Тепловая мощность — формула расчета
С теплотехническими расчётами приходится сталкиваться владельцам частных домов, квартир или любых других объектов. Это основа основ проектирования зданий.
Понять суть этих расчётов в официальных бумагах, не так сложно, как кажется.
Для себя также можно научиться выполнять вычисления, чтобы решить, какой утеплитель применять, какой толщины он должен быть, какой мощности приобретать котёл и достаточно ли имеющихся радиаторов на данную площадь.
Ответы на эти и многие другие вопросы можно найти, если понять, что такое тепловая мощность. Формула, определение и сферы применения – читайте в статье.
Что такое тепловой расчет?
Если говорить просто, тепловой расчёт помогает точно узнать, сколько тепла хранит и теряет здание, и сколько энергии должно вырабатывать отопление, чтобы поддерживать в жилье комфортные условия.
Оценивая теплопотери и степень теплоснабжения, учитываются следующие факторы:
- Какой это объект: сколько в нём этажей, наличие угловых комнат, жилой он или производственный и т. д.
- Сколько человек будет «обитать» в здании.
- Важная деталь – это площадь остекления. И размеры кровли, стен, пола, дверей, высота потолков и т. д.
- Какова продолжительность отопительного сезона, климатические характеристики региона.
- По СНиПам определяют нормы температур, которые должны быть в помещениях.
- Толщина стен, перекрытий, выбранные теплоизоляторы и их свойства.
Могут учитываться и другие условия и особенности, например, для производственных объектов считаются рабочие и выходные дни, мощность и тип вентиляции, ориентация жилья по сторонам света и др.
Для чего нужен тепловой расчет?
Как умудрялись обходиться без тепловых расчётов строители прошлого?
Сохранившиеся купеческие дома показывают, что всё делалось просто с запасом: окна поменьше, стены – потолще. Получалось тепло, но экономически не выгодно.
Теплотехнический расчёт позволяет строить наиболее оптимально. Материалов берётся ни больше – ни меньше, а ровно столько, сколько нужно. Сокращаются габариты строения и расходы на его возведение.
Вычисление точки росы позволяет строить так, чтобы материалы не портились как можно дольше.
Для определения необходимой мощности котла также не обойтись без расчётов. Суммарная мощность его складывается из затрат энергии на обогрев комнат, нагрев горячей воды для хозяйственных нужд, и способности перекрывать теплопотери от вентиляции и кондиционирования. Прибавляется запас мощности, на время пиковых холодов.
При газификации объекта требуется согласование со службами. Рассчитывается годовой расход газа на отопление и общая мощность тепловых источников в гигакалориях.
Нужны расчёты при подборе элементов отопительной системы. Обсчитывается система труб и радиаторов – можно узнать, какова должна быть их протяжённость, площадь поверхности. Учитывается потеря мощности при поворотах трубопровода, на стыках и прохождении арматуры.
При расчетах затрат тепловой энергии могут пригодиться знания, как перевести Гкал в Квт и обратно. В следующей статье подробно рассмотрена эта тема с примерами расчета.
Полный расчет теплого водяного пола приведен в этом примере.
Знаете ли вы, что количество секций радиаторов отопления не берется “с потолка”? Слишком малое их количество приведет к тому, что в доме будет холодно, а чрезмерно больше создаст жару и приведет к чрезмерной сухости воздуха. По ссылке https://microklimat.pro/sistemy-otopleniya/raschet-sistem-otopleniya/kolichestva-sekcij-radiatorov.html приведены примеры правильного расчета радиаторов.
Расчет тепловой мощности: формула
Рассмотрим формулу и приведем примеры, как произвести расчет для зданий с разным коэффициентом рассеивания.
Vx(дельта)TxK= ккал/ч (тепловая мощность), где:
- Первый показатель «V» – объем рассчитываемого помещения;
- Дельта «Т» – разница температур – это та величина, которая показывает насколько градусов внутри помещения теплее, чем снаружи;
- «К» – коэффициент рассеивания (его еще называют «коэффициент пропускания тепла»). Величина берется из таблицы. Обычно цифра колеблется от 4 до 0,6.
Примерные величины коэффициента рассеивания для упрощенного расчёта
- Если это неутепленный металлопрофиль или доска то «К» будет = 3 – 4 единицы.
- Одинарная кирпичная кладка и минимальное утепление – «К» = от 2 до 3-ёх.
- Стена в два кирпича, стандартное перекрытие, окна и
- двери – «К» = от 1 до 2.
- Самый теплый вариант. Стеклопакеты, кирпичные стены с двойным утеплителем и т. п. – «К» = 0,6 – 0,9.
Более точный расчет можно произвести, высчитывая точные размеры отличающихся по свойствам поверхностей дома в м
Пример расчета тепловой мощности
Возьмем некое помещение 80 м2 с высотой потолков 2,5 м и посчитаем, какой мощности котел нам потребуется для его отопления.
Вначале высчитываем кубатуру: 80 х 2,5 = 200 м3. Дом у нас утеплен, но недостаточно – коэффициент рассеивания 1,2.
Морозы бывают до -40 °C, а в помещении хочется иметь комфортные +22 градуса, разница температур (дельта «Т») получается 62 °C.
Подставляем в формулу мощности тепловых потерь цифры и перемножаем:
200 х 62 х 1,2 = 14880 ккал/ч.
Полученные килокалории переводим в киловатты, пользуясь конвертером:
- 1 кВт = 860 ккал;
- 14880 ккал = 17302,3 Вт.
Округляем в большую сторону с запасом, и понимаем, что в самый сильный мороз -40 градусов нам потребуется 18 кВт энергии в час.
Можем посчитать теплопотери в Вт на каждый м2 стен и потолка. Высота потолков известна 2,5 м. Дом 80 м2 – это может быть 8 х 10 м.
Умножаем периметр дома на высоту стен:
(8 + 10) х 2 х 2,5 = 90 м2 поверхности стены + 80 м2 потолок = 170 м2
Эти данные могут стать основой для расчёта требуемой толщины утеплителя на стены.
