Během provozu budovy je nežádoucí přehřátí a zamrznutí. Stanovení zlatého průměru umožní výpočet tepelného inženýrství, který není o nic méně důležitý než výpočet nákladové efektivity, trvanlivosti, odolnosti vůči ohni, životnosti.
Na základě termotechnických norem, klimatických vlastností, propustnosti páry a vzduchu se provádí výběr materiálů pro stavbu uzavřených konstrukcí. Jak to udělat, podívejme se na článek.
- Účel výpočtu tepelného inženýrství
- Parametry pro výpočty
- Vzorce pro výpočet výroby
- Ztráty prostřednictvím oplocení
- Nevýhody výpočtu plochy
- Ztráty prostřednictvím větrání domu
- Příklad výpočtu tepelného inženýrství č. 1
- Příklad výpočtů tepelného inženýrství č. 2
- Příklad výpočtu tepelné techniky č. 3
- Příklad výpočtu tepla č. 4
- Závěry a užitečné video k tématu
Účel výpočtu tepelného inženýrství
Z tepelných charakteristik plotu hlavního města záleží na budově. Jedná se o vlhkost konstrukčních prvků a teplotní indexy, které ovlivňují přítomnost nebo nepřítomnost kondenzace na vnitřních přepážkách a překrytích.
Výpočet ukáže, zda budou stabilní teplotní a vlhkostní charakteristiky udržovány při teplotách plus a mínus. Seznam těchto charakteristik zahrnuje a takový ukazatel jako množství tepla, ztrácíoplocení stavby budovy v chladném období.
Nemůžete spustit návrh bez toho, abyste měli všechna tato data. Opírající se o ně zvolte tloušťku stěn a stropů, sled vrstev.
Podle GOST 30494-96 jsou hodnoty teploty uvnitř areálu. V průměru je to 21? Současně musí být relativní vlhkost v pohodlných mezích, což je v průměru 37%. Nejvyšší rychlost přenosu hmoty vzduchu je 0,15 m /s
Cílem výpočtu tepelného inženýrství je stanovit:
Základním principem je pozorovat rovnováhu rozdílu teplotních indexů atmosféry vnitřních struktur plotu a prostor. Pokud není dodržen, teplo tyto povrchy absorbuje a uvnitř teploty zůstane velmi nízká. Vnitřní teplota by neměla být významně ovlivněna změnami tepelného toku. Tato charakteristika se nazývá tepelná odolnost.
Provedením tepelných výpočtů určete optimální limity (minimální a maximální) rozměrů stěn, překrytí v tloušťce. To je zárukou dlouhodobého provozu budovy bez extrémního zamrznutí staveb a přehřátí.
Parametry pro výpočty
Pro provedení odvádění tepla jsou požadovány výstupní parametry. Závisí na číslevlastnosti:
Při výpočtu jiných konstrukčních prvků konstrukce je třeba vzít v úvahu. Prodyšnost vzduchových izolací uzavřených konstrukcí by neměla přispívat k nadměrnému chlazení uvnitř domu a ke snížení charakteristik tepelné ochrany prvků.
Ztráta tepelných příčin a omlazení stěn a navíc způsobuje vlhkost, nepříznivě ovlivňuje životnost budovy.
V procesu výpočtu nejprve určete tepelně technické údaje stavebních materiálů, ze kterých se zhotovují prvky oplocení konstrukce. Kromě toho, že definice podléhá impedanci přenosu tepla a soobraznost jeho normativní hodnotu.
Vzorce pro výpočet výroby
Únik tepla ztrácí budova, lze jej rozdělit do dvou hlavních částí: ztráty v důsledku oplocení konstrukcí a ztráty způsobené provozem ventilačního systému. Kromě toho se při vypouštění vody do kanalizace ztrácí teplo.
Ztrátypřes uzavírací konstrukce
U materiálů, ze kterých jsou konstrukce oplocení konstruovány, je nutné zjistit hodnotu indexu tepelné vodivosti Кт (Вт /мх stupňů). Jsou v příslušných adresářích.
Znát tloušťku vrstev podle vzorce: R = S /Кт, vypočítat tepelný odpor každé jednotky. Pokud se jedná o vícevrstvou konstrukci, jsou všechny získané hodnoty.
