Расчет тепловой мощности системы отопления: как сделать расчет необходимой мощности для помещения, фото и видео примеры

как сделать расчет необходимой мощности для помещения, фото и видео примеры

Содержание:

1. Необходимость расчета тепловой мощности системы отопления

2. Варианты приблизительных расчетов

3. Точное вычисление тепловой мощности

4. Пример выполнения расчета

Прежде, чем приступить к монтажу автономной системы отопления в собственном доме или квартире, владельцу недвижимости необходимо иметь проект. Создание его специалистами подразумевает, в том числе, что будет выполнен расчет тепловой мощности для помещения, имеющего определенную площадь и объем. На фото можно увидеть, как может выглядеть отопительная система частного домовладения.   

Необходимость расчета тепловой мощности системы отопления

Потребность в вычислении тепловой энергии, необходимой для обогрева комнат и подсобных помещений, связана с тем, что нужно определить основные характеристики системы в зависимости от индивидуальных особенностей проектируемого объекта, включая: 

• назначение здания и его тип;
• конфигурацию каждого помещения;
• количество жильцов;
• географическое положение и регион, в котором находится населенный пункт;
• прочие параметры.  

Расчет необходимой мощности отопления является важным моментом, его результат используют для вычисления параметров отопительного оборудования, которое планируют установить:

1. Подбор котла в зависимости от его мощности. Эффективность функционирования отопительной конструкции определяется правильностью выбора нагревательного агрегата. Котел должен иметь такую производительность, чтобы обеспечить обогрев всех помещений в соответствии с потребностями людей, проживающих в доме или квартире, даже в наиболее холодные зимние дни. Одновременно при наличии у прибора избыточной мощности часть вырабатываемой энергии не будет востребована, а значит, некоторая сумма денег потратится напрасно. 
2. Необходимость согласовывать подключение к магистральному газопроводу. Для присоединения к газовой сети потребуется ТУ. Для этого подают заявку в соответствующую службу с указанием предполагаемого расхода газа на год и оценкой тепловой мощности в сумме для всех потребителей.  
3. Выполнение расчетов периферийного оборудования. Расчет тепловых нагрузок на отопление необходим для определения длины трубопровода и сечения труб, производительности циркуляционного насоса, типа батарей и т.д. 

Варианты приблизительных расчетов

Выполнить точный расчет тепловой мощности системы отопления довольно сложно, его могут сделать только профессионалы, имеющие соответствующую квалификацию и специальные знания. По этой причине данные вычисления обычно поручают специалистам.

В тоже время существуют и более простые способы, позволяющие приблизительно оценить величину требуемой тепловой энергии и их можно сделать самостоятельно:

1. Нередко применяют расчет мощности отопления по площади (детальнее: «Расчет отопления по площади — определяем мощность отопительных приборов»). Считается, что жилые дома возводятся по проектам, разработанным с учетом климата в определенном регионе, и что в проектных решениях заложено использование материалов, которые обеспечивают требуемый тепловой баланс. Поэтому при расчете принято умножать величину удельной мощности на площадь помещений. Например, для Московского региона данный параметр находится в пределе от 100 до 150 ватт на один «квадрат». 
2. Более точный результат будет получен, если учитывать объем помещения и температуру. Алгоритм вычисления включает высоту потолка, уровень комфорта в отапливаемом помещении и особенности дома.

   Используемая формула выглядит следующим образом: Q = VхΔTхK/860, где:
   

   
   V – объем помещения;
   ΔT – разница между температурой внутри дома и снаружи на улице;
   К – коэффициент теплопотерь. 

   
   Поправочный коэффициент позволяет учесть конструктивные особенности объекта недвижимости. Например, когда определяется тепловая мощность системы отопления здания, для строений с обычной кровлей из двойной кирпичной кладки К находится в диапазоне 1,0–1,9. 

3. Метод укрупненных показателей. Во многом похож на предыдущий вариант, но его применяют для вычисления тепловой нагрузки для систем отопления многоквартирных зданий или других больших объектов.  

Все три вышеперечисленные способы, позволяющие сделать расчет необходимой теплоотдачи, дают приблизительный результат, который может отличаться от реальных данных или в меньшую, или в большую сторону. Понятно, что монтаж маломощной отопительной системы не обеспечит требуемую степень обогрева. 

В свою очередь, избыток мощности у отопительного оборудования приведет к быстрому износу приборов, перерасходу топлива, электроэнергии, а соответственно и денежных средств. Подобные расчеты обычно применяют в несложных случаях, например, при выборе котла. 

Точное вычисление тепловой мощности

Степень теплоизоляции и ее эффективность зависят от того, насколько качественно она сделана и от конструктивных особенностей зданий. Основная часть теплопотерь приходится на наружные стены (примерно 40%), затем следуют оконные конструкции (около 20%), а крыша и пол – это 10%. Остальное тепло покидает дом через вентиляцию и двери.  

Поэтому расчет тепловой мощности системы отопления должен учитывать данные нюансы.

Для этого используют поправочные коэффициенты: 

 

• К1 зависит от типа окон. Двухкамерным стеклопакетам соответствует 1, обычному остеклению – 1,27, трехкамерному окну – 0,85;
• К2 показывает степень теплоизоляции стен. Находится в пределе от 1 (пенобетон) до 1,5 для бетонных блоков и кладки в 1,5 кирпича; 
• К3 отражает соотношение между площадью окон и пола. Чем больше оконных рам, тем сильнее потери тепла. При 20% остекления коэффициент равен 1, а при 50% он увеличивается до 1,5; 
• К4 зависит от минимальной температуры снаружи здания на протяжении отопительного сезона. За единицу принимают температуру -20 °C, а затем на каждые 5 градусов прибавляют или вычитают 0,1; 
• К5 учитывает количество наружных стен. Коэффициент для одной стены равен 1, если их две или три, тогда он составляет 1,2, когда четыре – 1,33;
• К6 отражает тип помещения, которое находится над определенной комнатой. При наличии сверху жилого этажа величина поправки – 0,82, теплого чердака – 0,91, холодного чердака — 1,0;
• К7 – зависит от высоты потолков. Для высоты 2,5 метра это 1,0, а для 3-х метров — 1,05.

Когда все поправочные коэффициенты известны, делают расчет мощности системы отопления для каждого помещения, используя формулу:
 

• Qi=qхSiхK1хK2хK3хK4хK5хK6хK7, где q =100 Вт/м², а Si – площадь комнаты. 

Расчетная величина увеличивается, если коэффициент больше 1 или уменьшает, если он меньше единицы. Узнав данный параметр для каждого помещения, узнают величину мощности всей отопительной системы согласно формуле: Q=Σ Qi, i = 1…N, где N – это общее количество помещений в здании (прочитайте также: «Тепловой расчет помещения и здания целиком, формула тепловых потерь»). 

Как правило, для обеспечения запаса тепловой энергии на всевозможные непредвиденные случаи результат увеличивают на 15–20%. Это могут быть сильнейшие морозы, разбитое окно, поврежденная теплоизоляция и т. д. 

Пример выполнения расчета

Допустим, необходимо знать, какая должна быть тепловая мощность системы отопления для дома из бруса площадью 150 м² с теплым чердаком, тремя внешними стенами и двойными стеклопакетами на окнах. При этом высота стен 2,5 метра, а площадь остекления составляет 25%. Минимальная температура на улице в самую морозную пятидневку находится на отметке -28 °C.  

Поправочные коэффициенты в данном случае будут равны:

• К1 (двухкамерный стеклопакет) = 1,0;
• К2 (стены из бруса) = 1,25;
• К3 (площадь остекления) = 1,1;
• К4 (при -25 °C -1,1, а при 30°C) = 1,16;
• К5 (три наружные стены) = 1,22;
• К6 (сверху теплый чердак) = 0,91;
• К7 (высота помещения) = 1,0. 

В результате полная тепловая нагрузка будет равна: 

Q=100 Вт/ м²х135 м²х1,0х1,25х1,1х1,16х1,22х0,91х1,0 = 23,9 кВт.

В итоге мощность отопительной системы составит: W=Qх1,2 = 28,7 кВт.

В том случае, когда бы использовался упрощенный метод вычислений, основанный на расчете мощности отопления согласно площади, то результат был бы совсем иной: 

100–150 Вт х150м² = 15–22,5 кВт

Отопительная система функционировала бы без запаса по мощности — на пределе. Приведенный пример является подтверждением важности применения точных способов, позволяющих определять тепловые нагрузки на отопление.

Пример расчета тепловой мощности системы отопления на видео:

Расчет тепловой мощности системы отопления

При произведении строительства частных домов или же разноплановых реконструкций жилых объектов, которые подвергались эксплуатации на протяжении длительного периода времени, обязательным условием является наличие документа, демонстрирующего расчет объема системы отопления.

Можно всерьёз и надолго забыть о хаотичном возведении и обслуживании строений, которые могли простоять недолго — теперь на дворе век, когда все официально оформляется, устанавливается и проверяется (ради блага самих же хозяев домов, разумеется). Документ расчетного характера непосредственным образом отображает практически всю информацию о количестве тепла, которое требуется для того, чтобы обогреть жилую часть здания.

Чтобы понять, как рассчитывается отопление, необходимо принимать во внимание не только расчет отопительных приборов системы отопления, но и материал, который использовался при строительстве дома, пол, расположение окон по сторонам света, погодные условия в регионе и прочие неоспоримо важные вещи.

Только после этого можно с полной уверенностью сказать, что нужно вспоминать о том, насколько важен расчет отопительных приборов системы отопления — если не все будет учтено, то и результат будет искривлен.

Зачем, собственно, нужно делать расчеты?

Вот об этом мы с Вами дальше и будем вести речь. Давайте поговорим о том, как рассчитывается отопление — рассмотрим вопрос детальнее. Если речь идет о правильном подборе параметров (а именно, диаметров и длин труб), то здесь обязательно понадобится произвести расчет воды в системе отопления.

