезон отопления обходится домовладельцу дороже и дороже. С другой стороны утепление стен, фундамента и кровли загородного стоит хороших денег. Однако чем меньше тепла уйдет из здания, тем дешевле будет его отапливать.

Сохранение тепла в помещениях дома – основная задача отопительной системы в зимние месяцы. Выбор мощности отопительного котла зависит от состояния дома и от качества утепления его ограждающих конструкций. Принцип «киловатт на 10 квадратов площади» работает в коттедже среднего состояния фасадов, кровли и фундамента.

Вы самостоятельно рассчитывали систему отопления для своего дома? Или заметили несоответствие вычислений, приведенных в статье? Поделитесь своим практическим опытом или объемом теоретических знаний, оставив комментарий в блоке под этой статьей.

Расчет отопления. Порядок и примеры расчета размера платы за отопление

Расчет платы за отопление

Согласно подпункту е) пункта 4 правил, утвержденных Постановлением Правительства Российской Федерации от 06.05.2011 № 354 (далее — Правила), отопление — это подача по централизованным сетям теплоснабжения и внутридомовым инженерным системам отопления тепловой энергии, обеспечивающей поддержание в жилом доме, в жилых и нежилых помещениях в многоквартирном доме, в помещениях, входящих в состав общего имущества в многоквартирном доме, температуры воздуха, указанной в пункте 15 Приложения № 1 к Правилам, а также продажа твердого топлива при наличии печного отопления.

Расчет размера платы за отопление по Правилам можно условно разделить на три категории:

  • Расчет платы за отопление для жилого или нежилого помещения, расположенного в многоквартирном доме;
  • Расчет платы за отопление для коммунальной квартиры;
  • Расчет платы за отопление в жилом доме (домовладении).

Предлагаем ознакомиться с порядком и примерами расчета размера платы за отопление.

Расчет платы за отопление
Оплата за отопление

С 1 января 2019 года изменился расчет размера платы за отопление для жилых и нежилых помещений в многоквартирном доме. Самым главным изменением можно назвать то, что в формулах расчета теперь учитываются показания индивидуальных приборов учета, не зависимо от того, сколько таких приборов установлено в доме.

logo
Расчет платы за отопление

О порядке расчета размера платы за отопление в жилом доме (домовладении, частном доме) согласно правилам расчета размера платы за коммунальные услуги, действующим в 2019 — 2020 годах.

logo
Расчет платы за отопление
Оплата за отопление

В последнее время в Постановление Правительства РФ от 06.05.2011 № 354, которое определяет порядок расчета размера платы за коммунальные услуги, в том числе за услугу по отоплению, были внесены существенные изменения. В данной статье речь пойдет об актуальных методиках расчета размера платы за отопление за период с 2017 года по 2019 год …

logo
Расчет платы за отопление
Расчет отопления в многоквартирном доме с 01.06.2013 года

Расчет размера платы за отопление с 01.06.2013 года должен производиться по правилам расчета, утвержденным Постановлением Правительства Российской Федерации от 06.05.2011 г. № 354 с изменениями Постановления Правительства Российской Федерации от 16.04.2013 № 344 (далее — Правила). С 01.06.2013 года потребители отопления в многоквартирном доме вносят оплату за данную услугу в совокупности без разделения оплаты за отопление …

logo
Расчет платы за отопление
Расчет отопления в коммунальной квартире

Порядок и правила расчета размера платы за отопление в комнате, расположенной в коммунальной квартире многоквартирного дома, зависит от оборудования коммунальной квартиры и многоквартирного дома приборами учета, установленными на тепловую энергию. Размер платы за отопление для потребителей тепловой энергии в комнате, являющейся частью коммунальной квартиры, разделяется на две составляющих …

