- Svrha toplinskog izračuna
- Parametri za izvođenje proračuna
- Formule za izradu izračuna
- Zaključci i koristan video na temu
Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!
Tijekom rada zgrade, pregrijavanje i zamrzavanje su nepoželjni. Da bi se odredila sredina tla omogućit će se toplinski proračun, koji nije ništa manje važan od izračuna učinkovitosti, čvrstoće, otpornosti na vatru, trajnosti.
Na temelju toplinsko-tehničkih standarda, klimatskih karakteristika, propusnosti pare i vlage provodi se izbor materijala za konstrukciju zaštitnih konstrukcija. Kako izvršiti ovaj izračun, uzmimo u obzir članak.
Svrha toplinskog izračuna
Mnogo ovisi o toplinskim karakteristikama glavnog ograda zgrade. To je vlažnost konstrukcijskih elemenata i temperaturnih pokazatelja koji utječu na prisutnost ili odsutnost kondenzata na unutarnjim pregradama i stropovima.
Izračun će pokazati da li će se održavati stabilne karakteristike temperature i vlažnosti na plus i minus temperaturi. Popis tih obilježja uključuje takav pokazatelj koliko je topline izgubljeno u omotnicama tijekom hladnog razdoblja.
Ne možete pokrenuti dizajn, bez svih tih podataka. Na temelju njih odaberite debljinu zidova i podova, slijed slojeva.
Prema pravilima GOST 30494-96 temperature vrijednosti unutar prostorija. U prosjeku je jednak 21⁰. U ovom slučaju, relativna vlažnost mora ostati u ugodnom okviru, a to je u prosjeku 37%. Najveća brzina zračne mase - 0, 15 m / s
Termički izračun ima za cilj odrediti:
- Jesu li projekti identični navedenim zahtjevima u pogledu toplinske zaštite?
- Dakle, u potpunosti osigurana ugodna mikroklima unutar zgrade?
- Je li osigurana optimalna toplinska zaštita konstrukcija?
Osnovni princip je ravnoteža razlika u temperaturnim pokazateljima atmosfere unutarnjih struktura ograda i prostorija. Ako se ne slijedi, te će površine apsorbirati toplinu, a unutarnja će temperatura ostati vrlo niska.
Na unutarnju temperaturu ne bi smjelo značajno utjecati promjena toplinskog toka. Ta se značajka naziva otpornost na toplinu.
Provedbom toplinskog proračuna utvrđuju se optimalne granice (minimalne i maksimalne) dimenzija zidova i podova u debljini. To je garancija dugotrajnog rada zgrade, bez ekstremnog strukturnog zamrzavanja i pregrijavanja.
Parametri za izvođenje proračuna
Za izvođenje izračuna topline potrebni su početni parametri.
Oni ovise o nizu karakteristika:
- Namjena objekta i njegov tip.
- Orijentacija vertikalnih struktura ograda u odnosu na smjer kardinalnih točaka.
- Zemljopisni parametri budućeg doma.
- Volumen zgrade, njezin broj katova, kvadrat.
- Vrste i dimenzijski podaci vrata, prozorskih otvora.
- Vrsta grijanja i njegovi tehnički parametri.
- Broj stalnih stanovnika.
- Materijal je vertikalna i horizontalna zaštitna konstrukcija.
- Preklapanje gornjeg kata.
- Oprema topla voda.
- Vrsta ventilacije.
U proračunu se također uzimaju u obzir i druge konstrukcijske značajke. Prozračnost zatvorenih konstrukcija ne bi trebala pridonijeti prekomjernom hlađenju unutar kuće i smanjiti toplinsko-zaštitne značajke elemenata.
Gubitak topline uzrokuje prekomjerno vlaženje zidova, a osim toga, to uzrokuje vlagu, što negativno utječe na trajnost zgrade.
U procesu kalkulacije, prije svega, određuju se toplinski podaci građevnih materijala od kojih se izrađuju elementi ovojnice zgrade. Osim toga, treba odrediti smanjeni otpor prijenosa topline i njegovu usklađenost sa svojom standardnom vrijednošću.
