максимальная, часовая, видео-инструкция по монтажу своими руками, определение, фото и цена

Тема этой статьи – определение тепловой нагрузки на отопление и прочих параметров, нуждающихся в расчете, для автономной отопительной системы. Материал ориентирован прежде всего на владельцев частных домов, далеких от теплотехники и нуждающихся в максимально простых формулах и алгоритмах.

Итак, в путь.

Наша задача – научиться рассчитывать основные параметры отопления.

Избыточность и точный расчет

Стоит с самого начала оговорить одну тонкость расчетов: абсолютно точные значения потерь тепла через пол, потолок и стены, которые приходится компенсировать системе отопления, вычислить практически невозможно. Можно говорить лишь о той или иной степени достоверности оценок.

Причина – в том, что на теплопотери влияет слишком много факторов:

• Тепловое сопротивление капитальных стен и всех слоев отделочных материалов.
• Наличие или отсутствие мостиков холода.
• Роза ветров и расположение дома на рельефе местности.
• Работа вентиляции (которая, в свою очередь, опять-таки зависит от силы и направления ветра).
• Степень инсоляции окон и стен.

Есть и хорошие новости. Практически все современные отопительные котлы и системы распределенного отопления (теплые полы, электрические и газовые конвектора и т.д.) снабжаются термостатами, дозирующими расход тепла в зависимости от температуры в помещении.

Выносной термостат газового котла.

С практической стороны это означает, что избыточная тепловая мощность повлияет лишь на режим работы отопления: скажем, 5 КВт*ч тепла будут отданы не за один час непрерывной работы с мощностью 5 КВт, а за 50 минут работы с мощностью 6 КВт. Следующие 10 минут котел или другой нагревательный прибор проведет в режиме ожидания, не потребляя электроэнергию или энергоноситель.

Следовательно: в случае вычисления тепловой нагрузки наша задача – определить ее минимально допустимое значение.

Единственное исключение из общего правила связано с работой классических твердотопливных котлов и обусловлено тем, что снижение их тепловой мощности связано с серьезным падением КПД из-за неполного сгорания топлива. Проблема решается установкой в контур теплоаккумулятора и дросселированием отопительных приборов термоголовками.

Простейшая схема отопления с теплоаккумулятором.

Котел после растопки работает на полной мощности и с максимальным КПД до полного прогорания угля или дров; затем накопленное теплоаккумулятором тепло дозировано расходуется на поддержание оптимальной температуры в помещении.

Большая часть прочих нуждающихся в расчете параметров тоже допускает некоторую избыточность. Впрочем, об этом – в соответствующих разделах статьи.

Перечень параметров

Итак, что нам, собственно, предстоит считать?

• Общую тепловую нагрузку на отопление дома. Она соответствует минимально необходимой мощности котла или суммарной мощности приборов в распределенной системе отопления.
• Потребность в тепле отдельной комнаты.
• Количество секций секционного радиатора и размер регистра, соответствующий определенному значению тепловой мощности.

Обратите внимание: для готовых отопительных приборов (конвекторов, пластинчатых радиаторов и т.д.) производители обычно указывают полную тепловую мощность в сопроводительной документации.

На сайтах производителей можно даже найти удобные калькуляторы и таблицы для расчета количества секций.

• Диаметр трубопровода, способного в случае водяного отопления обеспечить необходимый тепловой поток.
• Параметры циркуляционного насоса, приводящего в движение теплоноситель в контуре с заданными параметрами.
• Размер расширительного бака, компенсирующего тепловое расширение теплоносителя.

Перейдем к формулам.

Тепловая нагрузка

Один из основных факторов, влияющих на ее значение – степень утепления дома. СНиП 23-02-2003, регламентирующий тепловую защиту зданий, нормирует этот фактор, выводя рекомендованные значения теплового сопротивления ограждающих конструкций для каждого региона страны.

Мы приведем два способа выполнения подсчетов: для зданий, соответствующих СНиП 23-02-2003, и для домов с ненормированным тепловым сопротивлением.

Нормированное тепловое сопротивление

Инструкция по расчету тепловой мощности в этом случае выглядит так:

• За базовое значение берутся 60 ватт на 1 м3 полного (включая стены) объема дома.
• Для каждого из окон к этому значению дополнительно добавляется 100 ватт тепла. Для каждой ведущей на улицу двери – 200 ватт.

На тепловизоре хорошо видны потери тепла через окна.

• Для компенсации увеличивающихся в холодных регионах потерь используется дополнительный коэффициент.

Регион страны	Коэффициент
Краснодар, Ялта, Сочи	0,7 – 0,9
Москва и область, Санкт-Петербург	1,2 – 1,3
Иркутск, Хабаровск	1,5 – 1,6
Чукотка, Якутия	1,8 – 2,0

Давайте в качестве примера выполним расчет для дома размерами 12*12*6 метров с двенадцатью окнами и двумя дверьми на улицу, расположенного в Севастополе (средняя температура января – +3С).

1. Отапливаемый объем составляет 12*12*6=864 кубометра.
2. Базовая тепловая мощность составляет 864*60=51840 ватт.
3. Окна и двери несколько увеличат ее: 51840+(12*100)+(2*200)=53440.
4. Исключительно мягкий климат, обусловленный близостью моря, заставит нас использовать региональный коэффициент, равный 0,7. 53440*0,7=37408 Вт. Именно на это значение и можно ориентироваться.

Близость моря делает мягкими крымские зимы.

Ненормированное тепловое сопротивление

Что делать, если качество утепления дома заметно лучше или хуже рекомендованного? В этом случае для оценки тепловой нагрузки можно использовать формулу вида Q=V*Dt*K/860.

В ней:

• Q – заветная тепловая мощность в киловаттах.
• V – отапливаемый объем в кубометрах.
• Dt – разница температур между улицей и домом. Обычно берется дельта между рекомендованным СНиП значением для внутренних помещений (+18 – +22С) и средним минимумом уличной температуры в наиболее холодный месяц за последние несколько лет.

Уточним: рассчитывать на абсолютный минимум в принципе правильнее; однако это будет означать избыточные расходы на котел и отопительные приборы, полная мощность которых будет востребована лишь раз в несколько лет. Цена незначительного занижения расчетных параметров – некоторое падение температуры в помещении в пик холодов, которое несложно компенсировать включением дополнительных обогревателей.

• К – коэффициент утепления, который можно взять из приведенной ниже таблицы. Промежуточные значения коэффициента выводятся аппроксимацией.

Описание здания	Коэффициент утепления
3 – 4	Кладка в полкирпича, или дощатая стена, или профлист на каркасе; остекление в одну нитку
2 – 2,9	Кладка в кирпич, остекление в две нитки в деревянных рамах
1 – 1,9	Кладка в полтора кирпича; окна с однокамерными стеклопакетами
0,6 – 0,9	Наружное утепление пенопластом или минватой; двухкамерные энергосберегающие стеклопакеты

Давайте повторим вычисления для нашего дома в Севастополе, уточнив, что его стены представляют собой кладку толщиной 40 см из ракушечника (пористой осадочной породы) без внешней отделки, а остекление выполнено однокамерными стеклопакетами.

Дом из ракушечника без наружной отделки.

1. Коэффициент утепления примем равным 1,2.
2. Объем дома мы вычислили ранее; он равен 864 м3.
3. Внутреннюю температуру примем равной рекомендованным СНиП для регионов с нижним пиком температур выше -31С – +18 градусам. Сведения о среднем минимуме любезно подскажет всемирно известная интернет-энциклопедия: он равен -0,4С.
4. Расчет, таким образом, будет иметь вид Q = 864 * (18 – -0,4) * 1,2 / 860 = 22,2 КВт.

Как легко заметить, подсчет дал результат, отличающийся от полученного по первому алгоритму в полтора раза. Причина, прежде всего в том, что средний минимум, использованный нами, заметно отличается от абсолютного минимума (около -25С). Увеличение дельты температур в полтора раза ровно во столько же раз увеличит оценочную потребность здания в тепле.

Морозные дни бывают даже в Крыму.

Гигакалории

В расчетах количества тепловой энергии, получаемой зданием или помещением, наряду с киловатт-часами используется еще одна величина – гигакалория. Она соответствует количеству тепла, необходимому для нагрева 1000 тонн воды на 1 градус при давлении в 1 атмосферу.

Как пересчитать киловатты тепловой мощности в гигакалории потребляемого тепла? Все просто: одна гигакалория равна 1162,2 КВт*ч. Таким образом, при пиковой мощности источника тепла в 54 КВт максимальная часовая нагрузка на отопление составит 54/1162,2=0,046 Гкал*час.

Полезно: для каждого региона страны местными властями нормируется потребление тепла в гигакалориях на квадратный метр площади в течение месяца. Среднее по РФ значение  – 0,0342 Гкал/м2 в месяц.

Именно в гигакалориях измеряют затраты тепла современные теплосчетчики.

Комната

Как подсчитать потребность в тепле для отдельной комнаты? Здесь используются те же схемы расчетов, что для дома в целом, с единственной поправкой. Если к комнате примыкает отапливаемое помещение без собственных отопительных приборов, оно включается в расчет.

Так, если к комнате размером 4*5*3 метра  примыкает коридор размером 1,2*4*3 метра, тепловая мощность отопительного прибора рассчитывается для объема в 4*5*3+1,2*4*3=60+14,4=74,4 м3.

Отопительные приборы

Секционные радиаторы

В общем случае информацию о тепловом потоке на одну секцию всегда можно найти на сайте производителя.

Если он неизвестен, можно ориентироваться на следующие приблизительные значения:

• Чугунная секция – 160 Вт.
• Биметаллическая секция – 180 Вт.
• Алюминиевая секция – 200 Вт.

Алюминиевый радиатор лидирует благодаря высокой теплопроводности и развитому оребрению.

Как всегда, есть ряд тонкостей. При боковом подключении радиатора с 10 и более секциями разброс температур между ближними к подводке и концевыми секциями будет весьма значительным.

Впрочем: эффект сведется на нет, если подводки подключить диагонально или снизу вниз.

Кроме того, обычно производители отопительных приборов указывают мощность для вполне конкретной дельты температур между радиатором и воздухом, равной 70 градусам. Зависимость теплового потока от Dt линейна: если батарея на 35 градусов горячее воздуха, тепловая мощность батареи будет ровно вдвое меньше заявленной.

Скажем, при температуре воздуха в комнате, равной +20С, и температуре теплоносителя в +55С мощность алюминиевой секции стандартного размера будет равна 200/(70/35)=100 ваттам. Для того, чтобы обеспечить мощность в 2 КВт, понадобится 2000/100=20 секций.