Многочисленные консультанты в строительных магазинах, будто сговорившись, твердят о том, что радиаторы надо выбирать последовательно, руководствуясь расчетами в 100 Вт на один квадратный метр. Мы не можем сказать, что это всегда так и что определенно нужно ориентироваться на предоставляемую наемными работниками информацию, поскольку везде имеются свои особенности — фактор индивидуальности нельзя ни в коем случае отбрасывать.

Дело в том, что дома по своей толщине и составу стенок имеют свойство отличаться — у каждого материала имеется своя, уникальная теплопроводность. Владельцам домов требуется различное количество тепла, ведь у разных домов будут, соответственно, разные тепловые потери.

Для того чтобы произвести расчет тепловой мощности системы отопления и рассчитать тепловые потери, существует действительно огромное множество подручных полезных инструментов, позволяющих это сделать с очень высокой для них точностью.

Вам ни в коем случае не нужно волноваться, если речь будет идти о том, правилен ли расчет тепловой мощности системы отопления или нет — автоматизированная и хорошо настроенная техника попросту не способна ошибаться! Программ для совершения подобных действий существует уйма — поэтому, спокойствие и только спокойствие!

Давайте поговорим о самих расчетах

Чтобы Вы лучше понимали, о чем в данный момент идет речь в статье, мы приведем показательный пример расчета системы отопления. К примеру, чтобы рассчитать мощность определенного котла, можно воспользоваться следующей универсальной, по своему характеру, формулой: удельная мощность равняется площади отапливаемого помещения, которая умножается на мощность котла и делится на цифровое значение, равняющееся десяти.

Так, скажем, если площадь частного дома составляет восемьдесят пять квадратных метров, а удельная мощность равняется полутора киловаттам, то мощность котла будет составлять 12,75 кВт соответственно. Теперь Вы знаете, как выглядит формула расчета отопления, и можете в любой момент рассчитать ее самостоятельно, без привлечения специалистов.

Однако, имеются и свои тонкости в других вопросах — например, если надо сделать расчет гравитационной системы отопления, то лучше обратиться к грамотному специалисту, который в обязательном порядке должен учитывать все достоинства и недостатки, риски и преимущества.

Давайте вместе подведем итоги и попробуем вывести общее, понятное резюме.

В данной статье мы с Вами узнали, что расчеты отопления можно делать как вручную, так и посредством использования различных онлайн-калькуляторов. Стратегия подсчётов зависит от Ваших личных предпочтений, целей, задач и удобства.

Теперь, когда Вы знаете, как рассчитывается отопление и поняли, как работает формула расчета отопления, Вам все будет по плечу — даже ни на секунду не сомневайтесь!

Расчет тепловой мощности системы отопления

Как произвести проектирование, расчет и определить мощность системы отопления для дома, не привлекая специалистов? Этот вопрос интересует многих.

Выбираем тип котла

Определите, какой источник тепла будет для вас наиболее доступен и выгоден по цене. Это могут быть электричество, газ, уголь и жидкое топливо. И сходя из этого, выбирайте тип котла. Это очень важный вопрос, который следует решить в первую очередь.

1. Электрический котел. Совершенно не пользуется спросом на территории постсоветского пространства, так как использовать электричество для обогрева помещений очень дорого и это требует безупречной работы электросети, что не представляется возможным.
2. Газовый котел. Это самый оптимальный вариант, экономичный и удобный. Они совершенно безопасны, устанавливать можно и на кухне. У газа самый высокий коэффициент полезного действия, и если у вас есть возможность подключиться к газовым трубам, то устанавливайте такой котел.
3. Твердотопливный котел. Предполагает постоянное присутствие человека, который будет подсыпать топливо. Теплоотдача таких котлов непостоянна, и температура в помещении будет все время колебаться.
4. Жидкотопливный котел. Очень большой вред наносит окружающей среде, но если другой альтернативы нет, существует специальное оборудование для отходов работы котла.

Определяем мощность системы отопления: простые шаги

Чтобы произвести нужные нам расчеты, необходимо определить такие параметры:

• Площадь помещения. Берется в расчет полная площадь всего дома, а не только те комнаты, которые вы планируете отапливать. Обозначают буквой S.
• Удельная мощность котла в зависимости от климатических условий. Определяется в зависимости от климатической зоны, в которой расположен ваш дом. Например, для юга – 0,7-0,9 кВт, для севера – 1,5-2,0 кВт. А в среднем, для удобства и простоты расчетов, можно брать 1. Обозначаем буквой W.

Так, удельная мощность котла = (S*W) /10.

Этот показатель определяет, будет ли данное устройство поддерживать необходимый температурный режим в вашем доме. Если мощность котла будет меньше той, что необходима вам по расчетам, котел не сможет обогреть помещение, будет прохладно. А если мощность будет превышать необходимую вам, будет иметь место большой перерасход топлива, следовательно, и финансовых затрат. Мощность системы отопления и ее рациональность зависят от этого показателя.

Сколько необходимо радиаторов, чтобы обеспечить полную мощность системы отопления?

Для ответа на этот вопрос можно использовать очень простую формулу: площадь отапливаемой комнаты умножаем на 100 и делим на мощность одной секции батареи.

Разберемся детальней:

• так как комнаты у нас разной площади, целесообразно будет брать в расчет отдельно каждую;
• 100 Ватт – средняя величина мощности на один квадрат помещения, которая обеспечивает наиболее подходящую, комфортную температуру;
• мощность одной секции радиатора отопления – эта величина индивидуальна для разных радиаторов и зависит от материала, из которого они изготовлены. Если у вас нет такой информации, то можно брать среднестатистическое значение мощности одной секции современных радиаторов – 180-200 Ватт.

Материал, из которого изготовлен радиатор, – очень важный момент, ведь от этого зависит его износостойкость и теплоотдача. Стальные и чугунные имеют небольшую мощность секции. Наибольшей мощность отличаются анодированные – мощность их секции 215 Вт, отличная защита от коррозии, гарантия на них до 30 лет, что, конечно, отражается на стоимости таких батарей. Но учитывая все факторы, экономить в данном случае не стоит.

Расчет тепловой мощности прибора для отопления Теплота Харьков

Формула расчета мощности теплового обогревателя исходя из площади помещения и желаемой температуры. Данная статья поможет самостоятельно рассчитать мощность тепловентилятора, конвектора, радиатора, тепловой завесы или общую мощность для отопления дома.

Расчет тепловой мощности обогревательного прибора.

Для расчета мощности любого обогревательного прибора в конкретно взятом помещении, вам необходимо знать некоторые характеристики данного места:

• V – Объем нагреваемого помещения, (ширина х длина х высота) в м3.

• Т – Температурная разница между наружной температурой воздуха и желаемой температурой внутри помещения в °C

• К – Коэффициент теплового рассеивания, который можно подобрать, исходя из характеристик помещения.

          — К = 0,6 — 0,9 – помещения с очень высокой теплоизоляцией стен, пола и крыши, с небольшой площадью окон. Очень хорошая теплоизоляция

          — К = 1,0 – 1,9 — стандартная жилая конструкция, двойная кирпичная кладка, небольшое число окон, крыша со стандартной кровлей. Данное помещение можно охарактеризовать, как — Средняя теплоизоляция.

          — К = 2,0 – 2,9 – упрощенная конструкция, одинарная кирпичная кладка, слабо утепленная крыша, большая площадь окон – Теплоизоляция ниже среднего.

          — К = 3,0 – 4,0 – деревянная, либо металлическая конструкция. Без теплоизоляции. 

Благодаря этим данным, мы сможем узнать ккал/ч нужно потратить для обогрева помещения исходя из заданных значений. Применяем формулу расчета тепловой мощности:

Полученное значение, для перевода в обычные кВт/ч нужно разделить на 860, т. к. известно, что 1 кВт = 860 ккал/ч

Пример расчета тепловой мощности тепловентилятора

V – Ширина 4 м, Длина 6 м, Высота 3 м. Объем обогреваемого помещения 72 м3

T– Температура воздуха снаружи -5C Требуемая температура внутри помещения +23°C. Разница между температурами внутри и снаружи +28°C

K – Этот коэффициент зависит от типа конструкции и изоляции помещения, в нашем случае это обычная квартира с К = 1,5

Итак, требуемая тепловая мощность:

72х28х1,5=3024 ккал/ч (VxTxK = ккал/ч)

3024/860=3,52 кВт/ч (ккал/ч / 860 = кВт/ч)

Теперь можно приступить к выбору теплового прибора для данной комнаты. Это может быть тепловентилятор, тепловая пушка, тепловой насос, тепловая завеса или другой прибор отопления мощностью 3,5 кВт.

Формула расчета отопления для радиаторов

Сколько энергии нужно для обогрева всего дома и отдельных помещений в нем? От этих параметров будет зависеть мощность вашей системы отопления. Ошибки в расчетах быть не должно — иначе придется либо мерзнуть зимой, либо переплачивать за ненужное тепло.

На фото:

Для чего нужен тепловой расчет?

Для определения мощности источника тепла. Рассчитать отопление — значит определить мощность отопительной системы, т.е. понять, какие тепловые затарты потребуются на обогрев вашего дома. Применительно к водяным системам отопления этот параметр означает эффективную мощность водогрейного устройства (котла), к электрическим — суммарную тепловую мощность конвекторов, к воздушному отоплению — мощность воздухонагревателя. В конечном итоге, от мощности нагревательного устройства будет зависеть и денежный расчет за отопление.

Исходные данные

Общая формула расчета отопления: знать площадь комнат и высоту потолков. Считается, что для обогрева 10 кв. м площади хорошо утепленного дома с высотой потолков 250-270 см нужен 1 кВт энергии. Таким образом, для дома площадью 200 кв. м понадобится мощность 20 кВт. Но это лишь максимально упрощенная формула, дающая приблизительное представление о количестве необходимого тепла.

Помещения без радиаторов также включают в расчет. Воздух в таких помещениях (коридоры, подсобки) все равно будет прогреваться «пассивно», за счет отопления в комнатах с радиаторами.

Поправки к общей формуле

Климатические особенности. Их рекомендуют учитывать, если вы хотите сделать не приблизительный, а более точный расчет отопления. Например, в Подмосковье для отопления 10 кв. м площади требуется в среднем 1,2-1,5 кВт, в северных районах — 1,5-2 кВт, в южных — 0,7-0,8 кВт.