Приведем другой пример расчета, он в некоторых моментах сложнее, но более точный.
Формула:
Q = S x (дельта)T / R:
- S– площадь охлаждающих поверхностей в м2;
- T– разница температур в градусах Цельсия;
- R– тепловое сопротивление материала (м2 х К/Вт) (Метры квадратные умноженные на Кельвин и делёный на Ватт).
Итак, чтобы найти «Q» того же дома, что и в примере выше, подсчитаем площадь его поверхностей «S» (пол и окна считать не будем).
- «S» в нашем случае = 170 м2, из них 80 м2 потолок и 90 м2 – стены;
- T = 62 °С;
- R– тепловое сопротивление.
Ищем «R» по таблице тепловых сопротивлений или по формуле. Формула для расчета по коэффициенту теплопроводности такая:
В этом случае, дом у нас имеет стены в два кирпича обшитые пенопластом толщиной 10 см. Потолок засыпан опилками толщиной 30 см.
Отопительную систему частного дома нужно устраивать с учетом экономии средств на энергоносители. Расчет системы отопления частного дома, а также рекомендации по выбору котлов и радиаторов – читайте внимательно.
Чем и как утеплить деревянный дом изнутри, вы узнаете, прочитав эту информацию. Выбор утеплителя и технология утепления.
Из таблицы коэффициентов теплопроводности (измеряется Вт / (м2 х К) Ватт делёный на произведение метра квадратного на Кельвин). Находим значения для каждого материала, они будут:
- кирпич – 0,67;
- пенопласт – 0,037;
- опилки – 0,065.
- R (потолка 30 см толщиной) = 0,3 / 0,065 = 4,6 (м2 х К) / Вт;
- R (кирпичной стены 50 см) = 0,5 / 0,67 = 0,7 (м2 х К) / Вт;
- R (пенопласт 10 см) = 0,1 / 0,037 = 2,7 (м2 х К) / Вт;
- R (стен) = R(кирпич) + R(пенопласт) = 0,7 + 2,7 = 3,4 (м2 х К) / Вт.
Теперь можем приступить к расчету теплопотерь «Q»:
- Q для потолка = 80 х 62 / 4,6 = 1078,2 Вт.
- Q стен = 90 х 62 / 3,4 = 1641,1 Вт.
- Остается сложить 1078,2 + 1641,1 и перевести в кВт, получается (если сразу округлить) 2,7 кВт энергии за 1 час.
Всё дело в степени утомлённости домов (хотя, конечно, данные могли быть и иными, если бы мы рассчитывали пол и окна).
Заключение
Приведённые формулы и примеры показываю, что при теплотехнических расчётах очень важно учитывать как можно больше факторов, влияющих на теплопотери. Сюда входит и вентиляция, и площадь окон, степень их утомлённости и т. д.
А подход, когда на 10 м2 дома берётся 1 кВт мощности котла – слишком приблизительный, чтобы всерьёз опираться на него.
Видео на тему
Формула расчета тепловой мощности
Прежде, чем приступить к монтажу автономной системы отопления в собственном доме или квартире, владельцу недвижимости необходимо иметь проект. Создание его специалистами подразумевает, в том числе, что будет выполнен расчет тепловой мощности для помещения, имеющего определенную площадь и объем. На фото можно увидеть, как может выглядеть отопительная система частного домовладения.
Необходимость расчета тепловой мощности системы отопления
Потребность в вычислении тепловой энергии, необходимой для обогрева комнат и подсобных помещений, связана с тем, что нужно определить основные характеристики системы в зависимости от индивидуальных особенностей проектируемого объекта, включая:
- назначение здания и его тип;
- конфигурацию каждого помещения;
- количество жильцов;
- географическое положение и регион, в котором находится населенный пункт;
- прочие параметры.
Расчет необходимой мощности отопления является важным моментом, его результат используют для вычисления параметров отопительного оборудования, которое планируют установить:
- Подбор котла в зависимости от его мощности. Эффективность функционирования отопительной конструкции определяется правильностью выбора нагревательного агрегата. Котел должен иметь такую производительность, чтобы обеспечить обогрев всех помещений в соответствии с потребностями людей, проживающих в доме или квартире, даже в наиболее холодные зимние дни. Одновременно при наличии у прибора избыточной мощности часть вырабатываемой энергии не будет востребована, а значит, некоторая сумма денег потратится напрасно.
- Необходимость согласовывать подключение к магистральному газопроводу. Для присоединения к газовой сети потребуется ТУ. Для этого подают заявку в соответствующую службу с указанием предполагаемого расхода газа на год и оценкой тепловой мощности в сумме для всех потребителей.
- Выполнение расчетов периферийного оборудования. Расчет тепловых нагрузок на отопление необходим для определения длины трубопровода и сечения труб, производительности циркуляционного насоса, типа батарей и т.д.
Варианты приблизительных расчетов
Выполнить точный расчет тепловой мощности системы отопления довольно сложно, его могут сделать только профессионалы, имеющие соответствующую квалификацию и специальные знания. По этой причине данные вычисления обычно поручают специалистам.
В тоже время существуют и более простые способы, позволяющие приблизительно оценить величину требуемой тепловой энергии и их можно сделать самостоятельно:
- Нередко применяют расчет мощности отопления по площади (детальнее: «Расчет отопления по площади — определяем мощность отопительных приборов»). Считается, что жилые дома возводятся по проектам, разработанным с учетом климата в определенном регионе, и что в проектных решениях заложено использование материалов, которые обеспечивают требуемый тепловой баланс. Поэтому при расчете принято умножать величину удельной мощности на площадь помещений. Например, для Московского региона данный параметр находится в пределе от 100 до 150 ватт на один «квадрат».
- Более точный результат будет получен, если учитывать объем помещения и температуру. Алгоритм вычисления включает высоту потолка, уровень комфорта в отапливаемом помещении и особенности дома.
Используемая формула выглядит следующим образом: Q = VхΔTхK/860, где:
V – объем помещения;
ΔT – разница между температурой внутри дома и снаружи на улице;
К – коэффициент теплопотерь.