Регистры

Особняком в списке отопительных приборов стоят самодельные регистры.

На фото – отопительный регистр.

Производители по понятным причинам не могут указать их тепловую мощность; однако ее несложно вычислить своими руками.

• Для первой секции регистра (горизонтальной трубы известных размеров) мощность равна произведению ее наружного диаметра и длины в метрах, дельты температур между теплоносителем и воздухом в градусах и постоянного коэффициента 36,5356.
• Для последующих секций, находящихся в восходящем потоке теплого воздуха, используется дополнительный коэффициент 0,9.

Давайте разберем очередной пример – вычислим значение теплового потока для четырехрядного регистра с диаметром секции 159 мм, длиной 4 метра и температурой в 60 градусов в комнате с внутренней температурой +20С.

1. Дельта температур в нашем случае равна 60-20=40С.
2. Переводим диаметр трубы в метры. 159 мм = 0,159 м.
3. Вычисляем тепловую мощность первой секции. Q = 0,159*4*40*36,5356 = 929,46 ватт.
4. Для каждой последующей секции мощность будет равна 929,46*0,9=836,5 Вт.
5. Суммарная мощность составит 929,46 + (836,5*3)=3500 (с округлением) ватт.

Диаметр трубопровода

Как определить минимальное значение внутреннего диаметра трубы розлива или подводки к отопительному прибору? Не станем лезть в дебри и воспользуемся таблицей, содержащей готовые результаты для разницы между подачей и обраткой  в 20 градусов. Именно это значение характерно для автономных систем.

Максимальная скорость потока теплоносителя не должна превышать 1,5 м/с во избежание появления шумов; чаще ориентируются на скорость в 1 м/с.

При большой скорости потока вода шумит на фитингах и переходах диаметра. Едва ли этот шум порадует вас ночью.

Внутренний диаметр, мм	Тепловая мощность контура, Вт при скорости потока, м/с
	0,6	0,8	1
8	2450	3270	4090
10	3830	5110	6390
12	5520	7360	9200
15	8620	11500	14370
20	15330	20440	25550
25	23950	31935	39920
32	39240	52320	65400
40	61315	81750	102190
50	95800	127735	168670

Скажем, для котла мощностью 20 КВт минимальный внутренний диаметр розлива при скорости потока в 0,8 м/с будет равен 20 мм.

Обратите внимание: внутренний диаметр близок к ДУ (условному проходу) стальной трубы. Пластиковые и металлопластиковые трубы обычно маркируются наружным диаметром, который на 6-10 мм больше внутреннего. Так, полипропиленовая труба размером 26 мм имеет внутренний диаметр 20 мм.

Внутренний диаметр пластиковой трубы равен разнице наружного диаметра и удвоенной толщины стенки.

Циркуляционный насос

Нам важны два параметра насоса: его напор и производительность. В частном доме при любой разумной протяженности контура вполне достаточно минимального для наиболее дешевых насосов  напора в 2 метра (0,2 кгс/см2): именно это значение перепада обеспечивает циркуляцию системы отопления многоквартирных домов.

Необходимая производительность вычисляется по формуле G=Q/(1,163*Dt).

В ней:

• G – производительность (м3/час).
• Q – мощность контура, в который устанавливается насос (КВт).
• Dt – перепад температур между прямым и обратным трубопроводами в градусах (в автономной системе типично значение Dt=20С).

Для контура, тепловая нагрузка на который составляет 20 киловатт, при стандартной дельте температур расчетная производительность составит 20/(1,163*20)=0,86 м3/час.

У многих насосов предусмотрена ступенчатая или плавная регулировка производительности.

Расширительный  бак

Один из параметров, нуждающихся в расчете для автономной системы – объем расширительного бачка.

Точный расчет основывается на довольно длинном ряде параметров:

• Температуре и типе теплоносителя. Коэффициент расширения зависит не только от степени нагрева батарей, но и от того, чем они заполнены: водно-гликолевые смеси расширяются сильнее.
• Максимально рабочем давлении в системе.
• Давлении зарядки бачка, зависящем, в свою очередь, от гидростатического давления контура (высоты верхней точки контура над расширительным баком).

Есть, однако, один нюанс, позволяющий сильно упростить расчет. Если занижение объема бачка приведет в лучшем случае к постоянному срабатыванию предохранительного клапана, а в худшем – к разрушению контура, то его избыточный объем ничем не повредит.

Именно поэтому обычно берется бак с литражом, равным 1/10 суммарного количества теплоносителя в системе.

Подсказка: чтобы узнать объем контура, достаточно заполнить его водой и слить ее в мерную посуду.

Расширительный бак может быть установлен в любой точке автономного закрытого контура.

Заключение

Надеемся, что приведенные схемы вычислений упростят жизнь читателю и избавят его от многих проблем. Как обычно, прикрепленное к статье видео предложит его вниманию дополнительную информацию.

Успехов!

Энергетическое образование

1. Классификация тепловой нагрузки

Россия – страна с суровыми климатическими условиями. Отопительный период в большинстве регионов длится более 200 суток при средней температуре ниже –5 °C. В таких условиях поддерживать в зданиях параметры микроклимата, приемлемые для нормальной жизнедеятельности человека, не просто. Для целей теплоснабжения зданий приходится сжигать более 30 % всего добываемого в стране топлива, что составляет около 600 млн тонн условного топлива. Его рациональному использованию способствуют системы централизованного теплоснабжения, широко распространенные в крупных городах России, где сосредоточена основная часть населения.

Система централизованного теплоснабжения состоит из источника тепловой энергии, трубопроводных тепловых сетей и пунктов трансформации тепловой энергии и ее распределения между потребителями.

В большинстве случаев теплоснабжение – это создание комфортной среды в помещении – дома, на работе или в общественном месте. Теплоснабжение включает в себя также подогрев водопроводной воды и воды в плавательных бассейнах, обогрев теплиц и т.д. С учетом некоторых различий, применение в сфере теплоснабжения часто подразделяется на индивидуальное и централизованное.

Источниками тепловой энергии в системах централизованного теплоснабжения являются, как правило, теплоэлектростанции (ТЭЦ), а также районные котельные. Системы централизованного теплоснабжения, кроме разновидностей и особенностей источников тепловой энергии, различаются по виду теплоносителя, способу присоединения внутренних систем горячего водоснабжения (далее ГВС) и количеству труб для транспортировки теплоносителя.

Основным видом теплоносителя в системах централизованного теплоснабжения служит горячая вода. Пар в качестве теплоносителя практически не используется. Он иногда применяется в системах теплоснабжения промышленных предприятий, где одновременно подается для технологических нужд.

В зависимости от способа присоединения к тепловым сетям систем ГВС централизованное теплоснабжение может быть реализовано по закрытой схеме (водопроводная вода нагревается в подогревателях теплоносителем системы теплоснабжения) или по открытой (вода для целей ГВС поступает непосредственно из тепловых сетей). Из возможного многообразия водяных тепловых сетей (одно-, двух-, трех- и многотрубные) наибольшее распространение получили двухтрубные. К ним для каждого из видов потребителей (системы отопления, ГВС, вентиляции и кондиционирования воздуха) можно отнести и многотрубные, прокладываемые от применяемых в ряде городов центральных тепловых пунктов (ЦТП) к отдельным зданиям.

Система централизованного теплоснабжения.

Одним из главных элементов системы централизованного теплоснабжения является тепловой пункт, в котором осуществляется связь между тепловыми сетями и потребителями тепловой энергии.

Использование нагретой воды для отопления помещений – дело совершенно обычное. При этом применяются самые различные методы переноса энергии воды для создания комфортной среды в помещении. Один из самых распространенных – использование радиаторов отопления.

Альтернативой радиаторам отопления служит подогрев пола, когда отопительные контуры расположены под полом. Контур подогрева пола обычно подключен к контуру радиатора отопления.

Вентиляция – фанкойл, подающий горячий воздух в помещение, обычно используется в общественных зданиях. Часто применяют комбинацию отопительных устройств, например, радиаторов отопления и подогрева пола или радиаторов отопления и вентиляции.

Виды тепловых нагрузок здания.

Горячая водопроводная вода стала частью повседневной жизни и ежедневных потребностей. Поэтому ваша установка должна быть надежной, гигиеничной и экономичной.

В некоторых зданиях существует возможность объединения воедино нескольких систем теплоснабжения различного назначения для использования энергии, образующейся при снижении температуры в каждой последующей системе. Сюда могут входить отопление, вентиляция, горячее водоснабжение, подогрев пола и подогрев воды в плавательном бассейне. Тепло может вырабатываться бойлером или тепловым насосом (геотермальное отопление), а затем подаваться через цепочку теплообменников в различные системы теплоснабжения. В радиаторную систему отопления тепло поступает непосредственно из бойлера при температуре 75 °С. Пластинчатый теплообменник передает тепло от бойлера в систему вентиляции при температуре 70 °С. Тепло для подогрева водопроводной воды приходит в третий пластинчатый теплообменник при температуре 65°С. Этот пластинчатый теплообменник также передает тепло в систему подогрева пола при температуре 30 °С. Четвертый теплообменник использует оставшееся тепло для подогрева воды в плавательном бассейне.

Распределение температур по видам тепловой нагрузки.

В системах централизованного теплоснабжения (СЦТ) по тепловым сетям подается теплота различным тепловым потребителям. Несмотря на значительное разнообразие тепловой нагрузки, ее можно разбитьна две группы по характеру протеканияво времени: сезонная и круглогодовая.

Изменения сезонной нагрузки зависят главным образом от климатических условий: температуры наружного воздуха, направления и скорости ветра, солнечного излучения, влажности воздуха и т. п. Основную роль играет наружная температура. Сезонная нагрузка имеет сравнительно постоянный суточный график и переменный годовой график нагрузки. К сезонной тепловой нагрузке относятся отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха. Ни один из указанных видов нагрузки не имеет круглогодового характера. Отопление и вентиляция являются зимними тепловыми нагрузками. Для кондиционирования воздуха в летний период требуется искусственный холод. Если этот искусственный холод вырабатывается абсорбционным или эжекционным методом, то ТЭЦ получает дополнительную летнюю тепловую нагрузку, что способствует повышению эффективности теплофикации.

К круглогодовой нагрузке относятся технологическая нагрузка и горячее водоснабжение. График технологической нагрузки зависит от профиля производственных предприятий и режима их работы, а график нагрузки горячего водоснабжения – от благоустройства жилых и общественных зданий, состава населения и распорядка его рабочего дня, а также от режима работы коммунальных предприятий — бань, прачечных. Эти нагрузки имеют переменный суточный график. Годовые графики технологической нагрузки и нагрузки горячего водоснабжения также в определенной мере зависят от времени года. Как правило, летние нагрузки ниже зимних вследствие более высокой температуры перерабатываемого сырья и водопроводной воды, а также благодаря меньшим теплопотерям теплопроводов и производственных трубопроводов.