Formule za izradu izračuna
Propuštanje topline koju kuća gubi može se podijeliti na dva glavna dijela: gubitke kroz zidove i gubitke uzrokovane funkcioniranjem ventilacijskog sustava. Osim toga, toplina se gubi kada se topla voda ispušta u kanalizacijski sustav.
Gubici kroz ograđene strukture
Za materijale od kojih su raspoređene ograde, potrebno je pronaći vrijednost indeksa toplinske vodljivosti Kt (W / mx stupanj). Nalaze se u odgovarajućim imenicima.
Sada, znajući debljinu slojeva, prema formuli: R = S / Kt, izračunajte toplinski otpor svake jedinice. Ako je konstrukcija višeslojna, sve dobivene vrijednosti se zbrajaju.
Veličina toplinskog gubitka je najlakše odrediti dodavanjem toplinskog toka kroz omotač zgrade, koji zapravo formira ovu zgradu.
Vodeći se takvom tehnikom, oni uzimaju u obzir trenutak da materijali koji sačinjavaju strukture imaju različitu strukturu. Također uzima u obzir da toplinski tok koji prolazi kroz njih ima različite specifičnosti.
Za svaki pojedini dizajn gubitak topline određen je formulom:
Q = (A / R) x dT
ovdje:
- A - površina u m².
- R je otpornost strukture za prijenos topline.
- dT je temperaturna razlika između vanjskog i unutarnjeg. Potrebno ga je odrediti za najhladnije 5-dnevno razdoblje.
Izvršavanjem izračuna na taj način možete dobiti rezultat samo za najhladnije petodnevno razdoblje. Ukupni gubitak topline za cijelu hladnu sezonu određuje se uzimajući u obzir parametar dT, s obzirom da temperatura nije najniža, nego prosječna.
Mjera u kojoj se toplina apsorbira, kao i prijenos topline, ovisi o klimi u regiji. Zbog toga se u izračunima koriste karte vlažnosti.
Zatim izračunajte količinu energije koja je potrebna za kompenzaciju gubitka topline, koja je prošla kroz zatvorenu strukturu i kroz ventilaciju. Označen je simbolom W.
Za to postoji formula:
W = ((Q + Qb) x 24 x N) / 1000
U njoj je N trajanje razdoblja grijanja u danima.
Nedostaci izračuna područja
Izračun na temelju indeksa područja nije vrlo precizan. Ne uzima se u obzir takav parametar kao što je klima, indikatori temperature, minimalni i maksimalni, vlažnost. Zbog zanemarivanja mnogih važnih točaka, izračun ima značajne pogreške.
Često pokušavajući ih blokirati, projekt predviđa "dionice".
Ako je, međutim, ova metoda odabrana za izračun, treba uzeti u obzir sljedeće nijanse:
- S visinom okomitih ograda do tri metra, a na jednoj površini nema više od dva otvora, rezultat se najbolje umnožava za 100 vata.
- Ako projekt ima balkon, dva prozora ili lođu, pomnožite prosječno 125 vata.
- Kada su prostori industrijski ili skladišni, upotrijebite množitelj od 150 vata.
- Ako se radijatori nalaze u blizini prozora, njihov se kapacitet povećava za 25%.
Formula za područje ima oblik:
Q = S x 100 (150) vata.
Ovdje Q predstavlja ugodnu razinu topline u zgradi, S je područje s grijanjem u m². Brojevi 100 ili 150 su specifične vrijednosti toplinske energije potrošene za grijanje 1 m².
Gubitak kroz ventilaciju u kući
Ključni parametar u ovom slučaju je brzina izmjene zraka. Pod uvjetom da su zidovi kuće propusni za paru, ova vrijednost je jednaka jednoj.
Prolaz hladnog zraka u kuću provodi se prisilnom ventilacijom. Ispušna ventilacija doprinosi njezi toplog zraka. Smanjuje gubitke kroz ventilacijski izmjenjivač topline-izmjenjivač topline. Ne dopušta izlazu topline izlazećeg zraka i zagrijava dolazne struje.