logo
Расчет платы за отопление
Расчет платы за отопление

Порядок и правила расчета размера платы за отопление в многоквартирном доме зависит от оборудования многоквартирного дома (жилого дома), жилых и нежилых помещений приборами учета тепловой энергии. с 01.09.2012 размер платы за отопление в многоквартирном доме должен быть разделен на две составляющих: плата за коммунальную услугу, предоставленную в жилом/нежилом помещении, и плата за коммунальную услугу, предоставленную на общедомовые нужды …

logo
Калькулятор расчета количества секций радиаторов отопления

В подавляющем числе случаев основными приборами конечного теплообмена в системах отопления остаются радиаторы. Значит, важно не только правильно заранее рассчитать требуемую тепловую мощность котла отопления, но и правильно расставить приборы теплообмена в помещениях дома или квартиры, чтобы обеспечить комфортный микроклимат в каждом из них.

Калькулятор расчета количества секций радиаторов отопленияКалькулятор расчета количества секций радиаторов отопления

В этом вопросе поможет калькулятор расчета количества секций радиаторов отопления, который размещен ниже. Он также позволяет определить необходимую суммарную тепловую мощность радиатора, если тот является неразборной моделью.

Если в ходе расчетов будут возникать вопросы, то ниже калькулятора размещены основные пояснения по его структуре и правилам применения.

Калькулятор расчета количества секций радиаторов отопления

 Перейти к расчётам

 

Укажите запрашиваемые данные и нажмите
«РАССЧИТАТЬ ПАРАМЕТРЫ РАДИАТОРА ОТОПЛЕНИЯ»

 

КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РЕГИОНА

 

ГЕОМЕТРИЯ ПОМЕЩЕНИЯ

Площадь помещения, м² Калькулятор расчета количества секций радиаторов отопления

 

ДРУГИЕ ВАЖНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПОМЕЩЕНИЯ

Внешние стены смотрят на:

Положение внешней стены относительно зимней розы ветров

 

ТИП, КОЛИЧЕСТВО И РАЗМЕРЫ ОКОН В ПОМЕЩЕНИИ

Высота окна, м Калькулятор расчета количества секций радиаторов отопления Ширина окна, м Калькулятор расчета количества секций радиаторов отопления

Тип установленных окон

 

ДВЕРИ НА УЛИЦУ ИЛИ В ХОЛОДНЫЕ ПОМЕЩЕНИЯ

 

ОСОБЕННОСТИ ПОДКЛЮЧЕНИЯ И РАСПОЛОЖЕНИЯ РАДИАТОРОВ

Планируемая схема врезки радиаторов в контур отопления

Планируемое размещение радиатора на стене

 

ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ РАСЧЕТА

ЧТО ТРЕБУЕТСЯ РАССЧИТАТЬ?

Паспортная мощность одной секции радиатора, Ватт (только для разборных моделей) Калькулятор расчета количества секций радиаторов отопления

Некоторые разъяснения по работе с калькулятором

Часто можно встретить утверждение, что для расчета требуемой тепловой отдачи радиаторов достаточно принять соотношение 100 Вт на 1 м² площади комнаты. Однако, согласитесь, что такой подход совершенно не учитывает ни климатических условий региона проживания, ни специфики дома и конкретного помещения, ни особенностей установки самих радиаторов. А ведь все это имеет определенное значение.

В данном алгоритме за основу также взято соотношение 100 Вт/м², однако, введены поправочные коэффициенты, которые и внесут необходимые коррективы, учитывающие различные нюансы.

— Площадь помещения – хозяевам известна.

— Количество внешних стен – чем их больше, тем выше теплопотери, которые необходимо компенсировать дополнительной мощностью радиаторов. В угловых квартирах часто комнаты имеют по две внешних стены, а в частных домах встречаются помещения и с тремя такими стенами. В то же время бывают и внутренние помещения, в которых теплопотери через стены практически отсутствуют.

— Направление внешних стен по сторонам света. Южная или юго-западная сторона будет получать какой-никакой солнечный «заряд», а вот стены с севера и северо-востока Солнца не видят никогда.