Одна из первоочередных задач при проектировании и разработке режима эксплуатации систем централизованного теплоснабжения заключается в определении значений и характера тепловых нагрузок.

Калькулятор расчета проектной нагрузки на отопление МКД: что за штука такая и с чем ее едят

Подробности

Создано 21.05.2020 05:23

Калькулятор расчета проектной нагрузки на отопление МКД: что за штука такая и с чем ее едят

В соответствии с рекомендациями Общественного Совета города по вопросам ЖКХ и Администрации НГО от 29. 04.2019 года специалистами ООО «УЖК «Новоуральская» был разработан новый сервис – «Калькулятор расчета проектной нагрузки на отопление МКД». Как уже говорилось ранее («Новоуральский управдом» N8 от 01.11.2019 г.), данный «Калькулятор…» разработан на основании идеологии, изложенной в статье «Оценка величины потребления тепловой энергии» в журнале «Энергосбережение» N6 за 2018 год (стр. 44-45). Такого сервиса нет ни в Свердловской области, ни в Уральском регионе, и, по неподтвержденным данным, такого калькулятора нет ни в одном регионе РФ.

 При разработке данного «Калькулятора…» использовались только проектно-паспортные величины, подтвержденные специалистами АО «ОТЭК». И никак не использовалась расширенная презентация «Методика анализа эффективности работы системы отопления в МКД», с которой один из городских депутатов выступал на заседании Думы НГО. В основе данной методики лежит эмпирическая зависимость теплопотерь МКД от температуры наружного воздуха, определенная специалистами АО «ОТЭК». Методика же, изложенная в презентации, для самостоятельного расчета жителями проектной тепловой нагрузки в зависимости от температуры наружного воздуха достаточно сложна. Но поскольку предлагаемая «Методика оценки эффективности работы системы отопления в МКД» никем не аттестована и не утверждена никаким Постановлением или иным нормативным актом Правительства РФ, ее применение в качестве альтернативного метода расчета (учета) теплопотребления в МКД неправомерно.

 В отличие от предложений городского депутата, ООО «УЖК «Новоуральская» обязана соблюдать действующее законодательство в этом вопросе. Данная «Методика…» является лишь дополнительным методом контроля регулировки и балансировки системы отопления МКД и температуры теплоносителя, отпускаемого АО «ОТЭК». Это происходит за счет сравнения фактической тепловой нагрузки с расчетной проектной тепловой нагрузкой, что и подтверждает выводы, изложенные в статье «Оценка величины потребления тепловой энергии».

Может ли управляющая компания повлиять на расчетную проектную тепловую нагрузку?

 Давайте разберемся.

1. Проектная тепловая нагрузка МКД при Тнв= -35°С – это паспортное значение каждого дома, где Тнв – температура наружного воздуха. Для разных домов оно разное. Повлиять на это управляющая компания никак не может.

2. Общая площадь МКД – это тоже паспортное значение каждого дома, поэтому повлиять на это управляющая компания также никак не может.

3. Поправочный среднемесячный температурный коэффициент теплопотерь в зависимости от температуры наружного воздуха – переменная расчетная величина. Он определяется опытным (экспериментальным) путем специалистами АО «ОТЭК», «УЖК «Новоуральская» повлиять на этот коэффициент никак не может. Этот коэффициент фактически показывает, насколько отличается фактическое теплопотребление МКД при данной температуре наружного воздуха от максимального проектного значения теплопотребления дома при Тнв= -35°С, если это максимальное значение принимается за единицу.

4. На основании всех вышеприведенных доводов можно утверждать, что расчетное значение проектной тепловой нагрузки в Гкал/м² — объективная величиной, и повлиять на нее управляющая компания никак не может.

 Возможно, на форме «Калькулятора…» в перспективе необходимо будет добавить еще один параметр, но только для сравнения с расчетным значением проектной тепловой нагрузки в Гкал/м². Это новый норматив потребления коммунальной услуги по отоплению в Гкал на 1м² общей площади жилого помещения в месяц, установленный РЭК Свердловской области с 01.01.2020 г. (Постановление РЭК Свердловской области от 31.07.2019 г. N84-ПК).

 Таким образом, разработанный специалистами ООО «УЖК «Новоуральская» «Калькулятор расчета проектной нагрузки на отопление МКД» является новым словом в сфере ЖКХ, и его можно применять для всех регионов нашей страны.

Как пользоваться «Калькулятором…»

Все просто! Заходим в сервис «Калькулятор Гкалорий» на официальном интернет-сайте УЖК «Новоуральская». В соответствующих окошечках выбираем адрес (последовательно — улицу и номер дома) и период. Расчетное значение проектной нагрузки (выражается в цифрах) вычисляется автоматически. Как следует из пояснения тут же, на сайте, расчет выполняется, исходя из:

— проектных значений тепловой нагрузки на отопление многоквартирного дома;

— температурного коэффициента;

— общей полезной площади многоквартирного дома (на момент расчета).

Все эти данные, на которых построен расчет, приводятся рядом с соответствующими позициями.

Немного теории

Проектное значение тепловой нагрузки – то количество тепла, которое должен потреблять по проекту дом при внешней среднемесячной температуре в наиболее холодный период (для Урала это -35°С ). Другими словами, это максимальная тепловая нагрузка дома при минимальных среднемесячных температурах. Проектное значение тепловой нагрузки рассчитывается изначально при проектировании дома. Проектная нагрузка подразумевает: чтобы в доме такой-то площади была комфортная температура (при внешней минимальной температуре воздуха -35°С), для его обогрева необходимо такое-то количество гигокалорий в час — и столько-то радиаторов отопления. В разных климатических поясах нашей страны разное минимальное пиковое значение температуры: в зависимости от региона оно составляет -15°С, -40°С, -20°С и т.д.

 Проектанты, рассчитывая значения тепловой нагрузки, конечно же, отталкиваются и от вида материала, из которого возводятся стены. В преамбуле проекта так прямо и указано: дом выполнен, к примеру, из железобетонных плит, из кирпича, из дерева. Важный момент: проектная нагрузка рассчитывается именно на «свежепостроенный» дом — т.е. когда он новенький, в отличном состоянии. Впоследствии, безусловно, дом может терять некоторые свои параметры (к примеру, изнашивается сам материал стен или в них появляются трещины и т.д.), и, соответственно, изменяется и фактическая тепловая нагрузка. Но бывает и наоборот: хозяева хорошо следят за состоянием своего дома. И поставили пластиковые окна, утеплили чердаки, подвалы и фасад, застеклили и утеплили балконы, — соответственно, фактическая тепловая нагрузка снова изменилась, и может на порядок отличаться от проектной. Вариант третий: в доме установлена система автоматики, которая регулирует систему расхода тепловой энергии в зависимости от внешних температур. И в этом случае в результате фактическая тепловая нагрузка может на порядок отличаться от проектной.

Расчетное значение проектной нагрузки — что это за величина такая, которую мы вычислили с помощью «Калькулятора…»? Она показывает, сколько должен потреблять тепловой энергии (в гигакалориях) 1 метр² многоквартирного дома в соответствии с проектным решением. Рассчитав проектную нагрузку и умножив на цифру общей полезной площади дома, мы получим общее количество тепла (какое-то количество гигокалорий), которое должен потребить дом в этот период (опять же по проекту). Фактические же показания потребления домом тепловой энергии на отопление указываются ежемесячно в расчетных листах в разделе «Справочная информация — Отопление».

Что можно увидеть в ходе сравнения?

Вариант 1. Разница небольшая, фактическое потребление чуть ниже проектного. Хорошо!

Вариант 2. Разницы практически нет, фактическое потребление равно проектному. Хорошо!

Вариант 3. Разница значительная, фактическое потребление выше проектного. Это не есть хорошо! Особенно если, допустим, вы путем вычислений выяснили, что в прошлом году такого не было.

 

Что делать, если ваш вариант – третий?

Это повод написать заявление в управляющую компанию с просьбой разобраться в ситуации. Ведь в конечном итоге разница между проектным и фактическим потреблением домом тепла — одна из веских причин, влияющих на увеличение оплаты коммунальной услуги за отопление. Причем не только при ежемесячных платежах, но и по итогам календарного года, при перерасчете.

 

• < Назад
• Вперёд >

Тепловое потребление классификация тепловых нагрузок

В системах централизованного тепло­снабжения (СЦТ) по тепловым сетям пода­ется теплота различным тепловым потреби­телям. Несмотря на значительное разнооб­разие тепловой нагрузки, ее можно разбить на две группы по характеру протекания во времени: I) сезонная;

2) круглогодичная.

Изменения сезонной нагрузки зависят от климатических усло­вий: температуры наружного воздуха, на­правления и скорости ветра, солнечного из­лучения, влажности воздуха и т.п. Основ­ную роль играет наружная температура. Се­зонная нагрузка имеет сравнительно посто­янный суточный график и переменный го­довой график нагрузки. К сезонной тепло­вой нагрузке относятся отопление, вентиля­ция, кондиционирование воздуха.

К круглогодичной нагрузке относятся технологическая нагрузка и горячее водо­снабжение.

График технологической нагрузки зави­сит от профиля производственных предпри­ятий и режима их работы, а график нагруз­ки горячего водоснабжения — от благоуст­ройства жилых и общественных зданий, со­става населения и распорядка его рабочего дня, а также от режима работы коммуналь­ных предприятий — бань, прачечных. Эти нагрузки имеют переменный суточный гра­фик. Годовые графики технологической на­грузки и нагрузки горячего водоснабжения также в определенной мере зависят от вре­мени года. Как правило, летние нагрузки ниже зимних вследствие более высокой температуры перерабатываемого сырья и водопроводной воды, а также благодаря меньшим теплопотерям теплопроводов и производственных трубопроводов.

Одна из первоочередных задач при про­ектировании и разработке режима эксплуа­тации систем централизованного тепло­снабжения заключается в определении значений и характера тепловых нагрузок.

В том случае, когда при проектировании установок централизованного теплоснаб­жения отсутствуют данные о расчетных расходах теплоты, основанных на проектах теплопотребляющих установок абонентов, расчет тепловой нагрузки проводится на ос­нове укрупненных показателей. В процессе эксплуатации значения расчетных тепло­вых нагрузок корректируют по действительным расходам. С течением времени это дает возможность установить проверенную тепловую характеристику для каждого по­требителя.