Поправочный коэффициент позволяет учесть конструктивные особенности объекта недвижимости. Например, когда определяется тепловая мощность системы отопления здания, для строений с обычной кровлей из двойной кирпичной кладки К находится в диапазоне 1,0–1,9.
Все три вышеперечисленные способы, позволяющие сделать расчет необходимой теплоотдачи, дают приблизительный результат, который может отличаться от реальных данных или в меньшую, или в большую сторону. Понятно, что монтаж маломощной отопительной системы не обеспечит требуемую степень обогрева.
В свою очередь, избыток мощности у отопительного оборудования приведет к быстрому износу приборов, перерасходу топлива, электроэнергии, а соответственно и денежных средств. Подобные расчеты обычно применяют в несложных случаях, например, при выборе котла.
Точное вычисление тепловой мощности
Степень теплоизоляции и ее эффективность зависят от того, насколько качественно она сделана и от конструктивных особенностей зданий. Основная часть теплопотерь приходится на наружные стены (примерно 40%), затем следуют оконные конструкции (около 20%), а крыша и пол – это 10%. Остальное тепло покидает дом через вентиляцию и двери.
Поэтому расчет тепловой мощности системы отопления должен учитывать данные нюансы.
Для этого используют поправочные коэффициенты:
- К1 зависит от типа окон. Двухкамерным стеклопакетам соответствует 1, обычному остеклению – 1,27, трехкамерному окну – 0,85;
- К2 показывает степень теплоизоляции стен. Находится в пределе от 1 (пенобетон) до 1,5 для бетонных блоков и кладки в 1,5 кирпича;
- К3 отражает соотношение между площадью окон и пола. Чем больше оконных рам, тем сильнее потери тепла. При 20% остекления коэффициент равен 1, а при 50% он увеличивается до 1,5;
- К4 зависит от минимальной температуры снаружи здания на протяжении отопительного сезона. За единицу принимают температуру -20 °C, а затем на каждые 5 градусов прибавляют или вычитают 0,1;
- К5 учитывает количество наружных стен. Коэффициент для одной стены равен 1, если их две или три, тогда он составляет 1,2, когда четыре – 1,33;
- К6 отражает тип помещения, которое находится над определенной комнатой. При наличии сверху жилого этажа величина поправки – 0,82, теплого чердака – 0,91, холодного чердака — 1,0;
- К7 – зависит от высоты потолков. Для высоты 2,5 метра это 1,0, а для 3-х метров — 1,05.
Когда все поправочные коэффициенты известны, делают расчет мощности системы отопления для каждого помещения, используя формулу:
- Qi=qхSiхK1хK2хK3хK4хK5хK6хK7, где q =100 Вт/м², а Si – площадь комнаты.
Расчетная величина увеличивается, если коэффициент больше 1 или уменьшает, если он меньше единицы. Узнав данный параметр для каждого помещения, узнают величину мощности всей отопительной системы согласно формуле: Q=Σ Qi, i = 1…N, где N – это общее количество помещений в здании (прочитайте также: «Тепловой расчет помещения и здания целиком, формула тепловых потерь»).
Как правило, для обеспечения запаса тепловой энергии на всевозможные непредвиденные случаи результат увеличивают на 15–20%. Это могут быть сильнейшие морозы, разбитое окно, поврежденная теплоизоляция и т.д.
Пример выполнения расчета
Поправочные коэффициенты в данном случае будут равны:
- К1 (двухкамерный стеклопакет) = 1,0;
- К2 (стены из бруса) = 1,25;
- К3 (площадь остекления) = 1,1;
- К4 (при -25 °C -1,1, а при 30°C) = 1,16;
- К5 (три наружные стены) = 1,22;
- К6 (сверху теплый чердак) = 0,91;
- К7 (высота помещения) = 1,0.
В результате полная тепловая нагрузка будет равна:
Q=100 Вт/ м²х135 м²х1,0х1,25х1,1х1,16х1,22х0,91х1,0 = 23,9 кВт.
В итоге мощность отопительной системы составит: W=Qх1,2 = 28,7 кВт.
В том случае, когда бы использовался упрощенный метод вычислений, основанный на расчете мощности отопления согласно площади, то результат был бы совсем иной:
100–150 Вт х150м² = 15–22,5 кВт
Отопительная система функционировала бы без запаса по мощности — на пределе. Приведенный пример является подтверждением важности применения точных способов, позволяющих определять тепловые нагрузки на отопление.
Пример расчета тепловой мощности системы отопления на видео:
Таблица тепловой мощности, необходимой для различных помещений
Тепловая мощность, кВт | Объем помещения в новом здании, м 3 | Объем помещения в старом здании, м 3 | Площадь теплицы от теплоизолированного стекла и с двойной фольгой, м 2 | Площадь теплицы из обычного стекла с фольгой, м 2 |
РАЗНИЦА ТЕМПЕРАТУР, С | ||||
5 | 70 — 150 | 60 — 110 | 35 | 18 |
10 | 150 — 300 | 130 — 220 | 70 | 37 |
20 | 320 — 600 | 240 — 440 | 140 | 74 |
30 | 650 — 1000 | 460 — 650 | 210 | 110 |
40 | 1050 — 1300 | 650 — 890 | 300 | 150 |
50 | 1350 — 1600 | 900 — 1100 | 370 | 180 |
60 | 1650 — 2000 | 1150 — 1350 | 440 | 220 |
75 | 2100 — 2500 | 1400 — 1650 | 550 | 280 |
100 | 2600 — 3300 | 1700 — 2200 | 740 | 370 |
125 | 3400 — 4100 | 2300 — 2700 | 920 | 460 |
150 | 4200 — 5000 | 2800 — 3300 | 1100 | 550 |
200 | 5000 — 6500 | 3400 — 4400 | 1480 | 740 |
РАСЧЕТ НЕОБХОДИМОЙ ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ
Формула для расчета необходимой тепловой мощности:
V x ΔT x K = ккал/ч
V – Объем обогреваемого помещения (ширина x длина x высота) в м³.
ΔT – Разница между температурой вне помещения и требуемой температурой внутри помещения (в°C).