Что еще влияет на расчет тепловой мощности?

Различные факторы, которые нельзя игнорировать. Это, например, наличие чердака и подвала, количество окон (они увеличивают теплопотери), тип окон (у пластиковых стеклопакетов теплопотери минимальные), нестандартная высота потолка, количество наружных стен в помещении (чем их больше, тем больше нужно энергии на прогрев), материал, из которого сделан дом и т. п. Каждый такой фактор добавляет к общей формуле расчета корректирующий коэффициент.

Примеры различных коэффициентов:

• Коэффициент потери тепла через окна: 1,27 (обычное окно), 1,0 (окно с двойным стеклопакетом), 0,85 (окно с тройным стеклопакетом)
• Теплоизоляция стен: плохая теплоизоляция 1,27, хорошая теплоизоляция 0,85.
• Соотношение площади окон и площади пола: 30% — 1, 40% — 1,1, 50% — 1,2.
• Количество наружных стен: 1,1 (одна стена), 1,2 (две стены), 1,3 (три стены), 1,4 (четыре стены).
• Верхнее помещение: холодный чердак — 1, теплый чердак — 0,9, отапливаемая мансарда — 0,8.
• Высота потолков: 3 метра — 1,05; 3,5 метра — 1,1; 4 метра — 1,15; 4,5 метра — 1,2.

Что делать с полученным результатом?

Добавить еще 20%. Или, что то же самое, умножить полученный результат на 1,2. Это нужно, чтобы у обогревательного устройства был запас и оно не работало на пределе своих возможностей.

На фото: радиатор Logatrend K-Profil от компании Buderus.

Как посчитать количество радиаторов обогрева?

Узнать количество энергии, необходимое для обогрева данной комнаты. Для этого пользуетесь формулой, которую мы разбирали выше. Затем делите результат на рабочую мощность одной секции выбранного вами радиатора (этот параметр указан в техпаспорте). Он зависит от материала, из которого сделан радиатор и температуры системы. В результате получаете количество секций радиатора, необходимых для обогрева данной комнаты.

Доверять ли собственным силам?

Лучше обратиться в специальную фирму. Наиболее точный расчет необходимой тепловой мощности для вашего дома сделают профессионалы. Можно воспользоваться онлайн калькуляторами, которые есть на сайтах многих компаний. Чем больше параметров запрашивает у вас калькулятор, тем точнее будет его расчет.

В статье использованы изображения: kermi.com, buderus. ru

Теплотехнический расчет конструкции здания

Основой для определения тепловой нагрузки систем отопления является процедура проведения теплотехнического расчета конструкций здания с учетом всех конструктивных особенностей используемых строительных материалов и их теплоизоляционных свойств. В расчетах также учитывается ориентация здания по сторонам света, наличие естественной или механической систем вентиляции и многие другие факторы теплового баланса помещений.

Методы расчета тепловой нагрузки системы отопления

1. Расчет потерь тепла по площади помещений.
2. Определение величины теплопотерь исходя из наружного объема здания.
3. Точный теплотехнический расчет всех конструкций жилого дома с учетом теплофизических коэффициентов материалов.

Расчет потерь тепла по площади помещений

Первым методом расчета тепловой нагрузки системы отопления пользуются для укрупненного определения мощности системы отопления всего дома и общего понимания количества и типа радиаторов, а также мощности котельного оборудования. Так как метод не учитывает регион строительства (расчетную наружную температуру зимой), количество потерь тепла через фундаменты, крыши или нестандартное остекление, то количество потерь тепла, рассчитанное укрупненным методом исходя из площади помещения, может быть как больше, так и меньше фактических значений.

Источники теплопотерь здания

А при использовании современных теплоизоляционных материалов мощность котельного оборудования может быть определена с большим запасом. Таким образом, при устройстве систем отопления возникнет большой перерасход материалов и будет приобретено более дорогостоящее оборудование. Поддержание комфортной температуры в помещениях будет возможно только при условии, что будет установлена современная автоматика, которая не допустит перегрева помещений выше комфортных температур.

В худшем случае, мощность системы отопления может быть занижена и дом в самые холодные дни не будет прогрет.

Тем не менее, этим способом определения мощности систем отопления пользуются достаточно часто. Следует только понимать, в каких случаях такие укрупненные расчеты приближены к реальности.

Итак, формула для укрупненного определения количества теплопотерь выглядит следующим образом:

Q=S*100 Вт (150 Вт),

Q — требуемое количество тепла, необходимое для обогрева всего помещения, Вт

S — отапливаемая площадь помещения, м?

Значение 100-150 Ватт является удельным показателем количества тепловой энергии, приходящейся для обогрева 1 м?.

При использовании первого метода для укрупненного метода расчета тепловой мощности следует ориентироваться на следующие рекомендации:

• В случае, когда в расчетном помещении из наружных ограждающих конструкций имеются одно окно и одна наружная стена, а высота потолков менее трех метров, то на 1м2 отапливаемой площади приходится 100 Вт тепловой энергии.
• При расчете углового помещения с двумя оконными конструкциями или балконными блоками либо помещение высотой более трех метров, то в диапазон удельной тепловой энергии на 1 м2 составляет от 120 до 150 Вт.
• Если же прибор отопления в будущем планируется устанавливать под окном в нише либо декорировать защитными экранами, поверхность радиаторов и, следовательно, их мощность необходимо увеличить на 20-30%. Это обусловлено тем, что тепловая мощность радиаторов будет частично тратиться на прогрев дополнительных конструкций.

Расчет тепловой мощности исходя из объема помещения

Этот метод определения тепловой нагрузки на системы отопления наименее универсален, чем первый, так как предназначен для расчетов помещений с высокими потолками, но при этом не учитывает, что воздух под потолком всегда теплее, чем в нижней части комнаты и, следовательно, количество потерь тепла будет различаться зонально.

Тепловая мощность системы отопления для здания или помещения с потолками выше стандартных рассчитывается исходя из следующего условия:

Q=V*41 Вт (34 Вт),

где V – наружный объем помещения в м?,

А 41 Вт – удельное количество тепла, необходимое для обогрева одного кубометра здания стандартной постройки (в панельном доме).  Если строительство ведется с применением современных строительных материалов, то удельный показатель теплопотерь принято включать в расчеты со значением 34 Ватт.

При использовании первого или второго метода расчета теплопотерь здания укрупненным методом можно пользоваться поправочными коэффициентами, которые в некоторой степени отражают реальность и зависимость потерь тепла зданием в зависимости от различных факторов.

1. Тип остекления:

• тройной пакет 0,85,
• двойной 1,0,
• двойной переплет 1,27.

1. Наличие окон и входных дверей увеличивает величину потерь тепла дома на 100 и 200 Ватт соответственно.
2. Теплоизоляционные характеристики наружных стен и их воздухопроницаемость:

• современные теплоизоляционные материалы 0,85
• стандарт (два кирпича и утеплитель) 1,0,
• низкие теплоизоляционные свойства или незначительная толщина стен 1,27-1,35.

1. Процентное отношение площади окон к площади помещения: 10%-0,8, 20%—0,9, 30%—1,0, 40%—1,1, 50%—1,2.
2. Расчет для индивидуального жилого дома должен производиться с поправочным коэффициентом порядка 1,5 в зависимости от типа и характеристик используемых конструкций пола и кровли.
3. Расчетная температура наружного воздуха в зимний период (для каждого региона своя, определяется нормативами): -10 градусов 0,7, -15 градусов 0,9, -20 градусов 1,10, -25 градусов 1,30, -35 градусов 1,5.
4. Тепловые потери так же растут в зависимости от увеличения количества наружных стен по следующей зависимости: одна стена – плюс 10% от тепловой мощности.

Но, тем не менее, определить какой метод даст точный и действительно верный результат тепловой мощности отопительного оборудования можно лишь после выполнения точного и полного теплотехнического расчета здания.

Теплотехнический расчет индивидуального жилого дома

Приведенные выше методики укрупненных расчетов больше всего ориентированы на продавцов или покупателей радиаторов систем отопления, устанавливаемых в типовых многоэтажных жилых домах. Но когда речь идет о подборе дорогостоящего котельного оборудования, о планировании системы отопления загородного дома, в котором кроме радиаторов будут установлены системы напольного отопления, горячего водоснабжения и вентиляции, пользоваться этими методиками крайне не рекомендуется.

Каждый владелец индивидуального жилого дома или коттеджа еще на стадии строительства достаточно скрупулезно подходит к разработке строительной документации, в которой учитываются все современные тенденции использования строительных материалов и конструкций дома. Они обязательно должны не быть типовыми или морально устаревшими, а изготовлены с учетом современных энергоэффективных технологий. Следовательно, и тепловая мощность системы отопления должна быть пропорционально ниже, а суммарные затраты на устройство системы обогрева дома значительно дешевле. Эти мероприятия позволяют в дальнейшем при использовании отопительного оборудования снижать затраты на потребление энергоресурсов.

Расчет теплопотерь выполняется в специализированных программах либо с использованием основных формул и коэффициентов теплопроводности конструкций, учитывается влияние инфильтрации воздуха, наличие или отсутствие систем вентиляции в здании. Расчет заглубленных цокольных помещений, а также крайних этажей производится по отличной от основных расчетов методике, которая учитывает неравномерность остывания горизонтальных конструкций, то есть потери тепла через крышу и пол. Выше приведенные методики этот показатель не учитывают.

Теплотехнический расчет выполняется, как правило, квалифицированными специалистами в составе проекта на систему отопления в результате которого производится дальнейший расчет количества и мощность приборов отопления, мощность отдельного оборудования, подбор насосов и другого сопутствующего оборудования.

В качестве наглядного примера выполним расчет теплопотерь в специализированной программе для трех домов, построенных по одной технологии, но с различной толщиной теплоизоляции наружных стен: 100 мм, 150 мм и 200 мм. Расчет ведется для угловой жилой комнаты с одним окном, площадью 8,12 м?. Регион строительства Московская область.

