- Namen toplotnega izračuna
- Parametri za izvajanje izračunov
- Formule za izdelavo izračuna
- Zaključki in koristen videoposnetek o tej temi
Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!
Med obratovanjem stavbe sta pregrevanje in zamrzovanje nezaželena. Za določitev sredi tleh bo omogočil toplotni izračun, ki ni nič manj pomemben kot izračun učinkovitosti, moči, odpornost proti ognju, trajnost.
Na podlagi toplotno-tehničnih standardov, podnebnih značilnosti, prepustnosti hlapov in vlage izvajamo izbiro materialov za gradnjo zaprtih konstrukcij. Kako izvesti ta izračun, upoštevamo v članku.
Namen toplotnega izračuna
Veliko je odvisno od toplotnih značilnosti kapitalske ograje stavbe. To je vlažnost strukturnih elementov in temperaturnih indikatorjev, ki vplivajo na prisotnost ali odsotnost kondenzata na notranjih predelih in stropih.
Izračun bo pokazal, ali se bodo stabilne karakteristike temperature in vlažnosti ohranile na plus in minus temperaturi. Seznam teh značilnosti vključuje tak kazalnik, kot je količina toplote, ki jo izgubijo ovojnice stavbe v hladnem obdobju.
Ne morete začeti oblikovanja, ne da bi vse te podatke. Na podlagi njih izberite debelino sten in tal, zaporedje plasti.
Glede na pravila GOST 30494-96 temperature vrednosti znotraj prostorov. V povprečju je enaka 21⁰. V tem primeru mora relativna vlažnost ostati v udobnem okviru, to pa je v povprečju 37%. Najvišja hitrost zračne mase - 0, 15 m / s
Namen termičnega izračuna je določiti:
- Ali so modeli v smislu toplotne zaščite identični navedenim zahtevam?
- Tako v celoti zagotovljena udobna mikroklima znotraj zgradbe?
- Ali je zagotovljena optimalna toplotna zaščita konstrukcij?
Osnovno načelo je ravnotežje med temperaturnimi indikatorji ozračja notranjih konstrukcij ograj in prostorov. Če ga ne boste upoštevali, bodo te površine absorbirale toploto, notranja temperatura pa bo ostala zelo nizka.
Na notranjo temperaturo ne smejo bistveno vplivati spremembe toplotnega toka. Ta lastnost se imenuje toplotna odpornost.
Z izvedbo toplotnega izračuna se določijo optimalne meje (minimalne in maksimalne) dimenzij sten in tal v debelini. To je jamstvo za dolgoročno obratovanje stavbe, brez ekstremnega strukturnega zamrzovanja in pregrevanja.
Parametri za izvajanje izračunov
Za izračun toplote potrebujete začetne parametre.
Odvisne so od številnih značilnosti:
- Namen objekta in njegov tip.
- Usmerjenost vertikalne ograje strukture glede na smer kardinalnih točk.
- Geografski parametri prihodnjega doma.
- Obseg stavbe, njeno število nadstropij, kvadrat.
- Vrste in dimenzijski podatki vrat, okenskih odprtin.
- Vrsta ogrevanja in njegovi tehnični parametri.
- Število stalnih prebivalcev.
- Material je vertikalna in horizontalna zaščitna konstrukcija.
- Prekrivanje zgornjega nadstropja.
- Oprema tople vode.
- Vrsta prezračevanja.
Pri izračunu se upoštevajo tudi druge konstrukcijske značilnosti. Neprepustnost zaprtih konstrukcij ne sme prispevati k pretiranemu ohlajanju v hiši in zmanjšati toplotno zaščitne lastnosti elementov.
Toplotna izguba povzroča prekomerno vlaženje sten, poleg tega pa povzroča vlago, kar negativno vpliva na trajnost stavbe.
V procesu izračuna najprej določimo toplotne podatke gradbenih materialov, iz katerih izdelujemo elemente ovoja stavbe. Poleg tega je treba določiti zmanjšano upornost prenosa toplote in njeno skladnost s standardno vrednostjo.