— Зимняя «роза ветров» – стены с наветренной стороны, естественно, выхолаживаются намного быстрее. Если хозяевам этот параметр неизвестен, то можно оставить без заполнения – калькулятор рассчитает для самых неблагоприятных условий.

— Уровень минимальных температур – скажет о климатических особенностях региона. Сюда должны вноситься не аномальные значения, а средние, характерные для данной местности в самую холодную декаду года.

— Степень утепления стен. По большому счету, стены без утепления – вообще не должны рассматриваться. Средний уровень утепления будет соответствовать, примерно, стене в 2 кирпича из пустотного керамического кирпича. Полноценное утепление – выполненное в полном объеме на основании теплотехнических расчетов.

— Немалые теплопотери происходят через перекрытия – полы и потолки. Поэтому важное значение имеет соседство помещения сверху и снизу – по вертикали.

— Количество, размер и тип окон – связь с теплотехническими характеристиками помещения очевидна.

— Количество входных дверей (на улицу, в подъезд или на неотапливаемый балкон) – любое открытие будет сопровождаться «порцией» поступающего холодного воздуха, и это необходимо каким-то образом компенсировать.

— Имеет значение схема врезки радиаторов в контур – теплоотдача от этого существенно изменяется. Кроме того, эффективность теплообмена зависит и от степени закрытости батареи на стене.

— Наконец, последним пунктом будет предложено ввести удельную тепловую мощность одной секции батареи отопления. В результате будет получено требуемое количество секций для размещения в данном помещении. Если расчет проводится для неразборной модели, то этот пункт оставляют незаполненным, а результирующее значение берут из второй строки расчета – она покажет необходимую мощность радиатора в кВт.

В расчетное значение уже заложен необходимый эксплуатационный резерв.

алюминиевый радиатор отопления

Калькулятор расчета количества секций радиаторов отопленияЧто необходимо еще знать про радиаторы отопления?

При выборе этих приборов теплообмена следует учитывать ряд важных нюансов. Подробнее об этом можно узнать в публикациях нашего портала, посвящённых стальным, алюминиевым и биметаллическим радиаторам отопления.

Как рассчитать оплату за отопление по своей квартире?

Вопрос о расчете размера платы за отопление является очень важным, так как суммы по данной коммунальной услуге потребители получают зачастую довольно внушительные, в то же время не имея никакого понятия, каким образом производился расчет.

Расчет платы за отопление в многоквартирном доме

С 2012 года, когда вступило в силу Постановление Правительства РФ от 06 мая 2011 №354 «О предоставлении коммунальных услуг собственникам и пользователям помещений в многоквартирных домах и жилых домов» порядок расчета размера платы за отопление претерпел ряд изменений.

Несколько раз менялись методики расчета, появлялось отопление, предоставленное на общедомовые нужды, которое рассчитывалось отдельно от отопления, предоставленного в жилых помещениях (квартирах) и нежилых помещениях, но затем, в 2013 году отопление вновь стали рассчитывать как единую коммунальную услугу без разделения платы.

Расчет размера платы за отопление менялся с 2017 года, и в 2019 году порядок расчета вновь изменился, появились новые формулы расчета размера платы за отопление, в которых разобраться обычному потребителю не так уж и просто.

Для того чтобы рассчитать размер платы за отопление по своей квартире и выбрать нужную формулу расчета необходимо, в первую очередь знать:

1. Имеется ли на Вашем доме централизованная система теплоснабжения?

Это означает поступает ли тепловая энергия на нужды отопления в Ваш многоквартирный дом уже в готовом виде с использованием централизованных систем или тепловая энергия для Вашего дома производится самостоятельно с использованием оборудования, входящего в состав общего имущества собственников помещений в многоквартирном доме.

Калькулятор расчета отопления

2. Оборудован ли Ваш многоквартирный дом общедомовым (коллективным) прибором учета, и имеются ли индивидуальные приборы учета тепловой энергии в жилых и нежилых помещениях Вашего дома?