Сезонная нагрузка Отопление

Основная задача отопления -это поддержание внутренней температуры помещений на заданном уровне. Для этого необходимо сохранение равновесия между тепловыми потерями здания и теплопритоком. Условие теплового равновесия здания может быть выражено в виде равенства

где Q — суммарные тепловые потери зда­ния; Q_T — теплопотери теплопередачей че­рез наружные ограждения; Q_и — теплопо­тери инфильтрацией из-за поступления в помещение через неплотности наружных ограждений холодного воздуха; Q₀ —подвод теплоты в здание через отопи­тельную систему; Q_rv — внутренние тепло­выделения.

Тепловые потери здания в основном за­висят от первого слагаемого Q_r. Поэтому для удобства расчета можно тепловые поте­ри здания представить так:

где = Q_и/Q_т; — коэффициент инфильтра­ции, представляющий собой отношение теплопотерь инфильтрацией к теплопотерям те­плопередачей через наружные ограждения.

Источником внутренних тепловыделе­ний Q_тв, в жилых зданиях являются обычно люди, приборы для приготовления пищи (газовые, электрические и другие плиты), осветительные приборы. Эти тепловыделе­ния носят случайный характер и не поддаются никакому регули­рованию во времени.

Для обеспечения в жилых районах нор­мального температурного режима во всех отапливаемых помещениях обычно уста­навливают гидравлический и температур­ный режим тепловой сети по наиболее не­выгодным условиям, т.е. по режиму отопле­ния помещений с нулевыми тепловыделе­ниями (Q_TB = 0).

Для предупреждения существенного по­вышения внутренней температуры в поме­щениях, в которых внутренние тепловыде­ления значительны, необходимо периоди­чески выключать часть отопительных при­боров или снижать расход теплоносителя; через них.

Качественное решение этой задачи возможно лишь при индивидуальной автома­тизации, т.е. при установке авторегулято­ров непосредственно на нагревательных приборах и вентиляционных калориферах.

Источник внутренних тепловыделений в промышленных зданиях — тепловые и си­ловые установки и механизмы (печи, сушила, двигатели и др.) различного рода. Внут­ренние тепловыделения промышленных предприятий довольно устойчивы и нередко представляют существенную долю расчетной отопительной нагрузки, поэтому они должны учитываться при разработке режима теплоснабжения промышленных, районов.

Теплопотери теплопередачей через наружные ограждения, Дж/с или ккал/ч, мо­гут быть определены расчетным путем по формуле

где F — площадь поверхности отделы; k – коэффициент теплопередачи наружных ограждений; t – разность температур воздуха с внутренней и наружной сторон ограждающих конструкций.

Теплопотери теплопередачей можно определить по формуле Ермолаева:

где k_с, k_ок, k_пл, k_пт – коэффициенты теплопередачи стен, окон, пола нижнего этажа, потолка верхнего этажа;  — коэффициент остекления, т.е. отношение площади окон к площади вертикальных ограждений; ₁ и ₂ – поправочные коэффициенты на расчетный перепад температур для верхнего и нижнего горизонтальных ограждений; t_в – усредненная температура внутреннего воздуха отапливаемых помещений; t_н – температура наружного воздуха.

Теплогютери путем теплопередачи че­рез наружные ограждения здания

a полные теплопотери с учетом инфильт­рации

где q_ov– удельные теплопотери здания.

Для жилых и общественных зданий при правильной эксплуатации максимальный коэффициент инфильтрации в большинстве случаев составляет 3 — 6 %, что лежит в пределах погрешности расчета теплопотерь. Поэтому для упрощения инфильтра­цию не вводят в расчет, т.е. принимают = 0. Для учета инфильтрации значение удельных теплопотерь принимают с не­большим запасом.

Теплопотери инфильтрацией промыш­ленных зданий нередко достигают 25 — 30 % теплопотерь через наружные ограждения, и их необходимо учитывать при расчете.

Расчетный расход теплоты на отопление необходимо определять для расчетной наружной температу­ры для проектирования систем отопления t_но, равной средней тем­пературе наиболее холодных пятидневок, взятых из восьми наиболее холодных зим за 50-летний период.

Температура внутренней поверхности наружных стен непосредственно влияет на интенсивность теплоотдачи излучением от поверхности человеческого тела при нахо­ждении человека в жилых и общественных зданиях; максимальная разность между температурой воздуха в помещениях и тем­пературой внутренней поверхности наруж­ных стен должна быть не выше 6 °С .

Удельные теплопотери жилых и обще­ственных зданий с наружным объемом V > 3000 м, сооруженных по новым проек­там после 1985 г., а также более утепленных зданий, сооруженных ранее, в районах с расчетной наружной температурой для отопления t_но = — 30 °С могут быть ориентировочно вычислены как

где a= 1,85 Дж/(м²‘⁵ • с • К) = 1,72 ккал/(м^2,5 • ч • °С).

При определении тепловой нагрузки вновь застраиваемых районов и отсутствии данных о типе и размерах намечаемых к со­оружению общественных зданий можно ориентировочно принять расчетный расход теплоты на отопление общественных зда­ний равным 25 % расчетного расхода тепло­ты на отопление жилых зданий района.

Инфильтрация наружного воздуха в по­мещениях происходит под действием пере­пада (разности) давлений наружного и внут­реннего воздуха. Этот перепад давлений представляет собой сумму двух слагаемых:

где р_г и  р_в — гравитационный и ветро­вой перепады давлений, Па,

Здесь L — свободная высота здания (для жилых и общественных зданий — высота этажа), м; g — ускорение свободного падения; w_b -— скорость вет­ра, м/с; _н, _в — плотности наружного и внутреннего воздуха, кг/м .

Скорость прохождения инфильтруемого воздуха через живое сечение неплотностей в наружных ограждениях зданий, м/с,

Теплопотери с инфильтрацией

где F – площадь суммарного сечения неплотностей в наружных ограждениях; с_в – объемная теплоемкость воздуха.

Коэффициент инфильтрации

где b = c_BF/q_ovV— постоянная инфильтра­ции, с/м.

Значение постоянной инфильтрации, должно определяться опытным путем. При отсутствии опытных данных можно для ори­ентировочных расчетов принимать следую­щие значения, м/с:

Для отдельно стоящих промыш­ленных зданий с большими све­товыми проемами…………………… (35—40)10^-3

Для жилых и общественных зда­ний с двойным остеклением при сплошной застройке кварталов.…… (8—10)10^-3

Расчетными теплопотерями называются теплопотери при расчетной наружной тем­пературе t_но. Рас­четные теплопотери здания с учетом ин­фильтрации:

При постоянном значении коэффициен­та инфильтрации здания отношение теплопотерь Q данного здания или группы зданий при любой наружной температуре t_н > t_но к расчетным теплопотерям

При отсутствии данных о типе застройки и наружном объеме жилых и общественных зда­ний строительными нормами и правилами СНиП II 04. 07.86 «Тепловые сети» реко­мендуется определять расчетный расход тепло­ты на отопление жилых и общественных зданий по формуле

где q₀ — укрупненный показатель максимального расхода теплоты на отопление I м² площади жилых зданий, Вт/м [Дж/(с • м )]; А — общая площадь жилых зданий, м² ; К₁ — коэффициент, учитывающий расход те­плоты на отопление общественных зданий. При отсутствии данных рекомендуется принимать К_} = 0,25.

Для экономного использования топлива весьма важное значение имеет выбор начала и конца отопительного сезона. Начало и конец отопительного сезона для жилых и общест­венных зданий обычно регламентируются мест­ными органами власти.

Действующими в нашей стране строитель­ными нормами и правилами продолжительность отопительного периода определяется по числу дней с устойчивой среднесуточной температу­рой +8 °С и ниже. Эту наружную темпера­туру обычно считают началом и концом отопительного периода t_нк = 8 °С.

Переход от директивной экономики к рыноч­ной в принципе снимает какие-либо ограниче­ния в назначении продолжительности отопи­тельного периода. Эту продолжительность (на­чало и конец) определяет потребитель тепловой энергии — абонент энергоснабжающей органи­зации. В то же время для энергоснабжающей ор­ганизации важно знать продолжительность пе­риода, в течение которого будет иметь место спрос на теплоту, подлежащий удовлетворению энергоснабжающей организацией. Такой спрос на теплоту должен определяться, как правило, на основании многолетних статистических дан­ных с учетом прогноза роста (снижения) при­соединенных к тепловым сетям тепловых нагру­зок. Нормы СНиП должны применяться в основ­ном при решении проектных, а не эксплуатаци­онных задач.

Начало и конец отопительного сезона для промышленных зданий опреде­ляются наружной температурой, при кото­рой теплопотери через наружные огражде­ния делаются равными внутренним тепло­выделениям. Так как тепловыделения в промышленных зданиях значительны, то в большинстве случаев длительность отопи­тельного сезона для промышленных зданий короче, чем для жилых и общественных. Среднесуточная температура наружного воздуха, соответствующая началу и концу отопительного сезона промышленных зда­ний с большими внутренними тепловыделе­ниями, может быть найдена по формуле

Тепловая нагрузка стенок цилиндра

При работе двигателя внутреннего сгорания часть выделенного тепла при сгорании топлива в цилиндре передается через стенки его охлаждающей воде. Указанная передача тепла охлаждающей воде является одной из не­избежных тепловых потерь двигателя. Необходимость отвода тепла от сте­нок цилиндра с охлаждающей водой вызывается требованием поддержания определенной температуры стенок цилиндра. Температура внутренней по­верхности цилиндра должна быть ниже той, при которой смазочное масло начинает коксоваться и терять свои смазывающие свойства.

Одновременно температура внутренней поверхности цилиндра должна быть достаточно высокой для обеспечения минимальной вязкости масляной пленки на стенках цилиндра, для поддержания требуемого зазора между стенками цилиндра и направляющей частью поршня и для предотвращения вредного действия на стенки цилиндра и выпускного тракта газовой кор­розии продуктов сгорания. В связи с этим температура охлаждающей воды в замкнутой системе охлаждения поддерживается на выходе из двигателя 75—85° С, при этом температурный перепад ее (разность между температурой охлаждающей воды при выходе и входе в двигатель) составляет всего 10—12°.

Температура днища цилиндровой крышки и поршня, а также темпера­турный перепад в них должны быть такими, при которых суммарные напря­жения в этих деталях не превосходили бы допускаемых.

Перегрев днища поршня может привести к образованию прогаров в нем и, следовательно, к аварии двигателя.