Formule za izdelavo izračuna
Padec toplote, ki se izgubi v hiši, lahko razdelimo na dva glavna dela: izgube skozi stene in izgube zaradi delovanja prezračevalnega sistema. Poleg tega se toplota izgubi, ko se topla voda odvaja v kanalizacijski sistem.
Izgube skozi ograjene strukture
Za materiale, iz katerih so razporejene zaprte strukture, je treba najti vrednost indeksa toplotne prevodnosti Kt (W / mx stopinja). So v ustreznih imenikih.
Zdaj, vemo debelino plasti, po formuli: R = S / Kt, izračunajte toplotni upor vsake enote. Če je konstrukcija večplastna, se vse pridobljene vrednosti seštejejo.
Velikost toplotne izgube je najlažje določiti z dodajanjem toplotnega toka skozi ovoj stavbe, ki dejansko tvori to stavbo.
Ker jih vodi taka tehnika, upoštevajo trenutek, ko imajo materiali, ki sestavljajo strukture, drugačno strukturo. Upošteva tudi, da ima toplotni tok, ki teče skozi njih, različne posebnosti.
Za vsako posamezno konstrukcijo se toplotna izguba določi po formuli:
Q = (A / R) x dT
Tukaj:
- A - površina v m².
- R je upornost strukture za prenos toplote.
- dT je temperaturna razlika med zunanjim in notranjim. Treba jo je določiti za najhladnejše 5-dnevno obdobje.
Na ta način lahko izračunate rezultat samo za najhladnejše petdnevno obdobje. Celotne toplotne izgube za celotno hladno sezono določimo z upoštevanjem parametra dT, pri čemer temperatura ni najnižja, ampak povprečna.
Obseg absorpcije toplote in prenos toplote je odvisen od podnebja v regiji. Zato so v izračunih uporabljene karte vlage.
Nato izračunajte količino energije, ki je potrebna za kompenzacijo izgube toplote, ki je šla skozi zaprto konstrukcijo in skozi prezračevanje. Označena je s simbolom W.
Za to obstaja formula:
W = ((Q + Qb) x 24 x N) / 1000
V njej je N trajanje ogrevalnega obdobja v dnevih.
Slabosti izračuna površine
Izračun na podlagi indeksa površine ni zelo natančen. Ne upošteva takšnega parametra, kot so podnebje, kazalniki temperature, najmanjši in največji, vlažnost. Zaradi zanemarjanja številnih pomembnih točk ima izračun pomembne napake.
Pogosto jih poskuša blokirati, projekt pa predvideva "zalogo".
Če pa je ta metoda izbrana za izračun, je treba upoštevati naslednje nianse:
- Z višino navpičnega ograja do treh metrov, na eni površini pa ni več kot dve odprtini, je bolje, da se množi s 100 vatov.
- Če ima projekt balkon, dve okni ali ložo, pomnožite povprečno 125 vatov.
- Ko so prostori industrijski ali skladiščni, uporabite množitelj 150 vatov.
- Če se radiatorji nahajajo v bližini oken, se njihova projektna zmogljivost poveča za 25%.
Formula za območje ima obliko:
Q = S x 100 (150) vatov.
Tu je Q ugodna stopnja toplote v stavbi, S je površina z ogrevanjem v m². Številke 100 ali 150 so specifične vrednosti toplotne energije, porabljene za ogrevanje 1 m².
Izguba skozi prezračevanje hiše
Ključni parameter v tem primeru je hitrost izmenjave zraka. Če so stene hiše prepustne za paro, je ta vrednost enaka eni.
Vdor hladnega zraka v hišo poteka s prisilnim prezračevanjem. Izpušni prezračevalni sistem prispeva k negi toplega zraka. Zmanjšuje izgube zaradi prezračevalnega izmenjevalnika toplote. Ne dopušča, da bi toplota pobegnila z izhodnim zrakom in segreje dohodne tokove.