K – Коэффициент дисперсии.
Ключ
V = ширина 4м, длина 12м, высота 3м, объем помещения = 144 м³
ΔT = темп. вне помещения -5ºC, требуемая темп. внутри помещения +18ºC, температура T = 23º
K = этот фактор зависит от вида конструкции и утепления
K=3,0-4,0
простой объект из древесины или листового материала – без утепления.
K=2,0-2,9
простая конструкция, одиночный слой кирпичей, простые окна и крыша — слабо утепленные.
K=1,0-1,9
cтандартная конструкция, двойной слой кирпичей, небольшое количество окон, стандартная закрытая крыша – умеренное утепление.
K=0,6-0,9
сложная конструкция, двойной утепленный слой кирпичей, несколько окон с двойными стеклами, высокий паркет, хорошо утепленная крыша – хорошо утепленный.
С теплотехническими расчётами приходится сталкиваться владельцам частных домов, квартир или любых других объектов. Это основа основ проектирования зданий.
Понять суть этих расчётов в официальных бумагах, не так сложно, как кажется.
Для себя также можно научиться выполнять вычисления, чтобы решить, какой утеплитель применять, какой толщины он должен быть, какой мощности приобретать котёл и достаточно ли имеющихся радиаторов на данную площадь.
Ответы на эти и многие другие вопросы можно найти, если понять, что такое тепловая мощность. Формула, определение и сферы применения – читайте в статье.
Что такое тепловой расчет?
Если говорить просто, тепловой расчёт помогает точно узнать, сколько тепла хранит и теряет здание, и сколько энергии должно вырабатывать отопление, чтобы поддерживать в жилье комфортные условия.
Оценивая теплопотери и степень теплоснабжения, учитываются следующие факторы:
- Какой это объект: сколько в нём этажей, наличие угловых комнат, жилой он или производственный и т. д.
- Сколько человек будет «обитать» в здании.
- Важная деталь – это площадь остекления. И размеры кровли, стен, пола, дверей, высота потолков и т. д.
- Какова продолжительность отопительного сезона, климатические характеристики региона.
- По СНиПам определяют нормы температур, которые должны быть в помещениях.
- Толщина стен, перекрытий, выбранные теплоизоляторы и их свойства.
Для чего нужен тепловой расчет?
Как умудрялись обходиться без тепловых расчётов строители прошлого?
Сохранившиеся купеческие дома показывают, что всё делалось просто с запасом: окна поменьше, стены – потолще. Получалось тепло, но экономически не выгодно.
Теплотехнический расчёт позволяет строить наиболее оптимально. Материалов берётся ни больше – ни меньше, а ровно столько, сколько нужно. Сокращаются габариты строения и расходы на его возведение.
Вычисление точки росы позволяет строить так, чтобы материалы не портились как можно дольше.
Для определения необходимой мощности котла также не обойтись без расчётов. Суммарная мощность его складывается из затрат энергии на обогрев комнат, нагрев горячей воды для хозяйственных нужд, и способности перекрывать теплопотери от вентиляции и кондиционирования. Прибавляется запас мощности, на время пиковых холодов.
При газификации объекта требуется согласование со службами. Рассчитывается годовой расход газа на отопление и общая мощность тепловых источников в гигакалориях.
Нужны расчёты при подборе элементов отопительной системы. Обсчитывается система труб и радиаторов – можно узнать, какова должна быть их протяжённость, площадь поверхности. Учитывается потеря мощности при поворотах трубопровода, на стыках и прохождении арматуры.
При расчетах затрат тепловой энергии могут пригодиться знания, как перевести Гкал в Квт и обратно. В следующей статье подробно рассмотрена эта тема с примерами расчета.
Полный расчет теплого водяного пола приведен в этом примере.
Знаете ли вы, что количество секций радиаторов отопления не берется “с потолка”? Слишком малое их количество приведет к тому, что в доме будет холодно, а чрезмерно больше создаст жару и приведет к чрезмерной сухости воздуха. По ссылке https://microklimat.pro/sistemy-otopleniya/raschet-sistem-otopleniya/kolichestva-sekcij-radiatorov.html приведены примеры правильного расчета радиаторов.
Расчет тепловой мощности: формула
Рассмотрим формулу и приведем примеры, как произвести расчет для зданий с разным коэффициентом рассеивания.
Vx(дельта)TxK= ккал/ч (тепловая мощность), где:
- Первый показатель «V» – объем рассчитываемого помещения;
- Дельта «Т» – разница температур – это та величина, которая показывает насколько градусов внутри помещения теплее, чем снаружи;
- «К» – коэффициент рассеивания (его еще называют «коэффициент пропускания тепла»). Величина берется из таблицы. Обычно цифра колеблется от 4 до 0,6.
Примерные величины коэффициента рассеивания для упрощенного расчёта
- Если это неутепленный металлопрофиль или доска то «К» будет = 3 – 4 единицы.
- Одинарная кирпичная кладка и минимальное утепление – «К» = от 2 до 3-ёх.
- Стена в два кирпича, стандартное перекрытие, окна и
- двери – «К» = от 1 до 2.
- Самый теплый вариант. Стеклопакеты, кирпичные стены с двойным утеплителем и т. п. – «К» = 0,6 – 0,9.
Пример расчета тепловой мощности
Возьмем некое помещение 80 м 2 с высотой потолков 2,5 м и посчитаем, какой мощности котел нам потребуется для его отопления.
Вначале высчитываем кубатуру: 80 х 2,5 = 200 м 3 . Дом у нас утеплен, но недостаточно – коэффициент рассеивания 1,2.
Морозы бывают до -40 °C, а в помещении хочется иметь комфортные +22 градуса, разница температур (дельта «Т») получается 62 °C.
Подставляем в формулу мощности тепловых потерь цифры и перемножаем:
200 х 62 х 1,2 = 14880 ккал/ч.
Полученные килокалории переводим в киловатты, пользуясь конвертером:
- 1 кВт = 860 ккал;
- 14880 ккал = 17302,3 Вт.