Pruža potpunu obnovu zraka unutar zgrade za jedan sat. Zgrade izgrađene prema DIN-u imaju parne izolirane zidove, tako da je ovdje brzina izmjene zraka jednaka dva.
Postoji formula kojom se određuje gubitak topline kroz ventilacijski sustav:
Qv = (V x Sq: 3600) x P x C x dT
Ovdje simboli označavaju sljedeće:
- Qv - gubitak topline.
- V - volumen prostorije u mᶾ.
- P je gustoća zraka. Pretpostavlja se da je njegova vrijednost 1.2047 kg / mᶾ.
- KV - razmjena zraka.
- C - specifična toplina. Ona je jednaka 1005 J / kg x C.
Prema rezultatima ovog proračuna moguće je odrediti snagu toplinskog generatora sustava grijanja. U slučaju prevelike vrijednosti snage, ventilacijski uređaj s izmjenjivačem topline može biti izlaz. Razmotrite nekoliko primjera za kuće iz različitih materijala.
Primjer izračuna toplinske tehnike br.1
Izračunajte stambenu kuću koja se nalazi u klimatskom području 1 (Rusija), subdistrict 1B. Svi podaci preuzeti su iz tablice 1 SNiP 23-01-99. Najhladnija temperatura promatrana je pet dana uz sigurnost od 0, 92 - tn = -22⁰S.
Sukladno SNiP-u, razdoblje grijanja (zop) traje 148 dana. Prosječna temperatura u razdoblju grijanja s prosječnim dnevnim temperaturnim pokazateljima vanjskog zraka iznosi 8⁰ - tt = -2.3⁰. Vanjska temperatura tijekom sezone grijanja je tht = -4, 4⁰.
Gubitak topline kod kuće je najvažniji trenutak u fazi projektiranja. Od ishoda izračuna ovisi o izboru građevinskog materijala i izolaciji. Nulti gubici se ne događaju, ali morate nastojati osigurati da su oni najprikladniji
Predviđeno je da se u prostorijama kuće mora osigurati temperatura od 22 ° C. Kuća ima dva kata i zidove debljine 0, 5 m, visine 7 m, dimenzije u planu 10 x 10 m. Materijal vertikalnih ograđenih objekata je topla keramika. Za nju je koeficijent toplinske vodljivosti 0, 16 W / mx C.
Kao vanjska izolacija korištena je mineralna vuna debljine 5 cm. Vrijednost CT-a iznosi 0, 04 W / mx C. Broj prozora u kući iznosi 15 kom. Svaki od 2, 5 m².
Gubitak topline kroz zidove
Prije svega, potrebno je odrediti toplinski otpor keramičke stijenke i izolacije. U prvom slučaju R1 = 0, 5: 0, 16 = 3, 125 km2. mx C / W. U drugom - R2 = 0, 05: 0, 04 = 1, 25 m². mx C / W. Općenito, za vertikalnu ogradnu strukturu: R = R1 + R2 = 3, 125 + 1, 25 = 4, 375 kvadratnih metara. mx C / W.
S obzirom na to da su toplinski gubici izravno proporcionalni odnosu s površinom ograđenih objekata, izračunavamo površinu zidova:
A = 10 x 4 x 7 - 15 x 2, 5 = 242, 5 m²
Sada možete odrediti gubitak topline kroz zidove:
Qs = (242, 5: 4, 375) h (22 - (-22)) = 2438, 9 W.
Gubici topline kroz horizontalne zidove izračunavaju se na sličan način. Na kraju se svi rezultati sumiraju.
Ako postoji podrum, gubitak topline kroz podlogu i pod će biti manji, jer je temperatura tla, a ne vanjski zrak, uključena u izračun.
Ako se podrum ispod poda prvog kata zagrije, pod se ne može zagrijati. Zidovi podruma još uvijek je bolje obložiti izolaciju tako da toplina ne uđe u zemlju.