Наличие или отсутствие общедомового (коллективного) прибора учета на доме и индивидуальных приборов учета в помещениях Вашего дома существенно влияет на способ расчета размера платы за отопление.

3. Каким способом Вам производится начисление платы за отопление – в течение отопительного периода либо равномерно в течение календарного года?

Способ оплаты за коммунальную услугу по отоплению принимается органами государственной власти субъектов Российской Федерации. То есть, в различных регионах нашей страны плата за отопление может начисляться по разному — в течение всего года или только в отопительный период, когда услуга фактически предоставляется.

4. Имеются ли в Вашем доме помещения, в которых отсутствуют приборы отопления (радиаторы, батареи), или которые имеют собственные источники тепловой энергии?

Именно с 2019 года в связи с судебными решениями, процессы по которым проходили в 2018 году, в расчете стали участвовать помещения, в которых отсутствуют приборы отопления (радиаторы, батареи), что предусмотрено технической документацией на дом, или жилые и нежилые помещения, переустройство которых, предусматривающее установку индивидуальных источников тепловой энергии, осуществлено в соответствии с требованиями к переустройству, установленными действующим на момент проведения такого переустройства законодательством Российской Федерации. Напомним, что ранее методики расчета размера платы за отопление не предусматривали для таких помещений отдельного расчета, поэтому начисление платы осуществлялось на общих основаниях.

Для того чтобы информация по расчету размера платы за отопление была более понятна, мы рассмотрим каждый способ начисления платы отдельно, с применением той или иной формулы расчета на конкретном примере.

При выборе варианта расчета необходимо обращать внимание на все составляющие, которые определяют методику расчета.

Ниже представлены различные варианты расчета с учетом отдельных факторов, которые и определяют выбор расчета размера платы за отопление:

Расчет №1 Размер платы за отопление в жилом/нежилом помещении, ОДПУ на многоквартирном доме отсутствует, расчет размера платы осуществляется в течение отопительного периода. Ознакомиться с порядком и примером расчета →

Расчет №2 Размер платы за отопление в жилом/нежилом помещении, ОДПУ на многоквартирном доме отсутствует, расчет размера платы осуществляется в течение календарного года (12 месяцев). Ознакомиться с порядком и примером расчета →

Расчет №3 Размер платы за отопление в жилом/нежилом помещении, на многоквартирном доме установлен ОДПУ, индивидуальные приборы учета во всех жилых/нежилых помещениях отсутствуют, плата за отопление производится в течение отопительного периода. Ознакомиться с порядком и примером расчета →

Расчет №3-1 Размер платы за отопление в жилом/нежилом помещении, на многоквартирном доме установлен ОДПУ, индивидуальные приборы учета во всех жилых/нежилых помещениях отсутствуют, плата за отопление производится равномерно в течение календарного года. Ознакомиться с порядком и примером расчета →

Расчет №4 Размер платы за отопление в жилом/нежилом помещении, на многоквартирном доме установлен ОДПУ, индивидуальные приборы учета установлены не во всех помещениях многоквартирного дома, плата за отопление производится в течение отопительного периода. Ознакомиться с порядком и примером расчета →

Расчет №4-1Размер платы за отопление в жилом/нежилом помещении, на многоквартирном доме установлен ОДПУ, индивидуальные приборы учета установлены не во всех помещениях многоквартирного дома, плата за отопление производится в течение календарного года. Ознакомиться с порядком и примером расчета →

Расчет №5 Размер платы за отопление в жилом/нежилом помещении, на многоквартирном доме установлен ОДПУ, индивидуальные приборы учета установлены всех жилых/нежилых помещениях многоквартирного дома. Ознакомиться с порядком и примером расчета →

Читайте также:

Для расчета тепловой мощности — Vulcanic

МЕТОДЫ РАСЧЕТА ОТОПЛЕНИЯ

Нагревание объема жидкости

Расчет мощности, необходимой для повышения температуры объема жидкости в течение заданного времени.

to calculte heating power for a volum of liquid

Нагрев циркулирующей жидкости

Расчет мощности, необходимой для повышения температуры потока газа или жидкости за один проход.

to calculate heating power on a flow

,

Калькулятор индекса тепла

Этот калькулятор оценивает температуру, ощущаемую организмом в результате температуры воздуха и относительной влажности.