Zagotavlja popolno obnovo zraka znotraj zgradbe v eni uri. Zgradbe, zgrajene po DIN, imajo stene, ki so izolirane s paro, zato je stopnja izmenjave zraka enaka dvema.
Obstaja formula, po kateri se toplotne izgube določijo prek prezračevalnega sistema:
Qv = (V x Sq: 3600) x P x C x dT
Tu simboli označujejo naslednje:
- Qv - izguba toplote.
- V - prostornina prostora vmᶾ.
- P je gostota zraka. Njegova vrednost naj bi bila 1, 2047 kg / m /.
- KV - menjalni tečaj zraka.
- C - specifična toplota. Enako je 1005 J / kg x C.
Glede na rezultate tega izračuna je mogoče določiti moč toplotnega generatorja ogrevalnega sistema. V primeru previsoke vrednosti moči je lahko izhod iz prezračevalne naprave s toplotnim izmenjevalnikom. Razmislite o nekaj primerih za hiše iz različnih materialov.
Primer izračuna toplotne tehnike št
Izračunajte stanovanjsko hišo, ki se nahaja v podnebni regiji 1 (Rusija), subdistrict 1B. Vsi podatki so vzeti iz tabele 1 SNiP 23-01-99. Najhladnejša temperatura je bila opazovana pet dni z varnostjo 0, 92 - tn = -22⁰С.
V skladu s SNiP traja ogrevalno obdobje (zop) 148 dni. Povprečna temperatura v ogrevalnem obdobju s povprečnimi dnevnimi temperaturnimi kazalniki zunanjega zraka je 8⁰ - tt = -2.3⁰. Temperatura zunaj v ogrevalni sezoni je tht = -4, 4⁰.
Toplotna izguba doma je najpomembnejši trenutek v fazi projektiranja. Iz izida izračuna je odvisna izbira gradbenih materialov in izolacija. Ničelne izgube se ne zgodi, vendar si morate prizadevati za to, da so najprimernejše
Določen je bil pogoj, da je treba v prostorih hiše zagotoviti temperaturo 22 ° C. Hiša ima dve nadstropji in stene debeline 0, 5 m, višina 7 m, dimenzije pa 10 x 10 m. Material vertikalnih zaprtih struktur je topla keramika. Za njo je koeficient toplotne prevodnosti 0, 16 W / mx C.
Kot zunanja izolacija je bila uporabljena mineralna volna debeline 5 cm. Vrednost CT za to je 0, 04 W / mx C. Število okenskih odprtin v hiši je 15 kosov. 2, 5 m².
Izguba toplote skozi stene
Najprej je treba določiti toplotno odpornost keramične stene in izolacije. V prvem primeru je R1 = 0, 5: 0, 16 = 3, 125 kvadratnih metrov. mx C / W. V drugem - R2 = 0, 05: 0, 04 = 1, 25 m2. mx C / W. Na splošno za vertikalno zaprto strukturo: R = R1 + R2 = 3, 125 + 1, 25 = 4, 375 kvadratnih metrov. mx C / W.
Ker so toplotne izgube neposredno sorazmerne z razmerjem s površino zaprtih struktur, izračunamo površino sten:
A = 10 x 4 x 7 - 15 x 2, 5 = 242, 5 m²
Zdaj lahko določite izgubo toplote skozi stene:
Qs = (242, 5: 4, 375) h (22 - (-22)) = 2438, 9 W.
Podobno se izračunajo tudi toplotne izgube zaradi horizontalnih sten. Na koncu so povzeti vsi rezultati.
Če je klet, potem bo izguba toplote skozi temelje in tla manjša, ker je temperatura tal, ne pa zunanji zrak, vpletena.
Če je klet pod tlemi v prvem nadstropju ogrevana, se tla ne morejo ogreti. Stene kleti je še vedno bolje obložiti izolacijo, tako da toplota ne gre v tla.