Округляем в большую сторону с запасом, и понимаем, что в самый сильный мороз -40 градусов нам потребуется 18 кВт энергии в час.
Можем посчитать теплопотери в Вт на каждый м 2 стен и потолка. Высота потолков известна 2,5 м. Дом 80 м 2 – это может быть 8 х 10 м.
Умножаем периметр дома на высоту стен:
(8 + 10) х 2 х 2,5 = 90 м 2 поверхности стены + 80 м 2 потолок = 170 м 2 поверхности, контактирующей с холодом. Теплопотери, высчитанные нами выше, составили 18 кВт/ч, делим поверхность дома на расчетную израсходованную энергию получаем, что 1 м 2 теряет примерно 0,1 кВт или 100 Вт ежечасно при температуре на улице -40 °C, а в помещении +22 °С.
Эти данные могут стать основой для расчёта требуемой толщины утеплителя на стены.
Приведем другой пример расчета, он в некоторых моментах сложнее, но более точный.
Формула:
Q = S x (дельта)T / R:
- Q– искомая величина теплопотерь дома в Вт;
- S– площадь охлаждающих поверхностей в м 2 ;
- T– разница температур в градусах Цельсия;
- R– тепловое сопротивление материала (м 2 х К/Вт) (Метры квадратные умноженные на Кельвин и делёный на Ватт).
Итак, чтобы найти «Q» того же дома, что и в примере выше, подсчитаем площадь его поверхностей «S» (пол и окна считать не будем).
- «S» в нашем случае = 170 м 2 , из них 80 м 2 потолок и 90 м 2 – стены;
- T = 62 °С;
- R– тепловое сопротивление.
Ищем «R» по таблице тепловых сопротивлений или по формуле. Формула для расчета по коэффициенту теплопроводности такая:
R= H/ К.Т. (Н – толщина материала в метрах, К.Т. – коэффициент теплопроводности).
В этом случае, дом у нас имеет стены в два кирпича обшитые пенопластом толщиной 10 см. Потолок засыпан опилками толщиной 30 см.
Отопительную систему частного дома нужно устраивать с учетом экономии средств на энергоносители. Расчет системы отопления частного дома, а также рекомендации по выбору котлов и радиаторов – читайте внимательно.
Чем и как утеплить деревянный дом изнутри, вы узнаете, прочитав эту информацию. Выбор утеплителя и технология утепления.
Из таблицы коэффициентов теплопроводности (измеряется Вт / (м 2 х К) Ватт делёный на произведение метра квадратного на Кельвин). Находим значения для каждого материала, они будут:
- кирпич – 0,67;
- пенопласт – 0,037;
- опилки – 0,065.
- R (потолка 30 см толщиной) = 0,3 / 0,065 = 4,6 (м 2 х К) / Вт;
- R (кирпичной стены 50 см) = 0,5 / 0,67 = 0,7 (м 2 х К) / Вт;
- R (пенопласт 10 см) = 0,1 / 0,037 = 2,7 (м 2 х К) / Вт;
- R (стен) = R(кирпич) + R(пенопласт) = 0,7 + 2,7 = 3,4 (м 2 х К) / Вт.
Теперь можем приступить к расчету теплопотерь «Q»:
- Q для потолка = 80 х 62 / 4,6 = 1078,2 Вт.
- Q стен = 90 х 62 / 3,4 = 1641,1 Вт.
- Остается сложить 1078,2 + 1641,1 и перевести в кВт, получается (если сразу округлить) 2,7 кВт энергии за 1 час.
Всё дело в степени утомлённости домов (хотя, конечно, данные могли быть и иными, если бы мы рассчитывали пол и окна).
Заключение
Приведённые формулы и примеры показываю, что при теплотехнических расчётах очень важно учитывать как можно больше факторов, влияющих на теплопотери. Сюда входит и вентиляция, и площадь окон, степень их утомлённости и т. д.
А подход, когда на 10 м 2 дома берётся 1 кВт мощности котла – слишком приблизительный, чтобы всерьёз опираться на него.
Видео на тему
Как рассчитать необходимую тепловую мощность
Таблица тепловой мощности, необходимой для различных помещений
Тепловая мощность, кВт | Объем помещения в новом здании, м3 | Объем помещения в старом здании, м3 | Площадь теплицы от теплоизолированного стекла и с двойной фольгой, м2 | Площадь теплицы из обычного стекла с фольгой, м2 |
РАЗНИЦА ТЕМПЕРАТУР, С | ||||
5 | 70 — 150 | 60 — 110 | 35 | 18 |
10 | 150 — 300 | 130 — 220 | 70 | 37 |
20 | 320 — 600 | 240 — 440 | 140 | 74 |
30 | 650 — 1000 | 460 — 650 | 210 | 110 |
40 | 1050 — 1300 | 650 — 890 | 300 | 150 |
50 | 1350 — 1600 | 900 — 1100 | 370 | 180 |
60 | 1650 — 2000 | 1150 — 1350 | 440 | 220 |
75 | 2100 — 2500 | 1400 — 1650 | 550 | 280 |
100 | 2600 — 3300 | 1700 — 2200 | 740 | 370 |
125 | 3400 — 4100 | 2300 — 2700 | 920 | 460 |
150 | 4200 — 5000 | 2800 — 3300 | 1100 | 550 |
200 | 5000 — 6500 | 3400 — 4400 | 1480 | 740 |
РАСЧЕТ НЕОБХОДИМОЙ ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ
Формула для расчета необходимой тепловой мощности:
V x ΔT x K = ккал/ч
V – Объем обогреваемого помещения (ширина x длина x высота) в м³.
ΔT – Разница между температурой вне помещения и требуемой температурой внутри помещения (в°C).
K – Коэффициент дисперсии.
Ключ
V = ширина 4м, длина 12м, высота 3м, объем помещения = 144 м³
ΔT = темп. вне помещения -5ºC, требуемая темп. внутри помещения +18ºC, температура T = 23º
K = этот фактор зависит от вида конструкции и утепления
K=3,0-4,0
простой объект из древесины или листового материала – без утепления.