Использовать относительную влажность


Использовать температуру точки росы


Родственный калькулятор простуды ветра | Калькулятор точки росы

Что такое индекс тепла?

Тепловой индекс часто называют гумингом, и он похож на холод ветра при попытке измерить воспринимаемую, а не фактическую температуру.Например, температура воздуха 83 ° F с относительной влажностью 70% приведет к предполагаемой температуре в 88 ° F. Эта разница в воспринимаемой и фактической температуре является результатом сочетания температуры воздуха, относительной влажности и скорости ветра.

Восприятие тепла является субъективным и может зависеть от различных факторов, таких как менопауза, беременность, воздействие лекарств или абстиненция, а также различия в гидратации, форме тела и метаболизме. Более высокая относительная влажность влияет на нормальное охлаждение тела, уменьшая скорость испарения пота.Человеческое тело охлаждается с помощью пота, когда тепло выводится из организма в результате испарения пота. Более низкая скорость испарения впоследствии снижает скорость охлаждения тела, увеличивая восприятие тепла. Это восприятие тепла является тем, что стремится измерить тепловой индекс, и, хотя технически его можно использовать в помещении, он чаще всего используется применительно к наружной температуре.

Как рассчитать тепловой индекс?

Как и индекс температуры ветра, индекс тепла, используемый Национальной метеорологической службой в США, основан на многих предположениях, таких как масса тела, рост, одежда, индивидуальная физическая активность, толщина крови и скорость ветра.Таким образом, в зависимости от того, насколько значительно эти предположения отличаются от реальности человека, оценки теплового индекса могут не точно отражать воспринимаемую температуру. Уравнение, используемое NWS для оценки теплового индекса, было разработано Джорджем Уинтерлингом в 1978 году и предназначено для применения при температурах 80 ° F или выше и относительной влажности 40% или более. Ниже приведена диаграмма, основанная на уравнении NWS, которая может быть использована для оценки температуры и уровня опасности, связанных с различными процентами относительной влажности.

Потенциальные эффекты теплового индекса

Как описано выше, тепловой индекс — это температурный эквивалент, воспринимаемый людьми в результате температуры воздуха, относительной влажности и скорости ветра. Эта температура может иметь потенциально серьезные медицинские последствия. В условиях высокой температуры и влажности воздуха (высокий тепловой индекс) потоотделение затрудняется из-за уменьшения испарения в результате высокой влажности. Пот — это физиологическая реакция организма человека на высокие температуры, а также попытка снизить температуру тела за счет испарения пота.Когда это затруднено, может произойти перегрев и обезвоживание с различной степенью тяжести. Ниже приведена таблица с указанием возможных осложнений при различных уровнях теплового индекса, полученная из Википедии.

Влияние теплового индекса

по Цельсию по Фаренгейту Примечания
27-32 ° C 80-90 ° F Внимание: возможна усталость при длительном воздействии и активности. Продолжение деятельности может привести к тепловым спазмам.
32-41 ° C 90-105 ° F Особая осторожность: возможны судороги и тепловое истощение. Продолжение деятельности может привести к тепловому удару.
41-54 ° C 105-130 ° F Опасность: возможны судороги и тепловое истощение; тепловой удар возможен при продолжении активности.
Более 54 ° C Более 130 ° F Чрезвычайная опасность: тепловой удар неизбежен.

Обратите внимание, что воздействие солнечного света может увеличить значения индекса тепла до 14 ° F.Значения индекса тепла особенно важны для детей. Маленькие дети, как правило, находятся в большей опасности из-за таких факторов, как большая поверхность кожи по сравнению с их маленькими телами, более высокая выработка тепла в результате упражнений и, как правило, потоотделение меньше, чем у взрослых. Кроме того, дети часто меньше, чем взрослые, осознают необходимость отдыха и повторного увлажнения.