Исходные данные:

• Помещение с обмером по наружным габаритам 3000х3000;
• Окно размерами 1200х1000.

Целью расчета является определение удельной мощности системы отопления, необходимой для нагрева 1м?.

Результат:

• Qуд при т/изоляции 100 мм составляет 103 Вт/м?
• Qуд при т/изоляции 150 мм составляет 81 Вт/м?
• Qуд при т/изоляции 200 мм составляет 70 Вт/м?

Как видно из расчета, наибольшие потери тепла составляют для жилого дома с наименьшей толщиной изоляции, следовательно, мощность котельного оборудования и радиаторов будет выше на 47% чем при строительстве дома с теплоизоляцией в 200 мм.

Инфильтрация воздуха или вентиляция зданий

Все здания в особенности жилые имеют свойство «дышать», то есть проветриваться различными способами. Это обусловлено созданием разряженного воздуха в помещениях за счет устройства вытяжных каналов в конструкциях дома либо дымоходов. Как известно, вентиляционные каналы создаются в зонах с повышенными выделениями загрязнений, таких как, кухни, ванные комнаты и санузлы.

Таким образом, при работе системы вентиляции или при проветривании соблюдается главное правило создания благоприятной среды воздуха в жилых зданиях: направление движения свежего воздуха должно быть организовано из помещений с постоянным пребыванием людей в направлении помещений с максимальным уровнем загрязнения.

То есть при правильном воздухообмене приточный воздух поступает в помещение через окно, вентиляционный клапан или приточную решетку и удаляется в кухнях и санузлах.

При расчете теплопотерь знания имеет принципиальное значение, какой способ вентиляции жилых помещений будет выбран:

• Устройство механической вентиляции с подогревом приточного воздуха.
• Инфильтрация — неорганизованный воздухообмен через неплотности в стенах, при открывании окон или при использовании заранее установленных воздушных клапанов в конструкции стен или оконных стеклопакетах.

В случае применения в жилом здании сбалансированной системы вентиляции (когда объем приточного воздуха больше или равен вытяжному, то есть исключаются любые прорывания холодного воздуха в жилые помещения) воздух, поступающий в жилые помещения, предварительно прогревается в вентиляционной установке. При этом мощность, необходимая для нагрева вентиляции, учитывается в расчете мощности котельного оборудования.

Расчет вентиляционной тепловой нагрузки производится по формуле:

Qвент= c*p*L*(t1-t2)

где, Q – количество тепла, необходимое для нагрева приточного воздуха, Вт;

с – теплоемкость воздуха, Дж/кг*град

p - плотность воздуха, кг/м3

L – расход приточного воздуха, м3/час

t1 и t2 – начальная и конечная температуры воздуха, град.

Если в жилых помещениях отсутствует организованный воздухообмен, то при расчете теплопотерь здания производится учет тепла, затрачиваемого системой отопления на нагрев инфильтрационного воздуха. При этом обогрев воздуха, поступающего в помещения осуществляется радиаторами систем отопления, то есть учитывается в их тепловой нагрузке.

Если в помещениях установлены герметичные стеклопакеты без встроенных воздушных клапанов, то потери тепла на нагрев воздуха, тем не менее учитываются. Это обусловлено тем, что в случае кратковременного проветривания, поступивший холодный воздух все равно требуется нагревать.

Для более комфортной вентиляции встраивается приточный стеновой клапан.

Учет количества инфильтрационной тепловой энергии производится по нескольким методикам, а в тепловом балансе здания в расчет принимается наибольшее из значений.

Например, количество тепла на нагрев воздуха, проникающего в помещения для компенсации естественной вытяжки, определяется по формуле:

Qинф=0,28*L*p*c*(tнар-tпом),

где, с – теплоемкость воздуха, Дж/кг*град

p - плотность воздуха, кг/м?

tнар – температура наружного воздуха, град,

tпом – расчетная температура помещения, град,

L – количество инфильтрационного воздуха, м?/час. 

Количество воздуха, поступающего в зимний период в жилые помещения, как правило, обусловлено работой естественных вытяжных систем, поэтому в одном случае принимается равным объему вытягиваемого воздуха.

Количество вытяжки в жилых помещениях определяется согласно СНиП 41-01-2003 по нормативным показателям удаления воздуха от плит и санитарных приборов.

• От кухонной плиты – электрической 60 м?/час или газовой 90 м?/час;
• Из ванны и санузлов по 25 м?/час

Во втором случае данный показатель инфильтрации определяется исходя из санитарной нормы свежего наружного воздуха, который должен поступать в помещение для обеспечения оптимального и качественного состава воздушной среды в жилых помещениях. Этот показатель определяется по удельной характеристике: 3 м?/час на 1м? жилой площади.

За расчетное значение принимается наибольший расход воздуха и соответственно большее количество теплопотерь на инфильтрацию.

Пример: Так как здание, рассматриваемое в примере, построено по каркасному типу с установкой окон в деревянных переплетах, то при создании вытяжной вентиляции на кухне и в санузлах объем инфильтрации будет достаточно высок. Дома такого типа, как правило, являются наиболее «дышащими».

Инфильтрационная составляющая определяется согласно выше приведенным методикам. Расчет производится для всего жилого дома при условии, что на кухне установлена электроплита, на первом этаже находится санузел и ванная.

То есть объем вытяжного воздуха по первой методике составляет Lвыт=60+25+25=110 м?/ч,

а по второй методике санитарная норма приточного воздуха Lприт=3м?/ч*62м?(жилая площадь)=186 м3/час.

К расчету принимаем максимальное количество воздуха.

Qинф=0,28*186*1,2*1,005*(22+28)=3 140 Вт, что составляет 44Вт/м?.

Расчет системы отопления

Владельцу отопительной сети бывает трудно найти вразумительный ответ, как сделать расчет домашнего отопления. Это происходит одновременно из-за большой сложности самого расчета, как такового, и вследствие предельной простоты получения искомых результатов, о чем обычно специалисты не любят распространяться, считая, что и так все понятно.

По большому счету сам процесс расчета нас интересовать не должен. Нам важно как-то получить правильный ответ на имеющиеся вопросы о мощностях, диаметрах, количествах… Какое оборудование применить? Ошибки здесь быть не должно, иначе произойдет двойная или тройная переплата. Как же правильно рассчитать систему отопления частного дома?

Почему большая сложность

Расчет системы отопления с допустимыми погрешностями под силу разве что лицензированной организации. Ряд параметров в бытовых условиях просто не определимы.

• Сколько энергии теряется из-за обдува ветром? — а когда подрастет дерево рядом?
• Сколько солнце загоняет энергии в окна? — а сколько будет, если окна не помыть полгода?
• Сколько тепла уходит с вентиляцией? — а после образования щели под дверью из-за отсутствия замены уплотнителя?
• Какая реальная влажность пенопласта на чердаке? — а зачем она нужна, после того как его подъедят мыши….

Во всех вопросах показана существующая динамика изменения теплопотерь с течением времени у любого дома. Зачем же тогда точность на сегодня? Но даже на текущий момент, нельзя в бытовых условиях высчитать точно параметры системы отопления исходя из теплопотерь.
Гидравлический расчет тоже сложный.

Как определить теплопотери

Известна некая формула, согласно которой теплопотери напрямую зависят от отапливаемой площади. При высоте потолка до 2,6 метра в самый холодный месяц в «нормальном» доме теряем 1 кВт с 10 м кв. Мощность отопления должна это перекрыть.

Реальные теплопотери частных домов чаще находятся в пределах от 0,5 кВт/10 м кв. до 2,0 кВт/10 м кв. Этот показатель характеризует энергосберегающие качества дома в первую очередь. И меньше зависит от климата, хоть его влияние остается значительным.

Какие удельные теплопотери будут у дома, кВт/10 м кв.?

• 0,5 – энергосберегающий дом
• 0,8 – утепленный
• 1,0 – утепленный «более-менее»
• 1,3 – слабая теплоизоляция
• 1,5 – без утепления
• 2,0 – холодные тонкие материалы, имеются сквозняки.

Общие теплопотери для дома можно узнать умножив приведенное значение на отапливаемую площадь, м. Но это все нас интересует для определения мощности теплогенератора.

Расчет мощности котла

Недопустимо принимать мощность котла исходя из теплопотерь больше чем 100 Вт/м кв. Это значит отапливать (засорять) природу. Теплосберегающий дом (50 вт/м кв.) делается, как правило, по проекту, в котором расчет системы отопопления произведен. Для других домов принимается 1кВт/10 м кв., и не больше.

Если дом не соответствует названию «утепленный», особенно для умеренного и холодного климата, значит он должен быть приведен в такое состояние, после чего уже подбирается отопление по тому же расчету – 100 Вт на метр квадратный.

Расчет мощности котла выполняется по следующей формуле – теплопетери умножить на 1,2,
где 1,2 – резерв мощности, обычно используемый для нагрева бытовой воды.
Для дома 100 м кв. – 12 кВт или чуть больше.

Расчеты показывают, что для не автоматизированного котла резерв может быть и 2,0, тогда топить нужно аккуратно (без закипания), но можно быстрее разогревать дом при наличии и мощного циркуляционного насоса. А если в схеме имеется теплоаккумулятор то и 3,0 – допустимые реалии по теплогенерации. Но не окажутся ли они неподъемными по цене? Об окупаемости оборудования речь уже не идет, только об удобстве пользования…

Послушаем эксперта, он расскажет, как лучше подобрать котел на твердом топливе для дома, и какую мощность принять…

При выборе твердотопливного котла

• Стоит рассматривать только твердотопливные котлы классической конструкции, как надежные, простые и дешевые и лишенные недостатков бочкообразных устройств под названием «длительного горения» …В обычном твердотопливном котле верхняя загрузочная камера всегда даст немного дыма в помещение. Более предпочтительны котлы с фронтальной камерой загрузки, особенно, если они установлены в жилом доме.
• Чугунные котлы требуют защиту от холодной обратки, боятся залпового вброса холодной воды, например, при включении электричества. Качественную схему нужно предусмотреть заранее.
• Защита от холодной обратки также желательна для любого вида котла, чтобы не образовывался агрессивный конденсат на теплообменнике, при его температуре ниже 60 град.
• Твердотопливный котел желательно брать повышенной мощности, например, двухратной мощности от требуемой. Тогда не нужно будет постоянно стоять у маломощного котла и подбрасывать дрова, чтобы он развил нужную мощность. Процесс при не интенсивном горении будет на порядок комфортнее…
• Желательно приобретать котел с подачей вторичного воздуха, для дожига СО при неинтенсивном горении. Повышаем КПД и комфортность топки.