Določanje izgub skozi prezračevanje
Za poenostavitev izračuna ne upoštevajte debeline sten, temveč preprosto določite količino zraka v notranjosti:
V = 10x10x7 = 700 mᶾ.
Ko je stopnja izmenjave zraka Kv = 2, bo izguba toplote:
Q = (700 x 2): 3600) x 1, 2047 x 1005 x (22 - (-22)) = 20 776 W.
Če je kv = 1:
Q = (700 x 1): 3600) x 1, 2047 x 1005 x (22 - (-22)) = 10 358 W.
Rotor in lamelarni rekuperatorji zagotavljajo učinkovito prezračevanje stanovanjskih stavb. Učinkovitost prvega je višja, doseže 90%.
Primer izračuna toplotne tehnike št. 2
Potreben je izračun izgube skozi 51-cm debelo opečnato steno, izolirano z 10-centimetrsko plastjo mineralne volne. Zunaj - 18⁰, znotraj - 22⁰. Dimenzije sten so višine 2, 7 m in dolžine 4 m. Edina zunanja stena prostora je usmerjena proti jugu, zunanjih vrat ni.
Za opeke je koeficient toplotne prevodnosti Kt = 0, 58 W / mºС, za mineralno volno - 0, 04 W / mºС. Toplotna odpornost:
R1 = 0, 51: 0, 58 = 0, 879 kvadratnih metrov. mx C / W. R2 = 0, 1: 0, 04 = 2, 5 kvadratnih metrov. mx C / W. Na splošno velja za vertikalne stene: R = R1 + R2 = 0, 879 + 2, 5 = 3, 379 kvadratnih metrov. mx C / W.
Površina zunanje stene A = 2, 7 x 4 = 10, 8 m²
Toplotna izguba skozi steno:
Qc = (10.8: 3.379) x (22 - (-18)) = 127.9 vatov.
Za izračun izgube skozi okna uporabite enako formulo, vendar je njihova toplotna odpornost praviloma navedena v potnem listu in je ni treba izračunati.
V izolacijo hiše okna - "šibka povezava". Preko njih gre precej velik delež toplote. Večslojne steklene plošče, filmi, ki odbijajo toploto, dvojni okvirji bodo zmanjšali izgube, vendar tudi to ne bo v celoti preprečilo izgube toplote.
Če ima hiša okna dimenzij 1, 5 x 1, 5 m², so varčna z energijo, usmerjena proti severu in je toplotna upornost 0, 87 m2 ° C / W, bodo izgube:
Qo = (2, 25: 0, 87) x (22 - (-18)) = 103, 4 t.
Primer izračuna toplotne tehnike 3
Izvedite termični izračun lesene lesene hiše z fasado, zgrajeno iz borovih debel, debeline 0, 22 m. Za ta material je koeficient K = 0, 15. V tem primeru bo izguba toplote:
R = 0, 22: 0, 15 = 1, 47 m² x /С / W.
Najnižja temperatura petdnevnega tedna je -18⁰, za udobje v hiši pa je temperatura 21⁰. Razlika bo 39⁰. Če začnemo s površine 120 m², dobimo rezultat:
Qc = 120 x 39: 1, 47 = 3184 vatov.
Za primerjavo definiramo izgubo opečne hiše. Koeficient za silikatne opeke je 0, 72.
R = 0, 22: 0, 72 = 0, 306 m² x /С / W.
Qs = 120 x 39: 0, 306 = 15 294 W.
Pod enakimi pogoji je lesena hiša bolj ekonomična. Silikatna opeka za zidanje tukaj sploh ni primerna.
Lesena konstrukcija ima visoko toplotno zmogljivost. Njegove zaprte strukture dolgo ohranjajo prijetno temperaturo. Kljub temu je treba celo hišo za ogrevanje ogreti in je bolje, da to naredimo od znotraj in od zunaj.