Жажда — поздний признак обезвоживания, и важно оставаться гидратированным, особенно до, во время и после активного отдыха, особенно тех, которые связаны с тяжелыми физическими нагрузками.В дополнение к детям люди с определенными условиями, включая ожирение, диабет, болезни сердца, муковисцидоз и умственную отсталость, подвержены большему риску перегрева и обезвоживания.

,

Уравнения охлаждения и обогрева

Ощущаемое тепло

Ощутимое тепло в процессе нагрева или охлаждения воздуха (мощность обогрева или охлаждения) можно рассчитать в единицах системы СИ как

ч с = c p ρ q dt (1)

, где

ч с = ощутимая теплота (кВт)

c p = удельная теплоемкость воздуха (1.006 кДж / кг o C)

ρ = плотность воздуха (1,202 кг / м 3 )

q = объемный расход воздуха (м 3 / с)

dt = разность температур ( o C)

или в имперских единицах как

h с = 1.08 q dt (1b)

, где

h с с = ощутимое тепло (БТЕ / ч)

q = объемный расход воздуха (куб. Фут, куб. Фут в минуту)

dt = перепад температур ( o F)

Пример — Нагревательный воздух, ощутимое тепло

Метрические единицы

Поток воздуха 1 м 3 / с нагревается с 0 до 20 o C .Используя (1) , ощутимое тепло, добавляемое в воздух, можно рассчитать как

ч с = (1,006 кДж / кг o C) (1,202 кг / м 3 ) ( 1 м 3 / с ) ((20 o C) — (0 o C))

= 24,2 (кВт)

Имперские единицы

Воздух Поток 1 куб. м. нагревается с 32 до 52 o F .Используя (1b) , ощутимое тепло, добавляемое в воздух, можно рассчитать как

ч с = 1,08 (1 куб. Фут) ((52 o F) — (32 o F))

= 21,6 (БТЕ / ч)

Диаграмма чувствительной тепловой нагрузки и необходимого объема воздуха

Диаграмма ощутимой тепловой нагрузки и необходимого объема воздуха для поддержания постоянной температуры при различных разностях температур между подпиточным воздухом и комнатным воздухом:

Sensible Load - heat required for air volume to keep room temperature constant

Скрытая теплота

Скрытая теплота, обусловленная влажностью воздуха, может быть рассчитана в единицах СИ: где

ч л = скрытая теплота (кВт)

ρ = плотность воздуха (1.202 кг / м 3 )

q = объемный расход воздуха (м 3 / с)

ч we = скрытая теплота испарения воды ( 2454 кДж / кг — в воздухе в атмосфере давление и 20 o C)

dw кг = разница соотношений влажности (кг воды / кг сухого воздуха)

Скрытая теплота испарения для воды может быть рассчитана как

ч мы = 2494 — 2,2 т (2а)

где

t = температура испарения ( o C)

или для имперских единиц:

ч л = 0.68 qw гр. (2b)

или

h л = 4840 qw фунт (2c)

где 000000 = скрытая теплоемкость (БТЕ / час)

q = объемный расход воздуха (куб. Фут, куб. Фут в минуту)

dw гр = разница в соотношении влажности (зерна вода / фунт сухого воздуха)

dw фунт = разница отношения влажности (фунт вода / фунт сухого воздуха)

Пример — охлаждающий воздух, скрытое тепло

Метрические единицы

Поток воздуха 1 м 3 / с охлаждается с 30 до 10 o C .Относительная влажность воздуха составляет 70%, в начале и 100%, в конце процесса охлаждения.

Из диаграммы Молье мы оцениваем содержание воды в горячем воздухе в 0,0187 кг воды / кг сухого воздуха, и содержание воды в холодном воздухе в 0,0075 кг воды / кг сухого воздуха .