Распределение мощности по дому

Генерируемая котлом мощность должна равномерно разойтись по всему дому, не оставить холодных зон. Равномерный прогрев здания будет обеспечен, если мощность установленных радиаторов в каждой комнате будет компенсировать ее теплопотери.

Суммарная мощность всех радиаторов должна быть немного большей чем у котла. В дальнейшем мы будем исходить из следующих расчетов.

Во внутренних комнатах радиаторы не устанавливаются, возможен лишь теплый пол.

Чем длиннее наружные стены комнаты и чем больше в них площадь остекления, тем больше она теряет тепловой энергии. В комнате с одним окном к обычной формуле расчета теплопотерь по площади применяется поправочный коэффициент (приблизительно) 1,2.
С двумя окнами – 1,4, угловая с двумя окнами – 1,6, угловая с двумя окнами и длинными наружными стенами – 1,7, например.

Вычисление мощности и выбор параметров устанавливаемых радиаторов

Производители радиаторов указывают паспортную тепловую мощность своих изделий. Но мелко-неизвестные при этом завышают данные как хотят (чем мощнее – лучше купят), а крупные указывают значения для температуры теплоносителя 90 град и др., которые редко бывают в реальной отопительной сети.

Поэтому принято считать, что в среднем секция радиаторов (500 мм между патрубками вне зависимости от дизайна, материала) будет реально, без перегрева котла, отдавать тепловую мощность около 150 Вт.

Тогда обычный 10 секционный радиатор из магазина – принимается как 1,5 кВт. Угловая комната с двумя окнами площадью 20 м кв. должна терять энергии 3 кВт (2кВт умножить на коэффициент 1,5). Следовательно, под каждым окном в данной комнате нужно разместить
минимум по 10 секций радиатора – по 1,5 кВт.

Для полноценной системы отопления желательно не учитывать мощность теплого пола – радиаторы должны справиться сами. Но чаще удешевляют радиаторную сеть в 2 – 4 раза, — только лишь для доп. подогрева и создания тепловых завес. Как совмещать радиаторы с теплым полом

В чем особенность гидравлического расчета

Если котел уже подобран исходя из площади, то почему бы не подобрать подобным методом насос и трубы, тем более, что шаг градации их параметров намного больше, чем мощности у котлов. Грубый подбор в магазине ближайшего большего параметра не требует точнейших расчетов, если сеть типична и компактна и применяются стандартизированное оборудование – циркуляционные насосы, радиаторы и трубы для отопления.

Так для дома площадью 100 м кв. предстоит выбрать насос 25/40, и трубы 16 мм (внутренний диаметр) для группы радиаторов до 5 шт. и 12 мм для подключения 1 — 2 шт. радиаторов. Как бы мы не старались усовершенствовать свой гидравлический расчет, ничего другого выбрать не придется…
Для дома площадью 200 м кв. – соответственно насос 25/60 и трубы от котла 20 мм (внутренний д.) и далее по разветвлениям как указано выше….

Для совершенно не типичных большой протяженности сетей (котельная находится на большом расстоянии от дома) действительно лучше рассчитать гидравлическое сопротивление трубопровода, исходя из обеспечения доставки необходимого количества теплоносителем по мощности и подобрать особенный насос и трубы согласно расчета…

Подбор параметров насоса для отопления дома

Конкретнее о выборе насоса для котла в доме на основе тепловых гидравлических расчетов. Для обычных 3-х скоростных циркуляционных насосов, выбираются следующие их типоразмеры:

• для площади до 120 м кв. – 25-40,
• от 120 до 160 – 25-50,
• от 160 до 240 – 25-60,
• до 300 – 25-80.

Но для насосов под электронным управлением Grundfos рекомендует чуть увеличивать типоразмер, так как эти изделия умеют вращаться слишком медленно поэтому не будут излишними на малых площадях. Для линейки Grundfos Alpha рекомендованы производителем следующие параметры выбора насоса.

Вычисление параметров труб

Существуют таблицы по подбору диаметра труб, в зависимости от подключенной тепловой мощности. В таблице приведены количество тепловой энергии в ваттах, (под ним количество теплоносителя кг/мин), при условии:
— на подаче +80 град, на обратке +60 град, воздух +20 град.

Понятно, что через металлопластиковую трубу диаметром 12 мм (наружный 16 мм) при рекомендуемой скорости в 0,5 м/сек пройдет примерно 4,5 кВт. Т.е. мы можем подключить этим диаметром до 3 радиаторов, во всяком случае отводы на один радиатор будем делать только этим диаметром.

Далее трубой 16 мм (20 мм наружный), при той же скорости можем подключить радиаторы до 7,2 кВт – до 5 радиаторов без проблем…

20 мм (25 мм наружный) – почти 13 кВт – магистраль от котла для небольшого дома – или этаж до 150 м кв.

Следующий диаметр 26 мм (32 металлопластик наружный) – более 20 кВт применяется уже редко в главных магистралях. Устанавливают меньший диаметр, так как это участки трубопровода обычно короткие, скорость можно увеличивать, вплоть до возникновения шума в котельной, игнорируя небольшое повышение общего гидравлического сопротивления системы, как не значительное…

Выбор полипропиленовых труб

Полипропиленовые трубы для отопления более толстостенные. И стандартизация по ним идет по наружному диаметру. Минимальный наружный диаметр 20 мм. При этом внутренний у трубы PN25 (армированная стекловолокном, для отопления, макс. +90 град) будет приблизительно 13,2 мм.

В основном применяются диаметры наружные 20 и 25 мм, что грубо приравнивается по передаваемой мощности к металлопластику 16 и 20 мм (наружный) соответственно.

Полипропилен 32 м и 40 мм применяются реже на магистралях больших домов или в особых каких-то проектах (самотечное отопление, например).

• Стандартные наружные диаметры полипропиленовых труб РN25 — 20, 25, 32, 40 мм.
• Соответствующий внутренний диаметр — 13,2, 16,6, 21,2, 26,6 мм

Таким образом на основании теплотехнического и гидравлического расчетов мы выбрали диаметры трубопроводов, в данном случае из полипропилена. Ранее мы рассчитали мощность котла для конкретного дома, мощность каждого радиатора в каждой комнате, и подобрали необходимые характеристики насоса твердотопливного котла для всего этого хозяйства, — т.е. создали полный расчет системы отопления дома.

Тепловыделение от радиаторов и нагревательных панелей

Тепловыделение от радиатора или нагревательной панели зависит в первую очередь от разницы температур между горячей поверхностью и окружающим воздухом. Тепловыделение можно рассчитать

P = P ₅₀ [(t _i — t _r ) / ln ((t _i — t _a ) / (t _r — t _a )) 1 / 49.32] ⁿ (1)

где

P = тепловыделение от радиатора (Вт, Дж / с)

P ₅₀ = тепловыделение радиатора при разнице температур 50 ^o C (Вт)

t _i = температура воды на входе ( ^o C)

t _r = температура воды на выходе ( ^o C)

t _a = температура окружающего воздуха ( ^o C)

n = константа, описывающая тип радиатора (1. 33 для стандартных панельных радиаторов, 1,3 — 1,6 для конвекторов)

Обратите внимание, что радиаторы обычно рассчитаны на температуру средней панели 70 ^o C — и температуру окружающего воздуха 20 ^o C (разница 50 ^o C )

Пример — Тепловыделение от радиатора

Теплоотдача от радиатора с номиналом ^*) Тепловыделение 1000 Вт при температуре воды на входе t _i = 70 ^o C и температура на выходе t _r = 50 ^o C можно рассчитать

P = (1000 Вт) [((70 ^o C) — (50 ^o C)) / ln (( (70 ^o C) — (20 ^o C)) / ((50 ^o C) — (20 ^o C))) 1/49.32] ^1,33

= 736 Вт

^*) номинальное при температуре воды на входе т _i = 80 ^o C , температура воды на выходе т _r = 60 ^o C и температура окружающего воздуха t _a = 20 ^o C

Калькулятор тепловыделения радиатора

Тепловыделение и расход воды

Калькулятор ниже можно использовать для расчета тепловыделения и расхода воды от радиатора, работающего вне стандартных условий — например, повышение или понижение температуры воды на входе или выходе или повышение или понижение температуры окружающего воздуха в помещении.

Температура воды в обратной линии и расход

Калькулятор ниже может использоваться для расчета температуры обратной воды и объемного расхода воды через радиаторы на основе фактического тепловыделения и температуры воды на входе.

Негабаритные радиаторы — довольно распространенное явление, поскольку практически невозможно адаптировать стандартный радиатор точно к требуемым тепловым потерям из комнаты. С помощью калькулятора, расположенного ниже, можно изучить последствия нестандартного тепловыделения, когда радиатор слишком большой.

При проверке теплоотдачи радиаторов учтите, что стандарты тестирования различаются. Примеры стандартов:

• BS 3528 «Спецификация для обогревателей конвекционного типа, работающих с паром или горячей водой» (отозвана, заменена на BS EN442) — температура подачи 90 ^o C, температура возврата 70 ^o C , температура воздуха 20 ^o C
• BS EN442 «Технические условия на радиаторы и конвекторы.»- температура подачи 75 ^o C , температура обратной линии 65 ^o C, температура воздуха 20 ^o C

Тестирование того же радиатора с BS EN442 по сравнению с BS 3528 снижает тепловую мощность приблизительно 11% .