K=2,0-2,9
простая конструкция, одиночный слой кирпичей, простые окна и крыша — слабо утепленные.
K=1,0-1,9
cтандартная конструкция, двойной слой кирпичей, небольшое количество окон, стандартная закрытая крыша – умеренное утепление.
K=0,6-0,9
сложная конструкция, двойной утепленный слой кирпичей, несколько окон с двойными стеклами, высокий паркет, хорошо утепленная крыша – хорошо утепленный.
Пример: потребность в мощности тепла
144 x 23 x 4 = 13 248 ккал/ч
(V x ΔT x K = ккал/ч)
1 кВт/ч = 860 ккал/ч
1 ккал/ч = 3,97 Btu/ч
1 кВт/ч = 3412 Btu/ч
1 Btu/ч = 0,252 ккал/ч
Расчет тепловой мощности прибора для отопления Теплота Харьков
Формула расчета мощности теплового обогревателя исходя из площади помещения и желаемой температуры. Данная статья поможет самостоятельно рассчитать мощность тепловентилятора, конвектора, радиатора, тепловой завесы или общую мощность для отопления дома.
Расчет тепловой мощности обогревательного прибора.
Для расчета мощности любого обогревательного прибора в конкретно взятом помещении, вам необходимо знать некоторые характеристики данного места:
• V – Объем нагреваемого помещения, (ширина х длина х высота) в м3.
• Т – Температурная разница между наружной температурой воздуха и желаемой температурой внутри помещения в °C
• К – Коэффициент теплового рассеивания, который можно подобрать, исходя из характеристик помещения.
— К = 0,6 — 0,9 – помещения с очень высокой теплоизоляцией стен, пола и крыши, с небольшой площадью окон. Очень хорошая теплоизоляция
— К = 1,0 – 1,9 — стандартная жилая конструкция, двойная кирпичная кладка, небольшое число окон, крыша со стандартной кровлей. Данное помещение можно охарактеризовать, как — Средняя теплоизоляция.
— К = 2,0 – 2,9 – упрощенная конструкция, одинарная кирпичная кладка, слабо утепленная крыша, большая площадь окон – Теплоизоляция ниже среднего.
— К = 3,0 – 4,0 – деревянная, либо металлическая конструкция. Без теплоизоляции.
Благодаря этим данным, мы сможем узнать ккал/ч нужно потратить для обогрева помещения исходя из заданных значений. Применяем формулу расчета тепловой мощности:
Полученное значение, для перевода в обычные кВт/ч нужно разделить на 860, т.к. известно, что 1 кВт = 860 ккал/ч
Пример расчета тепловой мощности тепловентилятора
V – Ширина 4 м, Длина 6 м, Высота 3 м. Объем обогреваемого помещения 72 м3
T– Температура воздуха снаружи -5C Требуемая температура внутри помещения +23°C. Разница между температурами внутри и снаружи +28°C
K – Этот коэффициент зависит от типа конструкции и изоляции помещения, в нашем случае это обычная квартира с К = 1,5
Итак, требуемая тепловая мощность:
72х28х1,5=3024 ккал/ч (VxTxK = ккал/ч)
3024/860=3,52 кВт/ч (ккал/ч / 860 = кВт/ч)
Теперь можно приступить к выбору теплового прибора для данной комнаты. Это может быть тепловентилятор, тепловая пушка, тепловой насос, тепловая завеса или другой прибор отопления мощностью 3,5 кВт.
Расчет мощности котла отопления по площади дома и с учетом теплопотерь: формулы
Комфорт жилища в зимнюю стужу напрямую зависит от обогрева помещения. Для жителей города этот вопрос решен с помощью централизованного отопления, но владельцам частных домов, находящихся в отдалении, приходится искать альтернативу. С вариантами проблем нет, источниками тепла могут быть: электрические, газовые, твердотопливные или жидкотопливные котлы. Но каждый теплогенератор характеризуется основным параметром – тепловой мощностью. Чтобы не ошибиться с выбором, нужно грамотно произвести расчет мощности котла отопления.
Как и зачем производить расчет мощности теплогенератора
Тепловая мощность котла – это количество тепла, которое теплогенератор способен передать теплоносителю за счет сжигания топлива или превращения электрической энергии в тепловую (электрокотлы).
Система отопления частного дома
Потери тепла здания происходят через наружные поверхности — ограждающие конструкции. Чтобы поддерживать постоянную температуру внутри помещения, нужно полностью компенсировать тепловые потери. Они зависят от нескольких факторов:
- температуры внешнего и внутреннего воздуха;
- площади поверхности ограждающих конструкций (стен, крыши, полов по грунту), их материала, степени теплоизоляции;
- наличие окон и дверей в здании, их площади, конструкции;
- вентиляции помещений, которая может быть как естественной, так и принудительной с рекуперацией (повторным использованием) тепла удаляемого воздуха.
На заметку.
Котел с недостаточной мощностью не сможет нагреть воздух в помещении до установленного значения. Работа котла с избыточной мощностью вызовет перерасход топлива и менее плавную работу системы отопления. Результат – трата денег и уменьшение эксплуатационного срока теплогенератора.
Как произвести быстрый расчет мощности котла для типового здания
Как мы уже выяснили, главный параметр в подборе мощности котла – это тепловые потери здания. Подробный расчет мощности котла отопления не является сложным, но требует времени для вычислений и поиска информации. Поэтому был разработан упрощенный вариант для ориентировочного подсчета.
Для упрощения вычислений был введен показатель удельной мощности котла с привязкой к климатическим особенностям местности. Для России приняты следующие величины:
- южные области: 0,7-0,9 кВт;
- северные области: 1,5-2,0 кВт;
- центральная часть: 1,2-1,5 кВт.
Эти цифры указывают на необходимое количество тепловой энергии для обогрева 10 м2 площади помещения с высотой потолков 2.5 м. Рассмотрим конкретный пример: нужно отопить частный дом общей площадью 150 м2, расположенный в Московской области.
Мощность котла = 150 (площадь дома) * 1,3/10 (удельная мощность для центральной зоны) = 19,5 кВт.
Важно!