Большой температурный перепад способствует образованию трещин в днище цилиндровой крышки и поршня. Тепловое состояние стенок ци­линдра характеризуется его тепловой нагрузкой q, т. е. количеством теп­лоты, передаваемым охлаждающей жидкости 1 м² поверхности стенок цилиндра в течение одного часа:

При работе с наддувом ?₀ снижается на 0,03—0,05.

Указанное количество тепла передается через поверхность стенок ци­линдра; поверхность складывается из поверхности нижнего (огневого) днища крышки цилиндра F₁, поверхности днища поршня F₂ (если оно имеет жидкостное охлаждение) и внутренней боковой поверхности стенок цилиндра (цилиндровой втулки) F₃. Если количество тепла, передаваемого охлаждаю­щей жидкости в течение часа, отнести ко всей поверхности стенок цилиндра, то получим значение средней тепловой нагрузки цилиндра

Из полученной формулы следует, что тепловая нагрузка цилиндра во время работы двигателя меняется при изменении: числа оборотов вала, сред­него эффективного давления и удельного эффективного расхода топлива. Все остальные величины, входящие в формулу (161) при работе конкретного двигателя, остаются неизменными или мало изменяются (?₀ и т. д.).

При увеличении п и р_е, т. е. литровой мощности двигателя, а также g_e (независимо от повышения п и р_е) q возрастает, особенно возрастает при одновременном повышении п, р_е и g_e. Форсировка двигателя по числу обо­ротов вала и среднему эффективному давлению обычно вызывает рост g_е, а следовательно, и рост тепловой нагрузки цилиндра.

Из рассмотрения данной формулы следует, что с увеличением коэф­фициента форсировки двигателя kр_ес_т тепловая нагрузка цилиндра двигателя возрастает.

Для двигателей без жидкостного охлаждения поршней тепло от днища поршня отводится через поршневые кольца и боковую поверхность цилиндра к охлаждающей воде (в этом случае F₂ = 0), и формулы для определения тепловой нагрузки цилиндра примут вид:

Тепловая нагрузка цилиндров двухтактных двигателей, как это следует из полученных формул, при равных р_е, п, D и S примерно в два раза больше тепловой нагрузки цилиндров четырехтактных двигателей. 3\]

\[80\%  = 0,8\]

Произведем расчет численного ответа:

\[\tau  = \frac{{4200 \cdot 1000 \cdot 0,08 \cdot \left( {90 – 25} \right)}}{{0,8 \cdot 6944,4}} = 3931,2\;с = 65,5\;мин\]

Ответ: 65,5 мин.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Тепловая нагрузка — стояк — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Тепловая нагрузка — стояк

Cтраница 1

Тепловые нагрузки стояка по этажам ( в процентах) определяются в дальнейшем после расчета трубопровода, на основе точных значений QyCJI стояков, за исключением тех двух-трех стояков, естественные давления которых являются характерными и определяются в начале расчета. Расчет производится последовательно -, в два приема.  [1]

Под тепловой нагрузкой стояка понимают количество тепла, которое должны совместно отдавать нагревательные приборы, присоединенные к данному стояку.  [3]

Каждому проценту тепловой нагрузки стояка соответствует определенная температура и, следовательно, ордината этой шкалы характеризует величину естественного давления от эта-же-стояка с температурой воды, соответствующей тепловой нагрузке стояка в процентах и высотой, равной высоте этажа. На верхней горизонтальной шкале нанесены величины естественных давлений в соответствующем масштабе. Ксли от нагрузки рассматриваемого этаже-стояка, отложешю; по оси ординат, подняться по наклонной линии вверх ( под углом 45), то на верхней горизонтальной шкале получим величину естественного давления рассматриваемого этаже-стояка.  [4]

Оусл ст. Величины тепловых нагрузок стояков по этажам ( в ккал / час) в этих случаях принимаются такими же, как и при расчете систем по методу постоянных перепадов температуры воды в стояках.  [5]

На рис. 12 приведен пример обозначения тепловых нагрузок стояка по этажам в процентах.  [7]

После нанесения величин тепловых нагрузок приборов на схему отопления определяются тепловые нагрузки стояков по этажам по направлению сверху-вниз. Тепловые нагрузки стояков QCT, меньшие величин 4 000 — 4 500 — 5 000 ккал / час или находящиеся в пределах величин 8500 — 9500 — 10500 ккал / час или в других необходимых случаях, заменяются условными тепловыми нагрузками стояков.  [8]

Наносим на схему тепловые нагрузки приборов 3 р и определяем тепловые нагрузки стояков по этажам в направлении сверху-вниз, а также тепловые нагрузки всех участков разводящих магистралей. Рассматривая величины нагрузок стояков по этажам, приходим к заключению, что величину Не — достаточно определить для стояков 5 и /, характерных для всех прочих стояков.  [9]

Вначале наносим на схему тепловые нагрузки приборов 5Пр и определяем тепловые нагрузки стояков QCT в направлении сверху-вниз.  [10]

При составлении таблицы неп роизводительные потери тепла были приняты в размере 50 %; тепловые нагрузки стояков систем с насосной циркуляцией при перепаде Д 95 — 70 и диаметрах i / a, 3U, и I1 / / соответственно, были приняты 4000, 9000, 15000 и 30000 ккал / час; при естественной циркуляции соответственно — 2000, 4500, 7500 и 5QOQ ккал / час. Для стояков с другой тепловой нагрузкой величины надбавок пропорционально изменяются.  [11]

Конструкцию безэлеваторной системы отопления с регулируемой мощностью определяют два фактора: температура теплоносителя в тепловых сетях и системе отопления; тепловая нагрузка стояков, определяемая теплопотерями помещений.  [13]

Перед началом расчета наносятся на схему системы отопления тепловые нагрузки приборов, затем подсчитываются и на — носятся на схему тепловые нагрузки стояков по этажам в направлении сверху-вниз.  [14]

Определив действительные расходы воды в стояках согласно приведенным k 7) и k ( S i4), вычисляют по тепловым нагрузкам стояков действительные перепады температур воды в них. Подбор необходимой поверхности нагрева приборов производится по вычисленным действительным расходам воды в стояках.  [15]

Страницы:      1    2

Расчет тепловой нагрузки — приток тепла для расчета кондиционера

W. Tombling Ltd. Wembley House Dozens Bank West Pinchbeck Spalding Lincolnshire PE11 3ND UK Телефон +44 (0) 1775 640 049 Факс +44 (0) 1775 0504 Почта [email protected]

Вы здесь: — главная > индекс охлаждения > индекс кондиционирования > определение необходимого размера кондиционера Здание или комната получают тепло от многих источников.Внутри пассажиров, компьютеры, копировальные аппараты, оборудование и освещение выделяют тепло. Теплый воздух от наружу проникает через открытые двери и окна, или как «утечка» через состав. Однако самым большим источником тепла является солнечное излучение, бить по крыше и стенам, проливать через окна, нагревать внутренние поверхности. Сумма всего тепла источников известен как приток тепла (или тепловая нагрузка) здания и выражается либо в БТЕ (Британские тепловые единицы) или кВт, (киловатт). Чтобы кондиционер охладил комнату или здание, его мощность должна быть больше, чем приток тепла. это перед покупкой кондиционера важно выполнить расчет тепловой нагрузки, чтобы убедиться в этом. достаточно большой для предполагаемого применения. Расчет тепловой нагрузки Есть несколько разных методов расчета тепла. нагрузка на заданную площадь: Быстрый расчет для офисов Для офисов со средней изоляцией и освещением 2/3 жильцов, 3/4 персональных компьютеров и копировальный аппарат, следующие расчетов хватит: Тепловая нагрузка (БТЕ) ​​= Длина (фут.) x Ширина (фут) x Высота (фут) x 4 Тепловая нагрузка (БТЕ) ​​= Длина (м) x Ширина (м) x Высота (м) x 141 За каждого дополнительного пассажира добавьте 500 БТЕ. При наличии дополнительных значительных источников тепла для например, окна от пола до потолка, выходящие на южную сторону, или оборудование, которое производит много тепла, вышеуказанный метод занижает тепловую нагрузку. В этом случае Вместо этого следует использовать следующий метод. Более точный расчет тепловой нагрузки для любого типа помещения или здания Тепловыделение помещения или здания зависит от: Размер охлаждаемой площади Размер и положение окон, а также наличие затенения Количество людей Тепло, выделяемое оборудованием и механизмами Тепло, выделяемое освещением Путем расчета тепловыделения от каждого отдельного предмета и сложив их вместе, можно определить точное значение тепловой нагрузки. Первый шаг Вычислите площадь охлаждаемого пространства в квадратных футах и ​​умножьте на 31,25 . Площадь БТЕ = длина (фут) x ширина (фут) x 31,25 Шаг второй Рассчитайте приток тепла через окна. Если окна не затенены, умножьте результат на 1,4 Северное окно BTU = Площадь окон, выходящих на север (кв.м.) x 164 Если нет затенения, северное окно BTU = Северное окно BTU x 1,4 Южное окно BTU = Площадь окон, выходящих на южную сторону (кв. м.кв.) x 868 Если затенение отсутствует, Южное окно BTU = Южное окно BTU x 1,4 Сложите результаты вместе. Общее окно BTU = северное окно + южное окно Шаг третий Подсчитайте тепло, выделяемое жителями, из расчета 600 БТЕ на человека. Житель БТЕ = количество человек x 600 Четвертая ступень Рассчитайте количество тепла, выделяемого каждым элементом оборудования — копировальными аппаратами, компьютерами, печами и т. Д. Найдите мощность в ваттах для каждого предмета, сложите их и умножьте на 3.4 BTU оборудования = общая мощность оборудования x 3,4 Шаг пятый Рассчитайте количество тепла, выделяемого освещением. Найдите общую мощность для всего освещения и умножить на 4,25 BTU освещения = общая мощность освещения x 4,25 Шаг шестой Сложите вышеперечисленное, чтобы найти общую тепловую нагрузку. Общая тепловая нагрузка БТЕ = Площадь БТЕ + Общее окно БТЕ + Житель БТЕ + Оборудование БТЕ + Освещение БТЕ Шаг седьмой Разделите тепловую нагрузку на холодопроизводительность кондиционера в БТЕ, чтобы определить, сколько кондиционеров нужно. Необходимое количество кондиционеров = Общая тепловая нагрузка БТЕ / Холодопроизводительность БТЕ Онлайн-калькулятор тепловыделения Расчет размера необходимого кондиционера вручную может показаться сложная задача. Чтобы упростить процесс, мы создали онлайн-калькулятор, чтобы получить к нему доступ, щелкните изображение калькулятора напротив. Заявление об ограничении ответственности. Если у вас есть сомнения по поводу размера кондиционера требуется, вам следует обратиться к надежному инженеру по кондиционированию воздуха. Указанные выше методы расчета упрощены; такие факторы поскольку уровни изоляции и конструкция здания не учитывались. Над следует рассматривать только как приблизительный метод расчета. В. Томблинг Ltd. не принимает на себя никаких обязательств или претензий, связанных с их использованием. Вы здесь: — главная > индекс охлаждения > индекс кондиционирования > определение необходимого размера кондиционера Если вы нашли эту страницу полезной, найдите, пожалуйста, минутку , чтобы рассказать о ней другу или коллеге. Copyright 2003/6, W. Tombling Ltd.