Rozměry tepelných ztrát lze nejsnadněji stanovit přidáním tepelných proudů přes uzavírací konstrukce, které tuto budovu skutečně tvoří
Podle této metody je doba potřebná pro účetnictví taková, že materiály tvořící strukturu mají odlišnou strukturu. Je také vzato v úvahu, že tok tepla, který jimi prochází, má jinou specifičnost.
Pro každou jednotlivou stavbu je tepelná ztráta určena vzorcem:
Q = (A /R) x dT
Zde:
- Plocha A v m2.
- R - odolnost konstrukce proti přenosu tepla.
- dT - teplotní rozdíl zvenčí i zevnitř. Definujte ji pro nejchladnější 5denní období.
Vypočítáním tohoto způsobu můžete získat výsledky pouze za nejchladnější pětidenní období. Celková tepelná ztráta v průběhu celého chladného období se stanoví s ohledem na parametr dT, přičemž se bere v úvahu teplota, která není nejnižší, ale průměr.
Do jaké míry se teplo absorbuje a přenos tepla závisí na vlhkosti klimatu v regionu. Z tohoto důvodu výpočty používají mapy vlhkosti
Dále spočítejte potřebnou energiikompenzace tepelných ztrát, prošla jak uzavíracími konstrukcemi, tak větráním. To je označeno symbolem W. Pro toto existuje vzorec:
W = ((Q + Qv) x 24 x N) /1000
V něm N - doba vytápění ve dnech.
Nevýhody výpočtu plochy
Výpočet založený na ukazateli plochy se příliš neliší. Nezohledňuje takové parametry, jako je podnebí, teplotní indexy jak minimální, tak maximální, vlhkost.
Vzhledem k ignorování mnoha důležitých momentů má výpočet významné chyby.
Projekt, který se často snaží o jejich zablokování, poskytuje „sklad“. Pokud je však tento režim zvolen pro výpočet, je třeba vzít v úvahu následující nuance:
Vzorec pro tuto oblast má podobu:
Q = S x 100 W.
Zde Q je komfortní teplo v budově, S je prostor s vytápěním v m2. Čísla 100 nebo 150 - specifická hodnota tepelné energie spotřebované pro vytápění 1 m2.
Ztráty prostřednictvím větrání domu
Klíčovým parametrem v tomto případě je násobnost výměny vzduchu. Za předpokladu, že stěny domu jsou propustné pro páry, je tato hodnota rovna jedné.
Pronikání studeného vzduchu do domu se provádí větráním. Ventilace výfuku podporuje péči o teplý vzduch. Snižuje ztráty v důsledku větrání rekuperátorem - výměníkem tepla. Nedovoluje, aby teplo uniklo s odcházejícím vzduchem a vstupní proudy, které ohřívá
Úplná obnova vzduchu uvnitř budovy za hodinu. Budovy postavené podle normy DIN mají stěny s parotěsnou zábranou, proto se zde akceptuje větší počet výměn vzduchu rovný dvěma.
Existuje vzorec pro stanovení tepelných ztrát ventilačním systémem:
Qv = (V x Cr: 3600) x P x Z x dT
Zde jsou znaky označeny takto:
Na základě tohoto výpočtu je možné určit výkon generátoru tepla topného systému. V případě příliš vysokého výkonu ze situace se může stát větracím zařízením s rekuperátorem.
Zvažte některé příklady pro domy z různých materiálů.
Příklad výpočtu tepelného inženýrství č. 1
Vypočítat bytový dům nacházející se v 1 klimatické oblasti (Rusko), podoblast 1B. Všechna data jsou převzata z tabulky 1 SNIP 23-01-99.
Nejchladnější teplota je pozorována po dobu pěti dnů s pokrytím 0,92 - tn = -22 ° C.
Podle SNiP trvá topná doba (zop) 148 dní. V průměruteplota během topného období s průměrnou denní teplotou vzduchu na ulici 8? - to = -2,3?. Venkovní teplota během topné sezóny je tht = -4,4?
Tepelné ztráty v domě - nejdůležitější okamžik ve fázi jeho návrhu. Výsledek výpočtu závisí na výběru stavebních materiálů a izolaci. Neexistují žádné nulové ztráty, ale musíme se snažit, aby byly co nejrychlejší
Je nutné, aby teplota v místnostech domu byla 22 ?. Dům má dvě podlaží a stěny tl. 0,5 m. Výška - 7 m, rozměry v půdorysu - 10 x 10 m. Materiál svislých oplocených konstrukcí - tepelná keramika. Pro ni je koeficient tepelné vodivosti - 0,16 W /m x C.