Используя (2) , скрытое тепло, отводимое из воздуха, можно рассчитать как

ч л = (1.202 кг / м 3 ) ( 2454 кДж / кг ) ( 1 м 3 / с ) (( 0,0187 кг воды / кг сухого воздуха ) — ( 0,0075 кг воды / кг сухой воздух ))

= 34,3 (кВт)

Imperial Units

Воздушный поток 1 куб. м. охлаждается с 52 до 32 o F . Относительная влажность воздуха составляет 70%, в начале и 100%, в конце процесса охлаждения.

Из психрометрической диаграммы мы оцениваем содержание воды в горячем воздухе в 45 зерен воды / фунт сухого воздуха , и содержание воды в холодном воздухе в 27 зерен воды / фунт сухого воздуха ,

Используя (2b) , скрытое тепло, отводимое из воздуха, можно рассчитать как

ч л = 0,68 (1 куб. Фут) (( 45 зерен воды / фунт сухого воздуха ) — ( 27 зерен воды / фунт сухого воздуха ))

= 12.2 (БТЕ / ч)

Таблица скрытой тепловой нагрузки и необходимого объема воздуха

Скрытая тепловая нагрузка — увлажнение и осушение — и требуемый объем воздуха для поддержания постоянной температуры при различных разностях температур между входящим воздухом и комнатным воздухом указаны в диаграмма ниже:

Latent heat - required air volume keep moisture content constant

Общее тепло — скрытое и ощутимое тепло

Общее тепло, обусловленное как температурой, так и влажностью, может быть выражено в единицах СИ как:

ч т = ρ q dh (3)

, где

ч т = общее количество тепла (кВт)

q = объемный расход воздуха (м 3 / с)

ρ = плотность воздуха (1.202 кг / м 3 )

dh = разность энтальпий (кДж / кг)

Или — в имперских единицах:

ч т = 4,5 кв. Ч (3b)

где

ч т = общее количество тепла (БТЕ / час)

q = объемный расход воздуха (куб. фут / мин, куб. фут в минуту)

д.ч. = разность энтальпий (бт / фунт сухого воздуха)

Общее количество тепла также можно выразить как:

ч т = ч с + ч л

= 1.08 q dt + 0,68 q dw гр (4)

Пример — охлаждение или нагрев воздуха, общее тепло

Метрические единицы

Поток воздуха 1 м 3 / с охлаждается от 30 до 10 o C . Относительная влажность воздуха составляет 70%, в начале и 100%, в конце процесса охлаждения.

Из диаграммы Молье мы оцениваем энтальпию воды в горячем воздухе как 77 кДж / кг сухого воздуха, и энтальпию в холодном воздухе как 28 кДж / кг сухого воздуха .

Используя (3) , общее ощутимое и скрытое тепло, отводимое из воздуха, можно рассчитать как

ч т = (1,202 кг / м 3 ) ( 1 м 3 / с ) (( 77 кДж / кг сухого воздуха ) — (28 кДж / кг сухого воздуха ))

= 58,9 (кВт)

Имперские единицы

Воздушный поток 1 куб. фут. охлаждается с 52 до 32 o F .Относительная влажность воздуха составляет 70%, в начале и 100%, в конце процесса охлаждения.

Из психрометрической диаграммы мы оцениваем энтальпию воды в горячем воздухе как 19 БТЕ / фунт сухого воздуха , и энтальпию в холодном воздухе как 13,5 БТЕ / фунт сухого воздуха .

Используя (3b) , общее чувствительное и скрытое тепло, отводимое из воздуха, можно рассчитать как

ч т = 4.5 (1 куб.м.) (( 19 БТЕ / фунт сухого воздуха ) — ( 13,5 БТЕ / фунт сухого воздуха ))

= 24,8 (БТЕ / час)

SHR — Коэффициент ощутимого тепла

Коэффициент ощутимого тепла может быть выражен как

SHR = ч с / ч т (6)

где

= 0004 Коэффициент полезного тепла

ч с = ощутимое тепло

ч т = общее тепло (ощутимое и скрытое)

,

5-ступенчатый расчет тепловых потерь

Расчет тепловой нагрузки необходим перед началом установки системы лучистого отопления, так как разные типы систем лучистого отопления имеют разные выходные значения BTU.
Типичный расчет тепловой нагрузки состоит из расчета поверхностных тепловых потерь и тепловых потерь из-за инфильтрации воздуха. И то, и другое должно быть сделано отдельно для каждой комнаты в доме, поэтому начинать следует с плана этажа с размерами всех стен, полов, потолка, а также дверей и окон.