Тепловая нагрузка в зданиях — Designing Buildings Wiki

Тепловая нагрузка (или тепловая нагрузка) — это термин, который можно использовать по-разному, когда речь идет о строительной физике.

Может использоваться для обозначения количества тепла в единицу времени (обычно более часа), которое требуется для обогрева данного помещения, чтобы поддерживать его при заданной температуре.В плохо утепленных зданиях тепловая нагрузка будет больше, чем в теплоэффективных зданиях. Напротив, в здании с очень высоким уровнем теплового КПД потребность в отоплении может быть практически незначительной. В пассивных домах это около 15 кВтч / (м2a)), что составляет примерно 10% энергии, используемой в обычных зданиях.

Термин «тепловая нагрузка» может также относиться к расчетному количеству тепла, используемому для определения производительности системы охлаждения, позволяющей ей поддерживать температуру ниже требуемого уровня в здании или пространстве.Для этого необходимо учитывать все возможные виды деятельности по производству тепла (источники тепла), включая солнечное излучение, людей, машины, освещение, кухни, компьютеры и т. Д. В этом здании или пространстве.

Например, центр обработки данных, в котором размещены компьютеры и серверы, будет производить определенную тепловую нагрузку, обусловленную электрической нагрузкой. Эта тепловая нагрузка должна будет поглощаться и передаваться наружу системой охлаждения здания. После количественной оценки тепловой нагрузки инженеры HVAC могут спроектировать необходимую систему охлаждения, чтобы обеспечить эффективное поддержание желаемой температуры в помещении.

Примерный и готовый метод расчета тепловой нагрузки в офисах с 2-3 рабочими и 3-4 компьютерами дается следующей формулой:

Если пассажиров больше, добавьте 500 БТЕ за каждого дополнительного человека:

Итак, если прибудут четыре дополнительных пассажира, тепловая нагрузка будет:

• 8,460 + (500 x 4) = 10460 БТЕ.

Тепловая нагрузка (и приток тепла) также могут быть выражены в киловаттах (кВт).

• Для преобразования БТЕ в кВт 1 БТЕ = 0.00029307107 кВт.
• Итак, из приведенного выше примера 10460 БТЕ = 3,065 кВт.

Описанный выше метод может дать общее представление о тепловой нагрузке. Для достижения большей точности следует использовать более подробные методы.

Калькулятор нагрузки HVAC — Highseer

Простой в использовании инструмент HVAC для расчета необходимой тепловой мощности (в БТЕ)

Этот инструмент основан на методе квадратных футов, с добавленными вычислениями для наиболее важных включенных значений, таких как изоляция, окна и другие факторы.

Система предварительно настроена на внутреннюю температуру 72 градуса и наружную температуру 95 градусов.

Выберите свой регион и введите высоту зоны, а также площадь (длина, умноженная на ширину). В инструменте предварительно установлены различные коэффициенты с наиболее часто используемыми значениями, но их можно изменить по желанию, нажав кнопку «Дополнительные факторы», чтобы открыть эти дополнительные поля.

Поскольку большинство кондиционеров поставляются с шагом ½ тонны (6000 БТЕ / час), эта система должна быть достаточно близка к фактическим единицам, которые будут использоваться.

Примечание : Этот инструмент предоставляется строго как быстрый метод вычисления общих условий размера и стоимости. Методы квадратного фута считаются практическим правилом для использования в быстрых вычислениях. Точную тепловую нагрузку можно определить с помощью анализа полной тепловой нагрузки.

Заявление об отказе от ответственности

Рекомендуемые нагрузки в БТЕ были определены добросовестно и предназначены только для общих информационных целей. Мы не несем ответственности и не гарантируем полноту, надежность или точность этой информации.В некоторых приложениях может быть несколько других уникальных факторов, которые существенно влияют на эти значения или даже искажают их. Вы всегда должны консультироваться с лицензированным инженером-проектировщиком для получения наиболее точных измерений и значений, которые могут быть действительно получены только после того, как будет проведена тщательная проверка рабочей площадки и определены все связанные факторы.

Разрешить сценарии!

ЕСЛИ ВЫ ВИДИТЕ ЖЕЛТУЮ ПОЛОСКУ ПОД АДРЕСНОЙ БАНКОЙ, ВЫ ДОЛЖНЫ НАЖАТЬ ЕГО, ЧТОБЫ РАЗРЕШИТЬ СЦЕНАРИИ. Этот сценарий не причинит вреда вашему компьютеру и не регистрирует никакой информации о вас. Для использования этого калькулятора в вашем браузере должен быть включен JavaScript.

Типы тепловых нагрузок

Выбор подходящего оборудования для отопления и кондиционирования вашего дома является неотъемлемой частью планирования энергоэффективной и экономичной системы. Эксперты часто используют три типа тепловой нагрузки при рассмотрении потребностей дома, и в этом кратком руководстве мы дадим вам краткий обзор этих концепций.

Нагрузки и мощности

Для эффективного отопления и кондиционирования всего дома часто используются термины «нагрузка» и «вместимость».Под нагрузкой понимается количество тепла, необходимое зданию для адекватного покрытия. С другой стороны, емкость — это максимальный объем, который может произвести любое устройство.

Планирование эффективной системы отопления и охлаждения требует тщательного учета общей нагрузки дома и мощности устанавливаемых устройств.

Расчетная нагрузка

Существует три основных типа нагрузок, которые часто рассматриваются специалистами по отоплению и кондиционированию воздуха, и первый из них называется расчетной нагрузкой.Расчетная нагрузка — это гипотетическая сумма, которая требуется любому конкретному дому. Инженер HVAC может рассчитать проектную нагрузку дома или здания, используя уже существующие данные и набор протоколов, изложенных в Руководстве J, установленном Подрядчиками по кондиционированию воздуха Америки (ACCA). Результаты этих расчетов используются в качестве приблизительной, но точной оценки ваших потребностей в отоплении.

Экстремальная нагрузка

Экстремальная нагрузка — это максимальные уровни отопления и кондиционирования воздуха, которые обычно намного превышают расчетную нагрузку.Этот тип тепловой нагрузки часто используется для учета экстремальных погодных условий, таких как периоды холода и волны тепла. Расчет проектной нагрузки часто уже охватывает диапазон на 10-15% выше или ниже фактических нагрузок, чтобы оставить место для резких изменений наружной температуры. Вот почему экстремальные нагрузки редко используются при планировании нагрузки.

Частичная нагрузка

Частичная нагрузка — это более или менее фактическая нагрузка, от которой ваш дом будет работать в любой данный день. Поскольку вы будете проводить большую часть каждого сезона в режиме частичной нагрузки, эксперты внимательно изучают этот конкретный тип нагрузки.

Разгрузите нас в Sierra Air, чтобы избавиться от бремени ОВК

Знание этих терминов поможет специалистам по отоплению и кондиционированию воздуха выбрать правильное оборудование для нужд вашего дома и, возможно, поможет и вам. Вы можете узнать больше об условиях загрузки вашего дома и возможностях устройства, связавшись с Sierra Air. Наши профессионалы с радостью ответят на все ваши вопросы. Sierra Air обслуживает Рино, Невада и все прилегающие районы.

Расчет тепловой нагрузки: важность при проектировании систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

Расчет тепловой нагрузки — фундаментальный навык проектировщиков и консультантов систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.Учтите, что охлаждение помещений — одна из самых высоких затрат энергии в зданиях, особенно летом. Однако для того, чтобы правильно рассчитать систему охлаждения помещения, сначала мы должны знать количество тепла, которое необходимо отвести — это как раз и является целью расчета тепловой нагрузки.

Тепло в зданиях может исходить от внутренних источников, таких как электрические приборы, или от внешних источников, таких как солнце. При расчете тепловой нагрузки учитываются все имеющиеся источники и определяется их общий эффект.

Обзор основных источников тепла

Несмотря на то, что существует много способов, которыми может производиться тепло, прямо или косвенно, ниже приведены некоторые из основных источников тепла внутри зданий:

1) Прирост солнечного тепла: Существует три различных способа, которыми солнечное тепло может достигать внутренних помещений — теплопроводность, конвекция и излучение. Электропроводность возникает через стены и крыши, поскольку они подвергаются разнице температур между внутренними помещениями здания и более теплой внешней средой.Конвекция относится к передаче тепла из-за массового движения горячего наружного воздуха или движения воздуха в помещении между поверхностями при разных температурах. Наконец, излучение — это прямая форма передачи тепла, которая происходит, когда солнечный свет проникает в здания через окна или другие прозрачные поверхности. И излучение, и конвекция могут взаимодействовать с теплопроводностью на поверхностях стен и крыш. Для многих зданий солнце является самым большим источником тепла.

Прирост солнечного тепла для конкретной комнаты во многом зависит от ее направления или расположения — учтите, что положение солнца на небе меняется в течение дня.По утрам стены и окна, выходящие на восток, попадают под прямые солнечные лучи. Поверхности, обращенные на юг, подвергаются воздействию прямых солнечных лучей в полдень, а поверхности, обращенные на запад, — во второй половине дня. Стены, выходящие на север, получают наименьшее количество солнечного тепла.

В зависимости от того, как происходит поступление солнечного тепла, его эффекты могут ощущаться немедленно или через определенный период времени. Например, солнечное тепло, поступающее через стеклянные окна (излучение), дает немедленный эффект. С другой стороны, когда теплопроводность происходит через стены, сами стены накапливают тепло, и в ночное время оно продолжает выделяться в помещении.

2) Тепло от людей: Жильцы также являются основным источником тепла внутри зданий. Учтите, что человек ежедневно потребляет сотни калорий в виде пищи, и часть этой энергии выделяется в виде тепла во время метаболических процессов. Тепло, выделяемое людьми, еще выше во время интенсивных физических нагрузок, связанных с потоотделением (потоотделением).