Jako vnější izolace o tloušťce 5 cm se používá minerální vlna. Hodnota Кт pro to - 0,04 W /m х C. Počet okenních otvorů v domě - 15 ks. o 2,5 m2.
Tepelné ztráty přes stěny
Především je nutné stanovit tepelný odpor keramické stěny a ohřívače. V prvním případě R1 = 0,5: 0,16 = 3,125 m2 M. X C /W. Ve druhém - R2 = 0,05: 0,04 = 1,25 sq. m x C /W. Obecně platí, že pro vertikální konstrukce: R = R1 + R2 = 3,125 + 1,25 = 4,375 sq. m x C /W.
Vzhledem k tomu, že tepelné ztráty mají přímý proporcionální vztah s plochou uzavřených konstrukcí, vypočítáme plochu stěn:
A = 10 x 4 x 7 - 15 x 2,5 = 242,5 m2
Nyní je možné určit tepelné ztráty přes stěny:
Qs = (242,5: 4,375) x (22 - (-22)) = 2438,9 W.
Podobně se vypočítají tepelné ztráty prostřednictvím horizontálních oplocení. InV souhrnu jsou shrnuty všechny výsledky.
Je-li suterén, pak tepelná ztráta skrze základ a podlahu bude menší, protože do výpočtu je zahrnuta teplota půdy, nikoli vnější vzduch
Je-li suterén pod podlahou prvního patra vytápěn, podlaha nemůže být izolována. Stěny sklepa jsou stále lepší než ohřívač, takže teplo nechodí na zem.
Stanovení ztrát ventilací
\ tPro zjednodušení výpočtu neberte v úvahu tloušťku stěn, ale jednoduše určete objem vzduchu uvnitř:
V = 10x10x7 = 700 m?
S množstvím výměny vzduchu Кр = 2 budou ztráty tepla:
Qv = (700 x 2): 3600) x 1,2047 x x 1005 (22 - (-22)) = 20 776 W.
Pokud Кv = 1:
Qv = (700 x 1): 3600) x 1,2047 x x 1005 (22 - (-22)) = 10 358 wattů.
Rotační a deskové výměníky tepla zajišťují efektivní větrání obytných budov. Účinnost v první výše, dosahuje 90%.
Příklad výpočtu tepelného inženýrství č. 2
Je nutné vypočítat ztráty přes cihlovou zeď v tloušťce 51 sm. Je izolován 10 cm vrstvou minerální vlny. Navenek - 18 ?, Uvnitř - 22 ?. Rozměry stěny jsou 2,7 m na výšku a 4 m na délku. Jediná vnější stěna místnosti je orientována směrem na jih, bez vnějších dveří.
Pro cihlu, koeficient tepelné vodivosti Кт = 0,58 Вт /м? С, pro minerální vlnu - 0,04 W /m? С. Tepelná odolnost:
R1 = 0,51: 0,58 = 0,897 čtvereční. m x C /W. R2 = 0,1: 0,04 = 2,5 čtvereční. m x C /W. Obecně platí, že pro vertikální konstrukci: R = R1 + R2 = 0,879 + 2,5 = 3,379 sq. m x C /W.
Plocha vnější stěny A = 2,7 x 4 = 10,8 m2
Ztráta tepla stěnou:
Qs = (10.8: 3.379) x (22 -(-18) = 127,9 W.
Pro výpočet ztrát přes okna použijte stejný vzorec, ale tepelný odpor je zpravidla uveden v cestovním pasu a není nutné jej vypočítávat.
V izolaci jsou okna domu "slabým článkem". Kvůli nim jde poměrně velký podíl tepla. Snižte ztráty vícevrstvých oken, tepelně reflexních fólií, dvojitých rámů, ale ani to nepomůže zcela zabránit ztrátám tepla
Pokud jsou v domech okna o rozměrech 1,5 x 1,5 m 2 energeticky úsporná, orientovaná na sever a tepelný odpor je roven 0,87 m2 ± ± W, pak budou ztráty:
Qo = (2,25: 0,87) x (22 - (-18)) = 103,4 t.