Gradbeniki in arhitekti priporočajo, da vedno naredite izračun toplote pri ogrevanju za pravilen izbor opreme in v fazi projektiranja hiše izberete ustrezen izolacijski sistem.
Primer izračuna toplote št. 4
Hiša bo zgrajena v Moskvi. Za izračun je izdelana stena iz blokov pene. Kot izolacija se uporablja ekstrudirana polistirenska pena. Končna obdelava - omet na obeh straneh. Njegova struktura je apneno-peskovita.
Stiropor ima gostoto 24 kg / mᶾ.
Relativni kazalci vlažnosti zraka v prostoru - 55% pri povprečni temperaturi 20⁰. Debelina sloja:
- omet - 0, 01 m;
- penjeni beton - 0, 2 m;
- ekspandirani polistiren - 0, 065 m.
Naloga je najti potrebno odpornost na prenos toplote in dejansko. Zahtevani RTP se določi z zamenjavo vrednosti v izrazu:
Rtr = a х ГСОП + b
kjer je GOSP stopenjski dan ogrevalne sezone, a in b pa sta koeficienta iz tabele št. 3 Kodeksa pravil 50.13330.2012. Ker je stavba stanovanjska, je a enaka 0, 00035, b = 1, 4.
GOSP, izračunano po formuli, vzeti iz istega skupnega podjetja:
GOSP = (tv - tot) x zot.
V tej formuli je tv = 20⁰, tt = -2, 2⁰, zot - 205 ogrevalno obdobje v dnevih. Zato:
GOSP = (20 - (-2, 2)) h 205 = 4551⁰ С x dan;
Rtr = 0, 00035 x 4551 + 1, 4 = 2, 99 m2 x C / W.
Z uporabo tabele №2 SP50.13330.2012 določite koeficiente toplotne prevodnosti za vsako plast stene:
- λb1 = 0, 81 W / m;
- λb2 = 0, 26 W / m;
- λb3 = 0, 041 W / m;
- λb4 = 0, 81 W / m .С.
Skupna pogojna odpornost na prenos toplote Rо je enaka vsoti uporov vseh plasti. Izračunajte ga po formuli:
Ta formula je vzeta iz SP 50.13330.2012. Tu je 1 / av nasprotovanje toplotnemu zaznavanju notranjih površin. 1 / an - ista zunanja, δ / λ - toplotna upornost plasti
Nadomestitev dobljenih vrednosti: Ro sb. = 2, 54 m2 ° C / W. Rf se določi z množenjem R ° s koeficientom r, ki je enak 0:
Rf = 2, 54 x 0, 9 = 2, 3 m2 x ° С / W.
Zaradi tega je potrebno spremeniti zasnovo zapornega elementa, saj je dejanski toplotni upor manjši od izračunanega.
Obstaja veliko računalniških storitev, ki pospešijo in poenostavijo izračune.
Termični izračuni so neposredno povezani z definicijo rosišča. Kaj je to in kako najti njegovo vrednost, se boste naučili iz članka, ki ga priporočamo.
Zaključki in koristen videoposnetek o tej temi
Termična analiza z uporabo spletnega kalkulatorja:
Izračun pravilne toplote:
Kompetentni toplotni inženiring izračun omogoča ocenjevanje učinkovitosti izolacije zunanjih elementov hiše, da se določi moč potrebne ogrevalne opreme.
Posledično lahko prihranite denar z nakupom materialov in ogrevalnih naprav. Bolje je vnaprej vedeti, ali se oprema lahko sooča z ogrevanjem in kondicioniranjem stavbe, kot da bi kupila vse naključno.
Prosimo, pustite komentarje, postavite vprašanja, objavite fotografijo na temo članka v spodnjem polju. Povejte nam, kako vam je izračun toplotne tehnike pomagal izbrati potrebno opremo za ogrevanje ali izolacijski sistem. Možno je, da bodo vaši podatki koristni za obiskovalce spletnega mesta.