Подобный метод подсчета не учитывает индивидуальных условий (количество окон, дополнительная тепловая изоляция, вентиляция и пр.), поэтому подходит только для ориентировочной оценки. В расчет также не включены затраты энергии на подогрев горячей хозяйственной воды, бассейнов и т.д.
Потери тепла частного дома
Как произвести детальный расчет мощности отопительного котла
Для точного определения мощности котла, особенно если здание строилось по индивидуальному проекту, где высота потолков более 2.5 м, установлена система вентиляции и много оконных проемов, следует провести подробный расчет тепловых потерь. Он включает в себя: потери тепла через стены, окна, пол, потолки и вентиляцию.
Как рассчитать потери тепла через стены
Основная формула для вычислений:
Qст.= kст.* Sст.(tвн. – tнар.)
Обозначение букв:
- Qст. – тепловые потери стены.
- kст – коэффициент теплопередачи стены (зависит от материала и изоляции стены и рассчитывается по отдельной формуле).
- Sст. – площадь стены (рассчитывают по формуле: высота стены, умноженная на длину).
- tвн. – температура воздуха внутри помещения (принимается 200С.).
- tнар. – самая низкая температура наружного воздуха (это значение индивидуально для каждой области, указывается в справочнике).
Определение коэффициента теплопередачи стены:
Буквенные обозначения:
Потери тепла через стену
Как рассчитать потери тепла через окна
Формула расчета для окон схожа с предыдущей: Qокон.= kокон.* Sст.(tвн. – tнар.). Значение букв осталось прежним, необходимо только заменить слово «стена» «окном».
Расчет коэффициента теплопередачи окна производится по формуле:
Обозначение зон окна
На заметку.
Расчет тепловых потерь производится только для стен, потолков и полов, соприкасающихся с наружным воздухом. Внутренние перегородки не влияют на потери тепла.
Как рассчитать потери тепла через пол и потолок
Расчеты для пола и потолка проводятся так же, как и для стен:
Q= k* S*(tвн. – tнар.).
Такой расчет подойдет для пола, установленного над грунтом (на лагах или над неотапливаемым подвалом). Если пол соприкасается с грунтом, то коэффициент теплопередачи рассчитывается по другой формуле:
Буквенные обозначения:
- Rc – разделение пола по зонам, каждая из которых имеет свое значение: первая зона = 2.1, вторая зона = 4.3, третья зона = 8.6.
Разделение площади пола на зоны
- d – толщинаутепляющего слоя.
- λ – коэффициент теплопроводности утеплителя.
Как посчитать потери тепла, связанные с вентиляцией помещения
Этот расчет проводится только в комнатах с вентиляцией. Производится он по формуле:
Q=0.28-Lп*p*C*(tр – tи)*k
Буквенные обозначения:
- Q – количество тепла, необходимое для нагрева приточного холодного воздуха.
- Lп – расход воздуха, удаляемого из помещения (принимается 3 м3/час на каждый м2 площади).
- р – плотность воздуха = 1.1.
- С – удельная теплоемкость воздуха = 1.
- tр – внутренняя температура воздуха.
- tи – температура приточного воздуха из системы вентиляции.
- k – коэффициент учета встречного теплового потока = 1.
На заметку: Обложившись справочниками и потратив время, можно произвести точный расчёт теплопотерь здания самостоятельно. Но сделать грамотный проект системы отопления в целом неспециалисту очень сложно, если вообще возможно. Правильное решение — поручить проектирование профессиональному теплотехнику, который определит теплопотери и адекватно подберёт теплогенератор по мощности.
Подбор мощности котла по результатам расчетов
Определив тепловые потери стен, окон, потолков и пола, все значения необходимо суммировать, и в результате получится общая величина теплопотерь здания, измеряемая в киловаттах (кВт.). Эта же единица используется для измерения тепловой мощности теплогенераторов. Мощность котла подбирается с запасом в 10-15% от общей мощности теплопотерь здания. При наличии бассейна, гидромассажной ванны большого объёма, подогрева вентилируемого воздуха приточно-вытяжной системы от отопления тепловые потребности этого оборудования суммируются с цифрой, полученной расчётом теплопотерь.
Расчет мощности и количества секций радиаторов
Посчитать мощность и количество секций радиатора для отдельного помещения можно следующим образом:
- Вычисляется объем комнаты: длина*ширина*высота.
- Тепловые потери комнаты мы уже вычисляли, поэтому можно воспользоваться теми же данными. Если помещение не имеет наружных перегородок, то принимается среднее значение 41 Вт. для каждого м3 объема комнаты. Делаем расчет: объем комнаты умножаем на 41 Вт и получим необходимое количество тепла для обогрева. Для примера: объем комнаты 50 м3*41Вт=2050 Вт.
- Каждая секция алюминиевого радиатора передает воздуху 150 Вт. Чтобы передать 2050 Вт, понадобится: 2050/150=13,7 секций. Число округляется до 14.
Подбор секций для радиатора отопления
Подобный расчет поможет подобрать теплогенератор по площади жилища, с учетом всех особенностей здания. Но в процессе вычислений легко допустить ошибку. Безоглядно доверять онлайн-калькуляторам для расчета мощности котла отопления тоже не стоит. Чтобы не пришлось платить дважды, лучше обратиться за помощью к профильным специалистам.
Видео: расчет мощности котла отопления
Расчет тепловой мощности обогревателя, тепловой пушки, тепловентилятора. Быстрый подбор мощности.
Каталог
Производители
Расчет необходимой тепловой мощности для помещения.
Формула для расчета необходимой тепловой мощности:
V x T x K = ккал/ч
Перед выбором нaгревателя (тепловентилятора) необходимо рассчитать минимальную тепловую мощность, необходимую для Вашего конкретного пoмещения.
Обозначения:
V – объем обогреваемого помещения (ширина х длина х высота), м3
T – Разница между температурой воздуха вне помещения и необходимой температурой внутри помещения,.С
K – коэффициент рассеивания
K=3,0-4,0 Упрощенная деревянная конструкция или конструкция из гофрированного металлического листа. Без теплоизоляции.