Учтите, что тепловое воздействие людей также увеличивается в зависимости от плотности населения. В результате человеческий вклад в общую тепловую нагрузку может быть особенно высоким в больших помещениях с кондиционированием воздуха, таких как холлы, аудитории, театры, кинотеатры и аэропорты.

3) Нагрев наружного воздуха: Более теплый воздух за пределами кондиционируемых помещений называется наружным воздухом или атмосферным воздухом. Из-за более высокой температуры наружный воздух имеет тенденцию повышать среднюю температуру в помещении, когда попадает в помещения.

Хотя некоторый воздухообмен является нормальным, когда двери и окна открыты, наружный воздух также может попадать в кондиционируемые помещения через утечки вокруг дверей, окон и других элементов оболочки здания. Тепло, удерживаемое наружным воздухом, в значительной степени исходит от солнца, но оно также может исходить от транспортных средств или других зданий.

4) Тепло от электрических и электронных устройств: Внутренние помещения заполнены электрическими и электронными приборами, такими как осветительные приборы, телевизоры, кофеварки, водонагреватели и т. Д. Эти приборы потребляют электричество и выделяют некоторое количество тепла в помещениях с кондиционированием воздуха. . Используйте энергоэффективные приборы, чтобы свести к минимуму их нагревательный эффект.

---

Ищете инженера-проектировщика HVAC?

---

Процедура расчета тепловой нагрузки

Для расчета тепловой нагрузки необходимо провести обследование всех помещений в здании и определить все имеющиеся источники тепла.Затем, исходя из рассчитанной тепловой нагрузки, проектировщик HVAC рекомендует тип системы кондиционирования воздуха, подходящий для применения, и ее требуемую мощность. Такой подход помогает владельцам собственности избегать крупногабаритных систем с более высокими начальными и текущими затратами, чем необходимо, а также систем меньшего размера, которые обеспечивают недостаточное охлаждение.

Расчет тепловой нагрузки — это узкоспециализированная, трудоемкая и сложная задача, которую может выполнить только квалифицированный специалист по HVAC. Это также очень важный шаг для достижения оптимальных характеристик здания, обеспечивающий основу для выбора системы кондиционирования воздуха надлежащего типа и мощности для конкретного применения: жилое здание, холл, аудитория, театр, кинотеатр, аэропорт и т. Д.

Если вы являетесь владельцем недвижимости, учтите, что специалисты по HVAC обычно запрашивают дополнительную информацию, например, архитектурные планы здания. Процедура расчета начинается после того, как будут собраны все необходимые данные. Существует два возможных метода расчета тепловой нагрузки: вручную или с помощью программного обеспечения.

Ручной процесс: Данные, собранные в результате обследования здания и дополнительной документации, анализируются с использованием предварительно определенных уравнений и табличных параметров.Точные уравнения и значения таблиц для использования определяются на основе геометрии здания, строительных материалов, а также приборов и строительных систем, находящихся внутри. Основываясь на этих расчетах, проектировщик HVAC рекомендует систему кондиционирования воздуха подходящего типа и вместимости.

Использование программного обеспечения: В настоящее время большинство проектировщиков систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха используют программное обеспечение, такое как Trace 700 и HAP (программа почасового анализа), для выполнения расчетов тепловой нагрузки. Это по-прежнему требует обширных технических знаний, но многие повторяющиеся и трудоемкие задачи автоматизированы.Все, что вам нужно сделать, это ввести данные, полученные в результате обследования здания, архитектурных планов и другой соответствующей собранной документации. Программа автоматически выполняет расчеты тепловой нагрузки, а также рекомендует необходимую мощность системы кондиционирования, что упрощает и ускоряет процесс.

Расчет тепловой нагрузки выполняется для всех участков здания, а также определяется общая нагрузка на здание. На основе этих расчетов проектировщики и консультанты HVAC могут предоставить технические рекомендации для достижения максимальной производительности.

Заключительные рекомендации

Услуги профессионального дизайна могут показаться расходом, но на самом деле это инвестиции. Хорошо спроектированная система HVAC соответствует охлаждающей нагрузке здания, которое она обслуживает, при оптимальной стоимости владения. Работа с профессионалами также гарантирует соблюдение кодекса и ускоряет оформление документов, что может занять очень много времени в Нью-Йорке.

Если у вашей собственности достаточно места на крыше, рассмотрите возможность использования солнечной энергии. В Нью-Йорке есть отличные программы скидок, и вы можете уменьшить эффект солнечного нагрева, получая при этом чистый источник электроэнергии.

Примечание редактора: этот пост был первоначально опубликован в 2017 году и был переработан и обновлен для обеспечения точности и полноты.

Нагревательные / охлаждающие нагрузки | Экзамен для систем отопления, вентиляции и кондиционирования и охлаждения PE

Расчет охлаждающей нагрузки — основы

Расчет охлаждающей нагрузки обычно является одним из первых расчетов, выполняемых инженером по ОВК и Холодильному оборудованию. Эти расчеты служат основой для определения размеров оборудования для кондиционирования воздуха.Чтобы определить размеры механического оборудования, инженер должен сначала определить, какое тепло передается в здание и какое тепло передается из здания. Сумма тепла, полученного и потерянного зданием, определит размер оборудования для кондиционирования воздуха.

Различные поступления и потери тепла в здании можно охарактеризовать как внешние или внутренние нагрузки. К внешним нагрузкам относятся теплопроводные и радиационные тепловые нагрузки, передаваемые через крыши, стены, световые люки и окна.Кроме того, наружный воздух может попадать в здание из-за требований вентиляции или инфильтрации, что создает нагрузку на систему. Внутренние нагрузки включают тепловые нагрузки от людей, как скрытые, так и ощутимые, нагрузки от освещения и разного оборудования, такого как компьютеры, телевизоры, двигатели и т. Д.

Различные поступления тепла также можно разделить на явные и скрытые поступления тепла.Ощутимое тепловыделение — это тепловыделение, характеризующееся только изменением температуры и отсутствием изменений состояния. Скрытый приток тепла — это приток влаги. Важно отметить, что в таблице ниже показано, что вентиляция, инфильтрация, люди и другое оборудование имеют явный и скрытый приток тепла. Эти индивидуальные тепловыделения подробно обсуждаются в следующих разделах.

КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОВОЙ МАССЫ И ЗАДЕРЖКИ

При выполнении расчетов нагрузки важно понимать фактор запаздывания.Когда солнце освещает стену рано утром, хотя стена действительно испытывает тепловую нагрузку, количество тепловой нагрузки, испытываемой ВНУТРИ здания в это время, минимально. Это связано с тепловой массой стены. Термическая масса также известна как теплоемкость и определяется как способность материала поглощать тепло.

Использование тепловой массы показано в зданиях со стенами с высокой тепловой массой, которые поглощают тепло в течение дня, накапливают тепло в периоды занятости и отводят тепло ночью, когда становится прохладно.

НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЬ

Расчет притока тепла и определение охлаждающей нагрузки имеет очень высокую неопределенность. Это связано с тем, что необходимо сделать множество предположений, таких как нагрузка на людей, количество людей, графики, погодные условия на открытом воздухе, графики работы оборудования, приток тепла и т. Д. Инженер должен понимать, что следующие расчеты не являются наиболее точными способами расчета охлаждающей нагрузки и показаны только для того, чтобы выделить концепции, которые можно проверить на профессиональном инженерном экзамене.Существует несколько методов, используемых для расчета охлаждающей нагрузки, таких как временной ряд излучения, полная эквивалентная разница во времени и методы CLTD / SCL / CLF. В этом разделе показан метод CLTD / SCL / CLF, поскольку это наиболее практичный метод, который можно протестировать без компьютера и за относительно короткий период времени (4 часа 6 минут на каждую задачу).

Расчет охлаждающей нагрузки — крыша / стена

Нагрузки от крыш и стен являются токопроводящими.Тепло снаружи проходит через кровельные или стеновые материалы, попадая в помещение. Если проблема не предполагает радиационных нагрузок или не учитывает время, тогда единственной нагрузкой является проводящая нагрузка от разницы температур между наружным и внутренним помещениями, как показано ниже.

Однако с тепловым эффектом от крыш и стен не все так просто.Необходимо учитывать излучение солнца на здание и время, необходимое для передачи тепла через материалы. Чтобы рассчитать общий эффект разницы между температурой внутри и снаружи, влияние солнечного излучения на стены и крыши и фактор времени из-за накопления тепла в материале крыши / стены, инженер должен использовать систему охлаждения. Нагрузка разницы температур или CLTD. Эти значения можно найти в книге «Основы ASHRAE» 1997 года выпуска и старше.Эти таблицы упорядочены по широте, типу крыши или стены, месяцу и направлению ориентации стены. Кроме того, CLTD организован по часам дня. Автор не считает, что вам нужно будет искать эти значения в ASHRAE 1997 и что эти значения будут предоставлены вам как часть проблемы. Важно только понять, что такое CLTD и как его использовать в случае возникновения проблемы.

Также важно отметить, что CLTD — это упрощенный подход к определению тепловой нагрузки от крыш и стен.На самом деле тепловая нагрузка, создаваемая крышами / стенами, также будет зависеть от многих других условий, таких как условия в помещении и тепло, излучаемое от внутренней стены / крыши во внутреннее пространство.

Расчет охлаждающей нагрузки — окно в крыше / окно

Тепловые нагрузки от световых люков и окон можно разделить на (2) типа нагрузок: проводящие и радиационные нагрузки.Для проводящих нагрузок для световых люков и окон используется та же формула, что и для крыш и окон, которая снова показана ниже.

Проводящие нагрузки

Радиационная нагрузка или пропускание солнечного света рассчитывается путем умножения площади окна или светового люка на коэффициент затемнения и коэффициент нагрузки солнечного охлаждения.

Коэффициент затемнения — это отношение пропускания солнечного света конкретным окном или световым люком по сравнению с прозрачным стеклом 1/8 дюйма.Коэффициент затемнения обычно специфичен для производителя стекла и может быть найден в данных производителя о продукте. Во время экзамена необходимо указать это значение вместе с коэффициентом нагрузки солнечного охлаждения. Коэффициент нагрузки солнечного охлаждения приведен в книге «Основы ASHRAE 1997» и, как и в случае с CLTD, служит упрощенным подходом к расчету притока тепла. Кроме того, SCL организован аналогично по световому окну / окну, ориентации, месяцу, широте и часу.

Вместо SC, термин «коэффициент солнечного тепла» (SHGC) используется производителями окон / световых люков.Этот член просто находится путем деления SC на 1,15. Более низкий SHGC или SC означает, что стекло пропускает меньше солнечного излучения, а более высокое SHGC или SC означает, что стекло пропускает больше солнечного излучения.