Příklad výpočtu tepelného inženýrství č. 3
Proveďte tepelný výpočet dřevěného dřevěného domu s fasádou z borovicového dřeva o tloušťce 0,22 m. Koeficient pro tento materiál - K = 0,15. V této situaci budou tepelné ztráty:
R = 0,22: 0,15 = 1,47 m2 x? C /W
Nejnižší teplota pěti dnů je -18 ° C, pro pohodlí v domě je daná teplota 21 ° C. Rozdíl bude 39 °. Pokud opustíte plochu 120 m2, bude výsledek:
Qs = 120 x 39: 1,47 = 3184 W.
Pro srovnání určete ztrátu cihlového domu. Koeficient pro silikátové cihly - 0,72.
R = 0,22: 0,72 = 0,306 m2 x? C /W
Qs = 120 x 39: 0,306 = 15 294 Watt.
Za stejných podmínek je dřevěný dům hospodárnější. Silikátová cihla pro stavbu zdí zde není vůbec vhodná.
Dřevěná stavba má vysokou tepelnou kapacitu. Konstrukce oplocení dlouhodobě udržuje příjemnou teplotu. Přesto je třeba i dřevěný důmzahřát a je lepší to udělat jak uvnitř, tak venku
Odborníci doporučují provést výpočet tepla jak ve fázi výstavby, tak při výměně topení.
Příklad výpočtu tepla č. 4
Budova bude postavena v moskevské oblasti. Pro výpočet stěny z pěnových bloků. Jako ohřívač aplikuje pěnový polystyren. Povrchová úprava - omítka na obou stranách. Jeho struktura je vápencová a písčitá.
Pěnový polystyren má hustotu 24 kg /m2.
Relativní vlhkost v místnosti - 55% při průměrné teplotě 20 ° C. Tloušťka vrstev:
- omítka - 0,01 m;
- pěnový beton - 0,2 m;
- pěnový polystyren - 0,065 m
Úkolem je najít požadovaný odpor a skutečný odpor. Potřebný Rtr je určen nahrazením hodnoty ve výrazu:
Rt = a x GSOP + b
je-li státním standardem spotřeby Ukrajiny stupeň denního vytápění, a b - koeficienty převzaté z tabulky č. 3 pravidla 50.13330.2012. Vzhledem k tomu, dům je obydlí, jeden je 0.00035, b = 1,4.
GSOP se vypočítají podle vzorce převzatého ze stejného společného podniku:
Derzhspozhyvstandartu ukraine = (tv - tot) x zot.
V tomto vzorci tv = 20 ?, Tot = -2,2?, Zot - 205 - topné období dne. Takže:
GSOP = (20 - (-2,2)) x 205 = 4551? Od dnešního dne;
Rp = 0,00035 x 4551 + 1,4 = 2,99 m2 x S /W.
Pomocí čísla tabulky 2 SP50.13330.2012 určete koeficienty tepelné vodivosti pro každou stěnu stěny:
- aB1 = 0,81 W /m3;
- a2 = 0,26 W /m? C;
- aB3 = 0,041 W /m3;
- 5B4 = 0,81 W /m2.
Celkový podmíněný odpor přenosu tepla R,se rovná součtu odporu všech vrstev. Vypočítá se podle vzorce:
Tento vzorec je převzat z JV 50.13330.2012. Zde 1 /av - je proti tepelnému vnímání vnitřních povrchů. 1 /an - stejné vnější ,? /? - tepelný odpor vrstvy
Nahrazení získaných hodnot: Rо kondicion. = 2,54 m2 ° С /W. Rf se stanoví vynásobením Ro koeficientem r rovným 0,9:
Rf = 2,54 x 0,9 = 2,3 m2 x ° C /W.
Výsledkem je změna konstrukce uzavíracího prvku, protože skutečný tepelný odpor je menší, než se předpokládá.
Existuje mnoho počítačových služeb, které urychlují a usnadňují výpočty.
Závěry a užitečné video k tématu
Provedení výpočtu tepelného inženýrství pomocí online kalkulačky:
Správný výpočet tepelné techniky:
Příslušný výpočet tepelného inženýrství umožní posoudit účinnost izolace vnějších prvků domu, určit kapacitu potřebného topného zařízení.
V důsledku toho můžete ušetřit peníze při nákupu materiálů a topných zařízení. Je lepší vědět předem, zacházet s technologií s vytápěním a kondicionováním stavby, než nakupovat vše náhodně.