Системы воздушного отопления

Системы воздушного отопления могут быть экономически эффективными, если их можно сделать простыми или если они могут быть объединены с системой вентиляции. Но — имейте в виду, что из-за низкой удельной теплоемкости воздуха использование воздуха для обогрева очень ограничено.Для больших тепловых нагрузок требуются большие объемы воздуха, что приводит к возникновению огромных размеров воздуховодов и вентиляторов. Транспортировка огромных объемов воздуха требует много энергии.

Требуемый объем воздуха в системе воздушного отопления

Требуемый расход воздуха в системе воздушного отопления можно рассчитать как

L = Q / (c _p ρ (t _h — t _r )) (1)

где

L = расход воздуха (м ³ / с)

Q = потери тепла, покрываемые системой воздушного отопления (кВт)

c _p = удельная теплоемкость воздуха — 1.005 (кДж / кг ^o C)

ρ = плотность воздуха — 1,2 (кг / м ³ )

т _ч = температура греющего воздуха ( ^o C)

t _r = комнатная температура ( ^o C)

Как показывает опыт, температура подаваемого воздуха для отопления должна находиться в диапазоне 40-50 ^o C . Расход воздуха должен быть в пределах 1-3 х объема помещения.

Уравнение (1) в британских единицах:

L = Q / (1.08 (t _h — t _r )) (2)

где

Q = тепло (btu / hr)

L = объем воздуха (cfm)

t _h = температура нагреваемого воздуха ( ^o F)

t _r = комнатная температура ( ^o F)

Онлайн-калькулятор нагрева воздуха

Air Heating — Повышение температуры Диаграмма

Приведенные ниже диаграммы рассчитаны на основе приведенных выше уравнений и могут использоваться для оценки количества тепла, необходимого для повышения температуры в воздушных потоках.

Единицы СИ —

кВт, м ³ / с и ^o C

Британские единицы —

БТЕ / ч, куб. Фут / мин и ^o F

• 1 м ³ / с = 3600 м3 / ч = 35,32 футов ³ / с = 2118,9 футов ³ / мин (куб. футов в минуту)
• 1 кВт (кДж / с) = 859,9 ккал / ч = 3413 БТЕ / h
• T ( ^o C) = 5/9 [T ( ^o F) — 32]

Пример — Отопление отдельной комнаты воздухом

Здание с большой комнатой с обогревом потери 20 кВт нагревается воздухом с максимальной температурой 50 ^o C .Температура в помещении 20 ^o C . Требуемый расход воздуха можно рассчитать как

L = (20 кВт) / ((1,005 кДж / кг ^o C) (1,2 кг / м ³ ) ((50 ^o C) — ( 20 ^o C)))

= 0,55 м ³ / с

Требуемый расход воздуха из электропечи — британские единицы

Требуемый расход воздуха из электрической печи можно выразить в британских единицах как

L _{куб. Футов в минуту} = P _w 3.42 / 1.08 dt (3)

где

L _cfm = требуемый расход воздуха (cfm)

P _w = электрическая мощность (Вт)

dt = разница температур ( ^o F)

Важность Delta T при расчете мощности отопления

Если вы не знакомы с тем, как работает ваша система центрального отопления, Delta T особенно важна для поможет вам рассчитать, сколько энергии вам нужно будет произвести для обогрева дома.Delta T или Δt помогут вам с первого раза выбрать правильные радиаторы для вашего дома. Мы расскажем вам, что означает Delta T и его важность при расчете потребности в отоплении комнаты или вашего дома.

Что такое Δt (Delta T)?

Дельта T или Δt относится к разнице температуры между водой, циркулирующей в вашей системе центрального отопления, и температурой в помещении. При замене радиаторов в доме важно использовать правильный Delta T.Это связано с тем, что одни и те же радиаторы могут иметь разную мощность при разной температуре воды из-за используемого вами источника тепла.

Главное, что нужно помнить при попытке определить дельту T, — это следующее уравнение:

Средняя температура радиатора минус желаемая комнатная температура = Delta T

Δt50 vs Δt60

Мощность радиатора обычно выражается в ваттах и мощность вашего радиатора зависит от вероятной рабочей температуры системы.Выходной сигнал будет выражен как Дельта 60 (Δt60) или Дельта 50 (Δt50). Delta 50 — это стандарт Великобритании для всех бытовых газовых котлов. Если вы ищете новые, более возобновляемые системы отопления, вы также можете приобрести радиаторы с более низкой мощностью. Delta 30 и Delta 40 хорошо подходят для систем с более низкой температурой воды.

Зачем нужен низкотемпературный обогреватель?

Поскольку наши дома становятся все лучше изолированными, люди теперь обращаются к системам низкотемпературного отопления. Эти новые, более возобновляемые системы отопления используют выходы Delta 30 и Delta 40 для создания более экологичного отопительного агрегата.

Низкотемпературное отопление позволяет обогревать ваш дом более равномерно и с более постоянной скоростью. Кроме того, он бережно обращается с завязками на кошельке! В то время как в традиционных системах отопления используется температура подачи от 75 ° C до 85 ° C, низкотемпературный нагрев может составлять от 35 ° C до 55 ° C.

Преимущества низкотемпературного обогрева

• Более рентабельно: в хорошо изолированном доме использование низкотемпературного обогрева снизит потребление энергии.
• Меньше холодных углов: вся ваша комната будет нагреваться более равномерно с помощью низкотемпературной системы отопления.
• Практично: использование низкотемпературного обогрева означает, что вам не нужно выключать термостат на ночь. Это означает, что единственный раз, когда вам нужно будет отрегулировать термостат, — это когда вы отсутствуете на длительное время.
• Очиститель воздуха: использование низкотемпературной системы обогрева приведет к уменьшению количества переносимой по воздуху пыли. Это хорошая новость для всех, кто страдает аллергией, так как вы избежите ожогов, оставленных частицами пыли. Следовательно, это уменьшит раздражение чувствительных дыхательных путей.

Если вам нравится звук низкотемпературной системы отопления, обязательно обсудите этот вариант со своим сантехником. Сантехнические системы, в которых используются современные конденсационные котлы, обычно работают с Delta 50, поэтому вам нужно будет указать более низкую Delta T, если вы хотите создать более экологичную систему отопления.

Хотите перейти на «зеленую» систему отопления? Дайте нам знать в комментариях ниже.

Как рассчитать «дельту Т» для радиатора | AEL Heating Solutions Ltd

После того, как вы определили потребность в тепле для вашей комнаты (простой в использовании калькулятор BTU от AEL поможет вам в этом), как вы можете проверить, что выбранный вами радиатор обеспечивает достаточную тепловую мощность?

Существует простой расчет, чтобы проверить, будет ли радиатор обеспечивать достаточную тепловую мощность.Вы должны проверить «дельту Т».

Что такое «дельта Т»?

В каталоге радиаторов AEL для каждого радиатора указана тепловая мощность, а также указаны размеры радиатора. Показатель тепловой мощности указан для определенной «дельты Т». Дельта T — это разница между заданной комнатной температурой и средней температурой воды в радиаторе. Средняя температура радиатора зависит от температуры воды на входе и выходе из радиатора, которая может отличаться в вашей системе отопления.

дельта T = (Комнатная температура) — (Средняя температура воды в радиаторе)

Если дельта T вашей системы отличается от той, которая указана в каталоге, вам необходимо будет рассчитать новую тепловую мощность. Это легко сделать, умножив выходную цифру в каталоге на поправочный коэффициент.

Таблица поправочных коэффициентов

На приведенной ниже диаграмме показан случай, когда желаемая температура в помещении составляет 20 ° C, а средняя температура воды в радиаторе составляет 70 ° C. Разница, «Дельта Т», составляет 50 ° C.

Если «Delta T» в каталоге составляет 50 ° C, лучше всего просто использовать выходные данные, указанные в каталоге (поправочный коэффициент для этой системы будет равен 1).

Для системы с «Delta T», отличной от 50 ° C, вычислить новую мощность радиатора просто:

• В «Таблице поправочных коэффициентов» найдите фактическую дельту T для вашей системы и соответствующий поправочный коэффициент
• Умножьте результат в каталоге на поправочный коэффициент

Пример расчета

Мощность радиатора в каталоге AEL (на основе дельты T = 50 ° C) = 194 Вт
Дельта T вашей системы = 35 ° C
Из таблицы поправочный коэффициент = 0.629
Следовательно, мощность вашего радиатора = 194 Вт * 0,629 = 122 Вт

После того, как вы определили потребность в тепле для вашей комнаты (простой в использовании калькулятор BTU от AEL поможет вам в этом), как вы можете проверить, что выбранный вами радиатор обеспечивает достаточную тепловую мощность?

Существует простой расчет, чтобы проверить, будет ли радиатор обеспечивать достаточную тепловую мощность. Вы должны проверить «дельту Т».

Что такое «дельта Т»?

В каталоге радиаторов AEL для каждого радиатора указана тепловая мощность, а также указаны размеры радиатора.Показатель тепловой мощности указан для определенной «дельты Т». Дельта T — это разница между заданной комнатной температурой и средней температурой воды в радиаторе. Средняя температура радиатора зависит от температуры воды на входе и выходе из радиатора, которая может отличаться в вашей системе отопления.

дельта T = (Комнатная температура) — (Средняя температура воды в радиаторе)

Если дельта T вашей системы отличается от той, которая указана в каталоге, вам необходимо будет рассчитать новую тепловую мощность.Это легко сделать, умножив выходную цифру в каталоге на поправочный коэффициент.

Таблица поправочных коэффициентов

На приведенной ниже диаграмме показан случай, когда желаемая температура в помещении составляет 20 ° C, а средняя температура воды в радиаторе составляет 70 ° C. Разница, «Дельта Т», составляет 50 ° C.

Если «Delta T» в каталоге составляет 50 ° C, лучше всего просто использовать выходные данные, указанные в каталоге (поправочный коэффициент для этой системы будет равен 1).