K=2,0-2,9 Упрощенная конструкция здания, одинарная кирпичная кладка, упрощенная конструкция окон и крыши. Небольшая теплоизоляция.
K=1,0-1,9 Стандартная конструкция, двойная кирпичная кладка, небольшое число окон, крыша со стандартной кровлей. Средняя теплоизоляция.
K=0,6-0,9 Улучшенная конструкция, кирпичные стены с двойной теплоизоляцией, небольшое число окон со сдвоенными рамами, толстое основание пола, крыша из высококачественного теплоизоляционного материала. Высокая теплоизоляция.
Пример расчета мощности тепловой пушки:
V – Ширина 4 м, Длина 12 м, Высота 3 м. Объем обогреваемого помещения 144 м3
T– Температура воздуха снаружи -5C Требуемая температура внутри помещения +18C. Разница между температурами внутри и снаружи +23C
K – Этот коэффициент зависит от типа конструкции и изоляции помещения
Итак, требуемая тепловая мощность:
144 x 23 x 4 = 13 248 ккал/ч (Vx TxK = ккал/ч) = /860 = 15,4 кВт
1 кВт = 860 ккал/ч
1 ккал = 3,97 БTe
1 кВт = 3412 БTe
1 БTe = 0,252 ккал/ч
Теперь можно приступить к выбору модели нагревателя воздуха, тепловой пушки, тепловентилятора.
На 15 кВт можно рекомендовать:
Дизельная тепловая пушка Master B70CED без отвода отработанных газов на 20 кВт (берем с запасом) или Master BV77E (20 кВт) непрямого нагрева.
Газовая тепловая пушка Master BLP17M (10-16 кВт) или BLP 33E (18-33 кВт) с выносным термостатом ТН5.
Электрический тепловентилятор Master B15EPB (0/7,5/15 кВт).
Тепловая пушка на отработанном масле Master WA33 (21-33 кВт).
Выбор типа тепловой пушки зависит от характера помещения, его проветриваемости и необходимого типа энергоносителя. все данные пушки требуют подключения к электросети.
Подобрать обогреватель, купить тепловую пушку по лучшей цене в СПб по тел.: +7 (812)702-76-82. ОПТ и розница. «Инженер-климат»
тепловая мощность — это… Что такое тепловая мощность?
- тепловая мощность
3.31 тепловая мощность N:Количество тепла, образующееся в результате сжигания газа, подводимого к горелке в единицу времени.
3.3.3 тепловая мощность (heat input) Q, кВт: Величина, представляющая собой произведение, полученное в результате умножения объемного или массового расхода газа на его теплоту сгорания, приведенное к стандартным условиям.
тепловая мощность — количество теплоты, образующееся в результате сжигания газа, подводимого к горелке в единицу времени;
3.3.1 тепловая мощность: Количество тепла, потребляемое прибором в единицу времени, соответственно объемному и массовому потоку.
Символ: Q.
Единица измерения: киловатт (кВт).
Смотри также родственные термины:
3.2 тепловая мощность Q, кВт: Произведение объемного или массового расхода газа на величину низшей теплотворной способности газа, приведенное к стандартным условиям.
3.3.1.1 тепловая мощность Q, кВт: Произведение объемного или массового расхода и низшей теплоты сгорания газа, приведенного к стандартным условиям.
3.14 тепловая мощность аппарата (горелки) : количество тепла, образующегося в результате сжигания топлива в единицу времени.
3.4 тепловая мощность воздухонагревателя : Количество теплоты, образующееся при сжигании газа в газовой горелке воздухонагревателя в единицу времени.
Тепловая мощность воздухонагревателя — количество теплоты, образующееся при сжигании газового топлива, подводимого к газовой горелке воздухонагревателя в единицу времени.
51. Тепловая мощность горелки
Количество теплоты, образующееся в результате сжигания топлива, подводимого к горелке в единицу времени
Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.
- тепловая мочка льносоломы
- тепловая мощность Q, кВт
Смотреть что такое «тепловая мощность» в других словарях:
тепловая мощность — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN heat ratecalorific powercp … Справочник технического переводчика
Тепловая мощность — 6) тепловая мощность (далее мощность) количество тепловой энергии, которое может быть произведено и (или) передано по тепловым сетям за единицу времени;… Источник: Федеральный закон от 27.07.2010 N 190 ФЗ (ред. от 25.06.2012) О теплоснабжении … Официальная терминология
тепловая мощность — šiluminė galia statusas T sritis Energetika apibrėžtis Per laiko vienetą pagamintas ar pateiktas šilumos kiekis. atitikmenys: angl. heat power vok. Wärmeleistung, f rus. тепловая мощность, f pranc. puissance calorifique, f; puissance thermique, f … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
Тепловая мощность теплогенератора — Количество теплоты, образующееся в результате сжигания топлива, подводимого к горелке (топке) в единицу времени. Источник: СНиП 41 01 2003 EdwART. Словарь терминов и определений по средствам охранной и пожарной защиты, 2010 … Словарь черезвычайных ситуаций
Тепловая мощность воздухонагревателя — количество теплоты, образующееся при сжигании газового топлива, подводимого к газовой горелке воздухонагревателя в единицу времени… Источник: РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ. ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ. ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛИ ГАЗОВЫЕ. НОРМАТИВЫ РАСХОДА… … Официальная терминология
тепловая мощность активной зоны ядерного реактора — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN core thermal powerCTP … Справочник технического переводчика
тепловая мощность горелки — Количество теплоты, образующееся в результате сжигания топлива, подводимого к горелке в единицу времени. [ГОСТ 17356 89] Тематики горелки … Справочник технического переводчика
тепловая мощность котла — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN boiler thermal ratingBTR … Справочник технического переводчика
тепловая мощность теплогенератора — Количество теплоты, образующееся в результате сжигания топлива, подводимого к горелке (топке) в единицу времени. [СНиП 41 01 2003] Тематики отопление, горяч. водоснабж. в целом … Справочник технического переводчика
тепловая мощность ядерного реактора — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN reactor thermal outputRTO … Справочник технического переводчика