Određivanje gubitaka kroz ventilaciju
Da biste pojednostavili izračunavanje, nemojte uzeti u obzir debljinu zidova, već jednostavno odredite količinu zraka unutar:
V = 10x10x7 = 700 mᶾ.
Kada je brzina izmjene zraka Kv = 2, gubitak topline bit će:
Q = (700 x 2): 3600) x 1, 2047 x 1005 x (22 - (-22)) = 20 776 W.
Ako je kv = 1:
Q = (700 x 1): 3600) x 1, 2047 x 1005 x (22 - (-22)) = 10 358 W.
Rotor i lamelarni rekuperatori osiguravaju učinkovitu ventilaciju stambenih zgrada. Učinkovitost prvog je veća, dostiže 90%.
Primjer izračuna toplinske tehnike br.2
Potrebno je izračunati gubitke kroz zid od opeke debljine 51 cm, izoliran s 10 centimetarskim slojem mineralne vune. Vani - 18⁰, unutra - 22⁰. Dimenzije zida su visine 2, 7 m i dužine 4 m. Jedini vanjski zid sobe orijentiran je prema jugu, nema vanjskih vrata.
Za opeke, koeficijent toplinske vodljivosti Kt = 0, 58 W / mºS, za mineralnu vunu - 0, 04 W / mºS. Toplinska otpornost:
R1 = 0, 51: 0, 58 = 0, 879 sq. mx C / W. R2 = 0, 1: 0, 04 = 2, 5 kvadratna metra. mx C / W. Općenito, za vertikalne zidove: R = R1 + R2 = 0, 879 + 2, 5 = 3, 379 kvadratnih metara. mx C / W.
Površina vanjskog zida A = 2, 7 x 4 = 10, 8 m²
Gubitak topline kroz zid:
Qc = (10.8: 3.379) x (22 - (-18)) = 127.9 vati.
Za izračunavanje gubitaka kroz prozore koristite istu formulu, ali njihov toplinski otpor, u pravilu, je naveden u putovnici i nije ga potrebno izračunati.
U izolaciju kuće prozora - "slaba veza". Kroz njih ide prilično velik udio topline. Višeslojne staklene ploče, filmovi koji reflektiraju toplinu, dvostruki okviri smanjit će gubitke, ali čak ni to neće u potpunosti izbjeći gubitak topline.
Ako kuća ima prozore dimenzija 1, 5 x 1, 5 m², štedi energiju, orijentirana je prema sjeveru, a toplinski otpor iznosi 0, 87 m2 ° C / W, tada će gubici biti:
Qo = (2, 25: 0, 87) x (22 - (-18)) = 103, 4 t.
Primjer izračuna toplinske tehnike broj 3
Izraditi termički proračun drvene ploče s fasadom podignutom od borovih trupaca debljine sloja od 0, 22 m. Koeficijent za taj materijal je K = 0, 15. U tom slučaju gubitak topline bit će:
R = 0, 22: 0, 15 = 1, 47 m² x /S / W.
Najniža temperatura petodnevnog tjedna je -18⁰, za udobnost u kući temperatura je 21⁰. Razlika će biti 39⁰. Ako krenemo s površine od 120 m², dobivamo rezultat:
Qc = 120 x 39: 1, 47 = 3184 vata.
Za usporedbu, definiramo gubitak ciglene kuće. Koeficijent za silikatne opeke je 0, 72.
R = 0, 22: 0, 72 = 0, 306 m² x /S / W.
Qs = 120 x 39: 0, 306 = 15 294 W.
Pod istim uvjetima, drvena kuća je ekonomičnija. Silikatna opeka za zidanje ovdje uopće nije prikladna.
Drvena konstrukcija ima visoki toplinski kapacitet. Njegove ograđene strukture dugo održavaju ugodnu temperaturu. Ipak, čak je i drvena kućica potrebno zagrijati i bolje je to raditi iznutra i izvana.