Для системы с «Delta T», отличной от 50 ° C, вычислить новую мощность радиатора просто:

• В «Таблице поправочных коэффициентов» найдите фактическую дельту T для вашей системы и соответствующий поправочный коэффициент
• Умножьте результат в каталоге на поправочный коэффициент

Пример расчета

Мощность радиатора в каталоге AEL (на основе дельты T = 50 ° C) = 194 Вт
Дельта T вашей системы = 35 ° C
Из таблицы поправочный коэффициент = 0.629
Следовательно, мощность вашего радиатора = 194 Вт * 0,629 = 122 Вт

Интернет-курсы PDH. PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

«Мне нравится широта ваших курсов по HVAC; не только экологичность или экономия энергии

курсов.

Russell Bailey, P.E.

Нью-Йорк

«Это укрепило мои текущие знания и научило меня еще нескольким новым вещам.

, чтобы познакомить меня с новыми источниками

информации.»

Стивен Дедак, P.E.

Нью-Джерси

«Материал был очень информативным и организованным. Я многому научился, и они были

.

очень быстро отвечает на вопросы.

Это было на высшем уровне. Будет использовать

снова . Спасибо. «

Blair Hayward, P.E.

Альберта, Канада

«Простой в использовании сайт.Хорошо организовано. Я действительно буду снова пользоваться вашими услугами.

проеду по вашей компании

имя другим на работе. «

Roy Pfleiderer, P.E.

Нью-Йорк

«Справочные материалы были превосходными, и курс был очень информативным, особенно потому, что я думал, что уже знаком с

с деталями Канзас

Городская авария Хаятт.»

Майкл Морган, P.E.

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель. Мне нравится просматривать текст перед покупкой. Я нашел класс

.

информативно и полезно

на моей работе »

Вильям Сенкевич, П.Е.

Флорида

«У вас большой выбор курсов, а статьи очень информативны.Вы

— лучшее, что я нашел ».

Russell Smith, P.E.

Пенсильвания

«Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, давая время на просмотр

материал «.

Jesus Sierra, P.E.

Калифорния

«Спасибо, что позволили мне просмотреть неправильные ответы.На самом деле

человек узнают больше

от отказов »

John Scondras, P.E.

Пенсильвания

«Курс составлен хорошо, и использование тематических исследований является эффективным.

способ обучения. «

Джек Лундберг, P.E.

Висконсин

«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы; i.е., позволяя

студент для ознакомления с курсом

материалов до оплаты и

получает викторину «

Арвин Свангер, П.Е.

Вирджиния

«Спасибо за то, что вы предложили все эти замечательные курсы. Я определенно выучил и

получил много удовольствия «.

Мехди Рахими, П.Е.

Нью-Йорк

«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска.

на связи

курсов.»

Уильям Валериоти, P.E.

Техас

«Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. По курсу было легко следовать. Фотографии в основном обеспечивали хорошее наглядное представление о

.

обсуждаемых тем ».

Майкл Райан, P.E.

Пенсильвания

«Именно то, что я искал. Потребовался 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»

Джеральд Нотт, П.Е.

Нью-Джерси

«Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых мне кредитов PDH. Это было

информативно, выгодно и экономично.

Я очень рекомендую

всем инженерам.

Джеймс Шурелл, П.Е.

Огайо

«Я понимаю, что вопросы относятся к« реальному миру »и имеют отношение к моей практике, и

не на основании каких-то неясных раздел

законов, которые не применяются

до «нормальная» практика.»

Марк Каноник, П.Е.

Нью-Йорк

«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы перенести его на свой медицинский прибор.

организация «

Иван Харлан, П.Е.

Теннесси

«Материалы курса имели хорошее содержание, не слишком математическое, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

Юджин Бойл, П.E.

Калифорния

«Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо изложенной,

а онлайн-формат был очень

доступный и простой

использовать. Большое спасибо. «

Патрисия Адамс, P.E.

Канзас

«Отличный способ добиться соответствия требованиям PE Continuing Education в рамках ограничений по времени лицензиата.»

Джозеф Фриссора, P.E.

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Помогает иметь распечатанный тест во время

.

обзор текстового материала. Я

также оценил просмотр

фактических случаев предоставлено.

Жаклин Брукс, П.Е.

Флорида

«Документ» Общие ошибки ADA при проектировании объектов «очень полезен.

испытание потребовало исследований в

документ но ответы были

в наличии. «

Гарольд Катлер, П.Е.

Массачусетс

«Я эффективно использовал свое время. Спасибо за широкий выбор вариантов.

в транспортной инженерии, что мне нужно

для выполнения требований

Сертификат ВОМ.»

Джозеф Гилрой, P.E.

Иллинойс

«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для моих требований PG в Делавэре».

Ричард Роудс, P.E.

Мэриленд

«Я многому научился с защитным заземлением. Пока все курсы, которые я прошел, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

курсов со скидкой.»

Кристина Николас, П.Е.

Нью-Йорк

«Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду возможности сдать еще

курсов. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

придется путешествовать. «

Деннис Мейер, P.E.

Айдахо

«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для Professional

Инженеры получат блоки PDH

в любое время.Очень удобно »

Пол Абелла, P.E.

Аризона

«Пока все отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня мало

время искать где

получить мои кредиты от. «

Кристен Фаррелл, P.E.

Висконсин

«Это было очень познавательно и познавательно.Легко для понимания с иллюстрациями

и графики; определенно делает это

проще поглотить все

теорий. «

Виктор Окампо, P.Eng.

Альберта, Канада

«Хороший обзор принципов работы с полупроводниками. Мне понравилось пройти курс по

.

мой собственный темп во время моего утро

до метро

на работу.»

Клиффорд Гринблатт, П.Е.

Мэриленд

«Просто найти интересные курсы, скачать документы и сдать

викторина. Я бы очень рекомендовал

вам на любой PE, требующий

CE единиц. «

Марк Хардкасл, П.Е.

Миссури

«Очень хороший выбор тем из многих областей техники.»

Randall Dreiling, P.E.

Миссури

«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад оказать финансовую помощь

по ваш промо-адрес электронной почты который

сниженная цена

на 40%. «

Конрадо Казем, П.E.

Теннесси

«Отличный курс по разумной цене. Воспользуюсь вашими услугами в будущем».

Charles Fleischer, P.E.

Нью-Йорк

«Это был хороший тест и фактически подтвердил, что я прочитал профессиональную этику

кодов и Нью-Мексико

правил. «

Брун Гильберт, П.E.

Калифорния

«Мне очень понравились занятия. Они стоили потраченного времени и усилий».

Дэвид Рейнольдс, P.E.

Канзас

«Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng

.

при необходимости дополнительно

сертификация. «

Томас Каппеллин, П.E.

Иллинойс

«У меня истек срок действия курса, но вы все же выполнили свое обязательство и дали

мне то, за что я заплатил — много

оценено! «

Джефф Ханслик, P.E.

Оклахома

«CEDengineering предоставляет удобные, экономичные и актуальные курсы.

для инженера »

Майк Зайдл, П.E.

Небраска

«Курс был по разумной цене, материал был кратким, а

хорошо организовано. «

Glen Schwartz, P.E.

Нью-Джерси

«Вопросы подходили для уроков, а материал урока —

.

хороший справочный материал

для деревянного дизайна. «

Брайан Адамс, П.E.

Миннесота

«Отлично, я смог получить полезные рекомендации по простому телефонному звонку.»

Роберт Велнер, P.E.

Нью-Йорк

«У меня был большой опыт работы в прибрежном строительстве — проектирование

Building курс и

очень рекомендую .»

Денис Солано, P.E.

Флорида

«Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики Нью-Джерси были очень хорошими

хорошо подготовлены. «

Юджин Брэкбилл, P.E.

Коннектикут

«Очень хороший опыт. Мне нравится возможность загружать учебные материалы на

.

обзор везде и

всякий раз, когда.»

Тим Чиддикс, P.E.

Колорадо

«Отлично! Поддерживаю широкий выбор тем на выбор».

Уильям Бараттино, P.E.

Вирджиния

«Процесс прямой, никакой ерунды. Хороший опыт».

Тайрон Бааш, П.E.

Иллинойс

«Вопросы на экзамене были зондирующими и демонстрировали понимание

материала. Полная

и комплексное.

Майкл Тобин, P.E.

Аризона

«Это мой второй курс, и мне понравилось то, что мне предлагали курс

поможет по моей линии

работ.»

Рики Хефлин, П.Е.

Оклахома

«Очень быстро и легко ориентироваться. Я обязательно воспользуюсь этим сайтом снова».

Анджела Уотсон, P.E.

Монтана

«Легко выполнить. Нет путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата».

Кеннет Пейдж, П.E.

Мэриленд

«Это был отличный источник информации о солнечном нагреве воды. Информативный

и отличный освежитель ».

Luan Mane, P.E.

Conneticut

«Мне нравится, как зарегистрироваться и читать материалы в автономном режиме, а затем

вернись, чтобы пройти викторину «

Алекс Млсна, П.E.

Индиана

«Я оценил объем информации, предоставленной для класса. Я знаю

это вся информация, которую я могу

использование в реальных жизненных ситуациях «

Натали Дерингер, P.E.

Южная Дакота

«Обзорные материалы и образец теста были достаточно подробными, чтобы позволить мне

успешно завершено

курс.»

Ира Бродская, П.Е.

Нью-Джерси

«Веб-сайтом легко пользоваться, вы можете скачать материалы для изучения, а потом вернуться.

и пройдите викторину. Очень

удобно а на моем

собственный график «

Майкл Глэдд, P.E.

Грузия

«Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.»

Деннис Фундзак, П.Е.

Огайо

«Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH

Сертификат . Спасибо за создание

процесс простой ».

Fred Schaejbe, P.E.

Висконсин

«Опыт положительный.Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и прошел

один час PDH в

один час. «

Стив Торкильдсон, P.E.

Южная Каролина

«Мне понравилась возможность скачать документы для проверки содержания

и пригодность, до

имея платить за

материал .»

Ричард Вимеленберг, P.E.

Мэриленд

«Это хорошее напоминание об ЭЭ для инженеров, не занимающихся электричеством».

Дуглас Стаффорд, П.Е.

Техас

«Всегда есть возможности для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем

.

процесс, которому требуется

Улучшение .»

Thomas Stalcup, P.E.