Национальный совет по оценке окон (NFRC) оценивает стекло и сертифицирует SHGC и U-фактор. Дополнительные значения, такие как видимая прозрачность, утечка воздуха и сопротивление конденсации, также проверены и сертифицированы.

Расчет охлаждающей нагрузки — Люди

Тепловые нагрузки от человека зависят от уровня его активности.ASHRAE составляет таблицы тепловых нагрузок, как явного, так и скрытого тепловыделения от людей в зависимости от уровня их активности, см. Основы ASHRAE. Нагрузки от людей могут быть рассчитаны с использованием этих значений тепловыделения, количества людей и коэффициента охлаждающей нагрузки, как показано в приведенных ниже уравнениях. Коэффициент охлаждающей нагрузки учитывает коэффициент задержки по времени, и, если он не указан, следует принять его равным 1,0.

Явные нагрузки

Скрытые нагрузки

R-Value означает термическое сопротивление и отражает способность материала сопротивляться нагреванию.Это противоположно коэффициенту U и теплопроводности, которые являются показателями способности материалов проводить тепло. Соотношение между значением R, коэффициентом теплопроводности и теплопроводностью показано в следующей формуле.

Расчет охлаждающей нагрузки — Освещение

Тепловая нагрузка от освещения в здании определяется путем суммирования количества ламп каждого типа и мощности, затем преобразования ватт в британские тепловые единицы / час, умножения этого числа на коэффициент использования и коэффициент специального допуска, как показано ниже. уравнение.

Мощность света основана на заявленном производителем значении для ламп в осветительной арматуре без учета балласта. Коэффициент использования освещения — это соотношение времени, в течение которого огни будут использоваться. Этот коэффициент обычно равен 1,0 для большинства приложений, таких как офисы, классы, магазины, больницы и т. Д. Коэффициент использования может варьироваться для кинотеатра или неактивного хранилища.В специальном коэффициенте допуска учитывается тепло от балластов. Этот коэффициент обычно составляет 1,2 для люминесцентных ламп и 1,0 для ламп накаливания из-за отсутствия балластов в лампах накаливания.

Наконец, космическая доля — это часть общего тепла от источников света, которое передается в пространство. Светильники, расположенные на потолке, могут передавать часть тепла в камеру статического давления, а не в пространство.Это означает, что система кондиционирования воздуха, если обратная линия имеет воздуховод, не будет видеть процент тепла, передаваемого в камеру статического давления. Если вентиляционная камера используется как обратная, тогда кондиционер будет видеть все тепло от освещения. Например, доля пространства для подвешенного люминесцентного светильника (непотолочного) будет 1,0, потому что свет полностью попадает в пространство. С другой стороны, встраиваемый в потолок свет может иметь пространственную долю 0,5, что означает, что 50% его тепла передается в камеру статического давления, а остальные 50% передаются в пространство.

Расчет охлаждающей нагрузки — разное оборудование

Тепловыделение от различного оборудования можно найти с помощью следующих уравнений.

Первое уравнение используется для двигателей, где P равно номинальной мощности двигателя. Разделение мощности двигателя на эффективность двигателя позволяет учесть приток тепла за счет двигателя и приток тепла из-за неэффективности двигателя.Если двигатель используется постоянно, коэффициент использования будет 1,0. В противном случае коэффициент использования будет составлять долю времени, в течение которого он используется, деленный на общее время, в течение которого занято пространство. Коэффициент нагрузки двигателя учитывает тот факт, что двигатели редко работают с номинальной мощностью. Например, если двигатель мощностью 1 л.с. фактически работает при 0,75 л.с., то коэффициент нагрузки будет на 0,75.

Второе уравнение описывает приток тепла от бытовых приборов, таких как микроволновые печи, тостеры, плиты, духовки и компьютеры.Потребляемая энергия определяется путем исследования данных о продукте производителя или путем обращения к типичным значениям, указанным в Основах ASHRAE. ASHRAE Fundamentals также содержит типичные коэффициенты использования и доли излучаемого тепла для типичного оборудования. В основных принципах ASHRAE также показаны явные тепловыделения для типичных единиц оборудования, которые не учитываются по формуле, приведенной ниже.

Расчет охлаждающей нагрузки — проникновение

Инфильтрация описывается как проникновение наружного воздуха в конструкцию здания.Эти утечки могут происходить через конструкцию здания или через входные двери. Прирост инфильтрационного тепла определяется по следующим уравнениям. Эти уравнения подробно обсуждаются в разделе «Психрометрия».

Первое уравнение — это общий приток тепла с использованием энтальпии. В этом уравнении должен быть известен объемный расход инфильтрационного или вентиляционного воздуха. Это значение преобразуется и умножается на разницу в энтальпии между условиями наружного воздуха и условиями воздуха в помещении.

Следующие два уравнения разделяют общий приток тепла на явную и скрытую тепловые нагрузки.

Прирост явного тепла рассчитывается путем умножения CFM проникающего воздуха на разницу температур внутреннего и наружного воздуха.

Прирост скрытого тепла рассчитывается путем умножения CFM инфильтрованного воздуха на разницу в соотношении влажности внутреннего и наружного воздуха.

Важно отметить, что эти нагрузки не воспринимаются непосредственно охлаждающим змеевиком. Это косвенные нагрузки, возникающие в каждом кондиционируемом помещении. Воздух для вентиляции находится прямо у змеевика, поэтому этот воздух необходимо охладить до температуры распределения приточного воздуха, которая намного ниже, чем воздух в помещении.

Расчет нагрузки на отопление и охлаждение по ASHRAE | Открытия

Метод теплового баланса ASHRAE был впервые определен как предпочтительный метод для расчета нагрузки в Справочнике ASHRAE 2001 г. Основные принципы, а в настоящее время он является наиболее широко применяемым методом расчета нагрузки для нежилых помещений практикующими инженерами-проектировщиками.Стандартный метод теплового баланса ASHRAE включает ряд важных концепций, три из которых описаны ниже.

(1) Включить все поверхности пространства

На рисунке 1 метода теплового баланса (HB) показаны три «тепловых баланса», и два из этих «тепловых балансов» применяются к каждой поверхности пространства или комнаты.

С точки зрения проектирования и разработки есть два важных вывода:

• Точная геометрия модели необходима и должна учитывать все поверхности пространства или комнаты, включая внутренние стены, потолки и полы.В некоторых случаях пол, соприкасающийся с землей, с высокой тепловой массой может даже отводить тепло из помещения во время расчета охлаждающей нагрузки.
• Слежение за солнцем должно учитываться в всех пространствах, включая внутренние пространства, которые могут получать солнечное излучение утром или ближе к вечеру, когда угол наклона солнца ниже. Баланс кондуктивного, конвективного и радиационного тепла рассчитывается непосредственно для каждой поверхности в помещении, поэтому отслеживание падающего солнечного излучения имеет решающее значение для точных расчетов солнечного усиления во внутренних пространствах по периметру и . На Рисунке 1 отчет о нагрузке на охлаждение для внутренней зоны показывает, что 11,5% нагрузки связано с усилением солнечной энергии.

(2) Сумма выигрышей ≠ Нагрузка на охлаждение

Метод теплового баланса ASHRAE утверждает, что «сумма всех мгновенных тепловыделений помещения в любой момент времени не обязательно (или даже часто) равна охлаждающей нагрузке для помещения в то же время ». На рисунке 2 делается попытка передать это явление, демонстрируя временную задержку, связанную с обсуждением «Прирост против нагрузок».

С точки зрения проектирования и разработки есть три важных вывода:

• Разработчикам следует рассмотреть возможность выполнения расчетов охлаждающей нагрузки для помещений и зон с полностью включенным внутренним усилением (например, максимальной вместимостью), чтобы учесть это расчетное условие, независимо от того, насколько редко может происходить такой сценарий. Мы называем эту практику «насыщением» внутренней выгоды для расчетов расчетной охлаждающей нагрузки.
  • Обратите внимание, при определении размеров центрального оборудования HVAC (например,грамм. Вентилятор и охлаждающий змеевик AHU) следует учитывать некоторое разнообразие нагрузок. Типичные значения могут составлять 90% для людей, находящихся в помещении, 80% для освещения и 50% для оборудования со штекерной нагрузкой, в зависимости от функции помещения и режима работы. Некоторые исключения могут включать лабораторные, медицинские или фармацевтические приложения, которые могут иметь постоянное требование ACH.
  • При прогнозировании годовых показателей энергии / затрат / выбросов углерода в здании мы не поощряем этот подход и вместо этого используем почасовые рабочие профили.
• В то время как типичный расчет нагрузки относится к «расчетному дню», почасовые расчеты для каждого месяца следует рассчитывать, чтобы учесть все влияющие факторы, потому что пиковая нагрузка не обязательно может произойти в месяц пикового внешнего осушения. температура лампы.База данных прогнозов погоды ASHRAE предоставляет эти данные для тысяч мест по всему миру. Расчетные данные включают максимальные внешние температурные условия по сухому термометру для каждого месяца и соответствующие месячные совпадающие температурные условия по влажному термометру, если скрытая нагрузка или меньший угол солнечного света являются влиятельной причиной пикового состояния.
• Все строительные материалы в зданиях обладают теплоемкостью, поэтому тепловая масса каждой строительной конструкции включается в расчеты охлаждающей нагрузки, включая внутренние строительные конструкции.Обзор любых заданных характеристик конструкции в сборе (общий коэффициент теплопередачи, коэффициент сопротивления изоляции) должен также включать тепловую массу конструкции в сборе (легкая, тяжелая).

(3) Проверить результаты на соответствие служебным правилам

Хотя самая последняя версия Руководства ASHRAE — Основы (глава 18) предоставляет исключительные подробности о методе теплового баланса, она не включает много информации о результатах нагрузок и о том, как эти результаты сравниваются с практическими правилами.Существуют различные варианты, позволяющие сообщать и просматривать результаты загрузки.

С точки зрения проектирования и разработки, такая проверка дает три общих результата:

• Сравните с практическими правилами. Общие практические правила будут различаться в зависимости от климата и функций пространства (например, коридор или лаборатория). Например, типичные опубликованные значения на основе Справочника ASHRAE:
  • Нагрев: ~ 10 БТЕ / ч.фут ² [31.5 Вт / м ² ]
  • Явное охлаждение
    • ~ 15 БТЕ / ч.фут ² [47 Вт / м ² ]
    • ~ 1,0 куб. Фут / мин / фут ² [4,5 л / сек / м ² ]
• Добавьте коэффициенты безопасности (превышение допустимых значений).