Graditelji i arhitekti preporučuju da uvijek napravite izračun topline prilikom grijanja za pravilan odabir opreme iu fazi projektiranja kuće odaberete odgovarajući izolacijski sustav.
Primjer proračuna topline broj 4
Kuća će se graditi u moskovskoj regiji. Za izračunavanje, uzet je zid stvoren od blokova pjene. Kao izolacija koristi se ekstrudirana polistirenska pjena. Završni dizajn - žbuka s obje strane. Njegova struktura je vapnena-pijesak.
Stiropor ima gustoću od 24 kg / mᶾ.
Relativni pokazatelji vlažnosti zraka u prostoriji - 55% pri prosječnoj temperaturi od 20⁰. Debljina sloja:
- žbuka - 0, 01 m;
- pjenasti beton - 0, 2 m;
- ekspandirani polistiren - 0, 065 m.
Zadatak je pronaći potrebnu otpornost na prijenos topline i stvarnu. Traženi RTP određuje se zamjenom vrijednosti u izrazu:
Rtr = a h GSOP + b
gdje je GOSP stupanj-dan sezone grijanja, a a i b su koeficijenti preuzeti iz tablice br. 3 Pravilnika 50.13330.2012. Budući da je zgrada stambena, a jednaka je 0, 00035, b = 1, 4.
GOSP izračunat prema formuli, uzetoj iz istog zajedničkog ulaganja:
GOSP = (tv - tot) x zot.
U ovoj formuli tv = 20⁰, tt = -2, 2⁰, zot - 205 je razdoblje grijanja u danima. dakle:
GOSP = (20 - (-2, 2)) h 205 = 4551⁰S x dan;
Rtr = 0, 00035 x 4551 + 1, 4 = 2, 99 m2 x C / W.
Koristeći tablicu br. 2 SP50.13330.2012, odredite koeficijente toplinske vodljivosti za svaki sloj zida:
- λb1 = 0, 81 W / mS;
- λb2 = 0, 26 W / mS;
- λb3 = 0, 041 W / mS;
- λb4 = 0, 81 W / m⁰S.
Ukupna uvjetna otpornost na prijenos topline, Ro, jednaka je zbroju otpora svih slojeva. Izračunajte prema formuli:
Ova formula je preuzeta iz SP 50.13330.2012. Ovdje je 1 / av suprotnost toplinskoj percepciji unutarnjih površina. 1 / an - isti vanjski, δ / λ - otpor toplinskog sloja
Zamjenom dobivenih vrijednosti: Ro sb. = 2, 54 m2 ° C / W. Rf se određuje množenjem Ro s koeficijentom r jednakim 0, 9:
Rf = 2, 54 x 0, 9 = 2, 3 m2 x ° S / W.
Rezultat obvezuje se na promjenu konstrukcije elementa za obuhvaćanje, budući da je stvarni toplinski otpor manji od izračunatog.
Postoje mnoge računalne usluge koje ubrzavaju i pojednostavljuju izračune.
Termički izračuni izravno su povezani s definicijom točke rosišta. Što je to i kako pronaći njegovu vrijednost naučit ćete iz članka kojeg preporučujemo.
Zaključci i koristan video na temu
Termička analiza pomoću online kalkulatora:
Proračun topline:
Kompetentni toplinski inženjering izračun će omogućiti procjenu učinkovitosti izolacije vanjskih elemenata kuće, kako bi se odredila snaga potrebne opreme za grijanje.
Kao rezultat toga, možete uštedjeti novac kupnjom materijala i uređaja za grijanje. Bolje je unaprijed znati je li oprema sposobna nositi se s grijanjem i kondicioniranjem zgrade nego kupiti sve nasumce.
Molimo ostavite komentare, postavite pitanja, postavite fotografiju na temu članka u okvir ispod. Recite nam kako vam je izračun toplinske tehnike pomogao u odabiru potrebne opreme za grijanje ili sustava izolacije. Moguće je da će vaši podaci biti korisni posjetiteljima web-lokacije.