Арканзас

«Мне очень нравится удобство участия в викторине онлайн и получение сразу

сертификат. «

Марлен Делани, П.Е.

Иллинойс

«Учебные модули CEDengineering — это очень удобный способ доступа к информации по номеру

.

много различных технических областей за пределами

по своей специализации без

надо ехать.»

Гектор Герреро, П.Е.

Грузия

Узнать | OpenEnergyMonitor

Модель радиатора

Проблема

Если заданная тепловая мощность радиатора системы центрального отопления составляет 1430 Вт при «средней температуре воды» 70 ° C и температуре окружающей среды 20 ° C, какова температура подачи при тепловой мощности 500 Вт? (предположим, что расход остается постоянным)

Расчет температуры подачи по тепловой мощности может показаться неправильным.Причина, по которой приводится этот пример, заключается в том, что это расчет, который выполняется в модели теплового насоса.

Пример радиатора: двухпанельный конвектор Kudox 600×800

Фон

Стандартная процедура испытаний радиаторов, произведенных в Европе, определяется стандартом BS EN442. В соответствии с этим стандартом температура воды, поступающей в радиатор (температура подачи) установлена ​​на 75 ° C, температура в помещении установлена ​​на 20 ° C, а затем скорость потока регулируется до тех пор, пока температура возврата не станет 65 ° C.

Тепловая мощность радиатора определяется по формуле:

  Heat_output = specific_heat x массовый расход x (T_flow - T_return)

Где:

Heat_output = Тепловая мощность радиатора в ваттах (Дж / с)
specific_heat = Удельная теплоемкость жидкости (Дж / кг.K) (Вода: 4186Дж / кг.K)
массовый расход = массовый расход (кг / с)
T_flow = Температура воды, поступающей в радиатор (C).
T_return = Температура воды, выходящей из радиатора (C).  

Температура подачи 75 ° C и температура обратки 65 ° C дает «среднюю температуру воды» (MWT) 70 ° C, которая является температурой радиатора, обычно указываемой в брошюре по радиаторам.

Фактическая средняя температура радиатора может отличаться от средней температуры воды, рассчитанной по приведенному ниже среднему уравнению, в действительности она зависит от конструкции радиатора, например, от протока воды через радиатор. Но для наших целей предположим, что это достаточно близко.

Также часто указывается разница между MWT и комнатной температурой (Delta_T), составляющая 20 ° C = 50 Кельвинов.

  MWT = (T_flow + T_return) / 2

Delta_T = MWT - T_room  

Когда вы уменьшаете среднюю температуру воды в радиаторе, его тепловая мощность не уменьшается линейно.Тепловая мощность при Delta_T, равном 25K (половина от стандартной тестовой Delta_T, равной 50K), составляет менее половины тепловой мощности, заданной при 50K. Тепловая мощность, отдаваемая радиатором при различных значениях Delta_T, обычно определяется с помощью таблицы поправочных коэффициентов:

Поправочные коэффициенты от тепловых насосов для дома Джона Кантора взяты из данных производителя. 1.1 / 1.3) x Rated_Delta_T

Затем мы можем рассчитать среднюю температуру воды как:

  MWT = T_room + Delta_T  

Температура подачи от тепловой мощности и расхода

Падение температуры на радиаторе (для удельной тепловой мощности) зависит от расхода воды.

  Heat_output = specific_heat x массовый расход x (T_flow - T_return)  

перестановка дает:

  (T_flow - T_return) = Heat_output / specific_heat x массовый расход  

Половина разницы между температурой подачи и температурой обратки — это величина, на которую температура подачи выше, а температура возврата ниже средней температуры воды.1 / 1,3) x 50K = 22,3K

2) Расчет средней температуры воды

  MWT = T_room + Delta_T = 20,0C + 22,3K = 42,3C  

3) Рассчитать расход

Для расчета температуры потока нам необходимо знать расход или массовый расход (объемный расход x плотность). В приведенной выше задаче мы предполагаем, что скорость потока на выходе 500 Вт такая же, как скорость потока, необходимая для получения 1430 Вт при T_flow 75 ° C и T_return 65 ° C.

  массовый расход = Heat_output / specific_heat x (T_flow - T_return)
массовый расход = 1430 Вт / 4186 Дж / кг. K x (75C-65C) = 0,0342 кг / с  

4) Рассчитать температуру подачи

  T_flow = MWT + Heat_output / (2 x specific_heat x массовый расход)
T_flow = 42,3C + 500 Вт / (2 x 4186Дж / кг · K x 0,0342 кг / с) = 44,0C  

Список литературы

1. Тепловые насосы для дома от Джона Кантора — спасибо Джону Кантору за помощь с этим руководством
2. http: // www.plumbingpages.com/featurepages/CorrectionFactors.cfm
3. Worcester Bosch Google cache: radiator-sizing-for-heatpumps.pdf

Определение требований к нагревателю | Уотлоу

Большинство проблем с электрическим нагревом можно легко решить, определив количество тепла, необходимое для выполнения работы. Для этого необходимо преобразовать потребность в тепле в электрическую мощность, а затем выбрать наиболее практичный нагреватель для работы. Независимо от того, является ли проблема нагревом твердых тел, жидкостей или газов, метод или подход к определению требований к мощности одинаков.

Все проблемы с отоплением предполагают следующие шаги для их решения:

Шаг 1. Определите проблему нагрева

• Сбор информации о приложении
• Задача эскиза для наглядности

Шаг 2: Расчет требований к питанию

• Требуемая мощность системы для запуска
• Требования к питанию для обслуживания системы
• Рабочие тепловые потери

Шаг 3. Изучите факторы применения системы

• Рабочая температура
• Операционная эффективность
• Безопасная / допустимая удельная мощность
• Механические аспекты
• Факторы операционной среды
• Срок службы нагревателя
• Рекомендации по электрическим выводам

Шаг 4: Выберите нагреватель

Шаг 5: Выберите систему управления

• Тип датчика температуры и расположение
• Тип регулятора температуры
• Тип регулятора мощности

Определение проблемы

Ваша проблема с отоплением должна быть четко обозначена, уделяя особое внимание определению рабочих параметров.Примите во внимание:

• Минимальные ожидаемые температуры начала и окончания
• Максимальный расход нагреваемого материала (ов)
• Требуемое время для запуска нагрева и время цикла процесса
• Вес и размеры как нагретого материала (ов), так и емкости (ей)
• Эффекты изоляции и ее термические свойства
• Требования к электрооборудованию — напряжение
• Методы измерения температуры и расположение (а)
• Регулятор температуры тип
• Регулятор мощности типа
• Электрические ограничения
• И поскольку создаваемая вами тепловая система может не учитывать все возможные или непредвиденные потребности в обогреве, не забывайте о коэффициенте безопасности.Коэффициент безопасности увеличивает мощность нагревателя сверх расчетных требований.

Расчет необходимой тепловой энергии

При выполнении собственных расчетов обращайтесь к Уравнениям для значений материалов, охватываемых этими уравнениями.

Общая тепловая энергия (кВтч или британских тепловых единиц), необходимая для удовлетворения потребностей системы, будет иметь одно из двух значений, показанных ниже, в зависимости от того, какой из расчетных результатов больше.

• Тепло, необходимое для запуска
• Тепло, необходимое для поддержания заданной температуры

Требуемая мощность (кВт) представляет собой значение тепловой энергии (кВтч), разделенное на требуемое время запуска или рабочего цикла.

Номинальная мощность обогревателя в кВт будет больше из этих значений плюс коэффициент безопасности.

Расчет требований к запуску и эксплуатации состоит из нескольких отдельных частей, которые лучше всего выполнять отдельно. Однако можно также использовать краткий метод для быстрой оценки необходимой тепловой энергии.

Расчет запаса прочности

Вы всегда должны включать коэффициент безопасности различного размера, чтобы учесть неизвестные или неожиданные условия. Величина запаса прочности зависит от точности расчета мощности.Нагреватели всегда должны быть рассчитаны на большее значение, чем расчетное значение. Коэффициент 10% подходит для небольших систем, которые тщательно рассчитываются; Чаще встречается дополнительная мощность на 20%. Коэффициенты безопасности 20% и 35% не редкость, и их следует учитывать для больших систем, таких как системы, в которых есть открывающиеся двери, или большие системы излучающего тепла. Вы также захотите спрогнозировать, как долго ваша система будет работать без сбоев, поэтому проверьте, сколько времени работы нагревателя вам понадобится. А поскольку электричество стоит денег, примите во внимание факторы эффективности, чтобы ваша система стоила как можно меньше в эксплуатации.

Помня об этих соображениях, внимательно просмотрите их все, чтобы убедиться, что у вас действительно есть исчерпывающая информация для принятия решения о конкретном решении вашей проблемы с отоплением. Часть этой вспомогательной информации может быть вам недоступна или очевидна. Возможно, вам потребуется обратиться к справочным таблицам и диаграммам в этом разделе справочных данных или обратиться к книге, посвященной конкретному параметру, который вам нужно определить. Как минимум, потребуются термические свойства как материала (ов), который (-ы) обрабатывается / нагревается, так и содержащего его (-ых) сосуда (-ов).

Расчет запаса прочности требует от вас некоторой интуиции. Список возможных влияний может быть большим. От изменения рабочей температуры окружающей среды, вызванной сезонными изменениями, до изменения материала или температуры обрабатываемого материала, вы должны тщательно изучить все влияния.

Вообще говоря, чем меньше система с меньшим количеством переменных и внешних влияний — тем меньше коэффициент безопасности. И наоборот, чем больше система и чем больше переменных и внешних влияний, тем выше коэффициент безопасности.

Вот несколько общих рекомендаций:

• Коэффициент безопасности 10% для небольших систем с точно рассчитанными требованиями к мощности
• Средний коэффициент безопасности 20% от 20% до 35% для больших систем

Коэффициент безопасности должен быть выше для систем, в которых производственные операции включают циклы оборудования, подвергающие их чрезмерному рассеиванию тепла, например: открытие дверок в печах, введение новых партий материала, которые могут иметь различные температуры, большие системы излучения и тому подобное.