Ниже приведен пример 5-ступенчатого руководства по расчету потерь тепла на поверхность:

Шаг 1 — Рассчитать Delta T (расчетная температура):

Delta T — это разница между расчетной температурой в помещении (T1) и расчетной температурой наружного воздуха (T2), где расчетная температура в помещении обычно составляет 68-72F, в зависимости от ваших предпочтений, а расчетная температура наружного воздуха является типично низкой во время отопительного сезона. Первый можно получить, позвонив в местную коммунальную компанию.
Предполагая, что T1 равно 72F, а T2 равно -5F, дельта T = 72F - (-5F) = 72F + 5F = 77F


Шаг 2 — Рассчитать площадь поверхности:

Если расчет выполняется для наружной стены с окнами и дверями, то расчеты потерь тепла в окнах и дверях следует выполнять отдельно.

Площадь стены = Высота x Ширина — Поверхность двери — Поверхность окна
Площадь стены = 8 футов 22 фута - 24 кв. Фута - 14 кв. Футов = 176 кв. Футов - 38 кв. Футов = 138 кв. Футов

Шаг 3 — Рассчитать U-значение:

Используйте руководство «Типичные R-значения и U-значения», чтобы получить R-значение стенки.

U-значение = 1 / R-значение
U-значение = 1 / 14,3 = 0,07

Шаг 4 — Рассчитать потери тепла на поверхности стены:

Потери тепла на поверхности можно рассчитать по следующей формуле:

Потери тепла на поверхности = U-значение x Площадь стены x Delta T
Потери тепла на поверхности = 0.07 x 138 кв. Футов x 77F = 744 BTUH
(значение U основано на допущении, что деревянная каркасная стена 2×4 с изоляцией из стекловолокна 3,5 «)

Шаг 5 — Рассчитать общие потери тепла на стенке:

Выполните шаги с 1 по 4 для расчета потерь тепла отдельно для окон, дверей и потолка.
Потери тепла в двери = 0,49 x 24 кв. Фута x 77F = 906 BTUH
(значение U основано на допущении, что дверь из цельного дерева)
Тепловая потеря окна = 0,65 x 14 кв. Футов x 77F = 701 BTUH
(значение U основано на предположении о двухпанельном окне)
Потери тепла в потолке = 0.05 x 352 кв. Футов x 77F = 1355 BTUH
(значение U основано на допущении 6-дюймовой стекловолоконной изоляции. Поверхность потолка 22 фута x 16 футов)

Теперь сложите все число вместе:
Общая потеря тепла стены = потеря стены + потеря окна + потеря двери + потеря потолка
Общая потеря тепла на стену = 744 BTUH + 906 BTUH + 701 BTUH + 1352 BTUH = 3703 BTUH


Скорость инфильтрации воздуха всегда должна приниматься во внимание.
Следующая формула может быть использована для расчета потерь тепла в помещении из-за проникновения воздуха:

Потери тепла при инфильтрации воздуха = объем помещения х Дельта Т х изменений воздуха в час х 0,018
Где Объем помещения = Длина х Ширина х Высота

Воздух в час учитывает утечку воздуха в помещение.
Например: Потери тепла при инфильтрации воздуха = (22 фута x 16 футов x 8 футов) x 77F x 1,2 x 0,018 = 4683 BTUH

Для фактических расчетов, свяжитесь с вашим подрядчиком или разработчиком системы.


,
Опубликовано в категории: Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *