Как рассчитать объем воды в системе отопления, радиаторах, трубах.

Расчет объема воды (теплоносителя), заполняющего систему отопления, будет одним из первых при выборе котла.

Это необходимо для понимания какой оптимальный объем может прогреть ваш котел или другой источник тепла. Параметры труб очень сильно влияют на данный показатель: при наличии насоса вы смело можете выбрать трубу меньшего диаметра и установить больше секций отопления.

Если выбрать трубы большого диаметра, то при максимальной мощности котла можно получить недогрев теплоносителя: большой объем воды будет раньше остывать, прежде чем дойдет до крайних точек системы отопления. Что в свою очередь приведет к дополнительным финансовым расходам.

Приблизительный расчет объема воды в системе отопления производится из соотношения 15 л воды на 1 кВт мощности котла.

Чтобы определить какой объем воды нужен для системы отопления дома, рассмотрим простой пример.  

Мощность котла 4 кВт, тогда объем системы равен 4 кВт*15 литров = 60 литров. Но необходимо учитывать размеры и количество секций радиаторов при этом.

Если у вас дом на 4 комнаты, то это не значит, что надо ставить по 12-15 секций в каждую: у вас будет очень жарко, котел будет работать неэффективно. Если комнат больше, то и экономить на радиаторах не стоит: 1 современная секция эффективно отдает тепло для 2…2,5 м2 площади.

Как просто определить какой мощности нужен котел для системы отопления дома?

Содержание

• 1 Формулы для расчета объема жидкости (воды или другого теплоносителя) в системе отопления
• 2 Объемы воды для различных элементов системы отопления
  • 2.1 Объем воды (литры) в секции радиатора
  • 2.2 Объем воды в 1 погонном метре трубы
• 3 Расчет расширительного бака
  • 3.1 Основные правила:
• 4 Виды теплоносителей

Формулы для расчета объема жидкости (воды или другого теплоносителя) в системе отопления

Объем воды в системе отопления можно рассчитать как сумма составляющих:

V =V(радиаторов)+V(труб)+V(котла)

Объем системы должен учитывать объем воды в трубах, котле и радиаторах. В расчет объема теплоносителя не входит объем расширительного бака. Объем бачка учитывается при расчете критических состояний работы системы (когда вода будет поступать в него при нагреве).

Формула для расчета объема жидкости в трубе:

V (объем) = S (площадь сечения трубы) * L (длина трубы)

Важно! Размеры могут отличаться у различных производителей, в зависимости от типа трубы, материала, ее технологии производства. Поэтому расчет удобнее вести по реальному внутреннему диаметру трубы, который проще промерить с помощью инструмента. Как правило, такой расчет необходимо выполнять больше специалисту, когда система отопления разветвленная и сильно протяженная.

Сравнение видов водяного отопления дома (с естественной и принудительной циркуляцией).

Объемы воды для различных элементов системы отопления

Объем воды (литры) в секции радиатора

*ВАЖНО! Габариты в таблице даны ориентировочно.

В большинстве моделей современных производителей они составляют ±20 мм по ширине, высота радиаторов отопления может варьироваться от 200 до 1000 мм.

Объем сильно отличающихся по высоте радиаторов можно приблизительно рассчитать из данной таблицы по правилу пропорции: необходимо объем разделить на высоту и умножить после на высоту выбранной модели. Если система отопления протяженная, то лучше уточнить параметры объема у производителя.

Объем воды в 1 погонном метре трубы

• ø15 (G ½») — 0,177 литра
• ø20 (G ¾») — 0,310 литра
• ø25 (G 1,0″) — 0,490 литра
• ø32 (G 1¼») — 0,800 литра
• ø40 (G 1½») — 1,250 литра
• ø50 (G 2,0″) — 1,960 литра

Также читайте обзор какие трубы лучше всего выбрать.

Основные размеры внутренних диаметров труб (взят ряд значений от 14 до 54 мм), с которыми может столкнуться потребитель.

Расчет расширительного бака

Основные правила:

1. Объем расширительного бака должен быть не менее 10% от объема системы отопления. Данного объема будет достаточно для расширения теплоносителя при нагреве в пределах 45…80 °С.
2. Для больших протяженных систем, с высокой температурой теплоносителя, запас по объему должен быть не менее 80% от объема системы отопления. Это актуально для котлов с максимальной температурой теплоносителя выше 80…90 °С, паровых систем отопления от печей.
3. Объем расширительного бака с предохранительным клапаном может составлять 3-5% от объема системы отопления. Но при этом важно контролировать его работу: при срабатывании клапана необходимо пополнять систему водой.
4. При расчете необходимо учитывать давление в системе. В большинстве случаев для одно и двухэтажных коттеджей оно составляет 1,5…2 атмосферы. Масса готовых баков рассчитаны на данные показатели с запасом. При проектировании системы отопления большого объема, с повышенными характеристиками давления в коммуникациях (для высотных зданий), необходимо учитывать данный параметр.
5. Учитывать вид теплоносителя при выборе – обязательно. Чем легче жидкость в системе – тем больший расширительный бак ей требуется.

Сравнение: Какой котел выбрать для отопления дома? Достоинства и недостатки.

Виды теплоносителей

1. Вода. Самый простой и доступный ресурс. Может использоваться в любых системах отопления. В сочетании с полипропиленовыми трубами – практически вечный теплоноситель.
2. Антифриз. Используется для наполнения систем нерегулярно отапливаемых зданий.
3. Спиртосодержащие жидкости. Дорогой вариант заполнения системы отопления. Качественные препараты содержат не менее 60% спирта, порядка 30% воды, часть объема занимают другие добавки. Смеси воды с этиловым спиртом с различным процентным содержанием. Незамерзающая жидкость (до -30°С при содержании спирта не менее 45%), но опасна: может гореть, сам этил является ядом для человека.
4. Масло. Как теплоноситель сегодня используется в отдельных приборах отопления, но в системах отопления от него отказываются: дорого и тяжело эксплуатировать систему, опасно технологически (необходим долгий разогрев теплоносителя до температуры 120°С и выше).
   Преимущество – действительно долго остывает, поддерживая температуру в помещении, но основной недостаток – дороговизна теплоносителя.

Как правильно рассчитать котельную?

Виды котельных

Одной из важнейших функциональных составных любого здания является система отопления. Правильно подобранная и рассчитанная котельная – обязательное условие комфортной жизни. Ниже специалисты компании Котел52 предоставят полный обзор актуальных вопросов, связанных с котельными.

Какие вообще котельные бывают? Как обустроить котельную? Остановимся лишь на наиболее применяемых их видах.

По виду топлива:

• Газовые котельные, главное преимущество которых – экологичность и относительная экономичность. Они довольно просты в устройстве и обслуживании и, что важно, автономны в течение длительного времени.
• Котельные на жидком топливе. Обычное для них топливо – мазут, дизельное топливо и отработанное масло. Они так же просты в обслуживании, их легко и быстро можно ввести в эксплуатацию. В них можно автоматизировать все что можно, и они отличаются высокой производительностью. Единственный сложный момент с такого вида котельными – это должна быть отдельная котельная, оборудованная превосходной вентиляцией, пожаротушением и емкостями для топлива.
• Котельные на твердом топливе. Они работают на угле, дровах, торфе, отходах лесной промышленности. То есть топливо повсеместно доступное, относительное недорогое. При этом для их установки и ввода к эксплуатации необходимы систем топливоподачи и удаления шлаков и золы.
• Водогрейные. Это котельные, к которым мы все привыкли и которые обычно используются в системах отопления и горячего водоснабжения небольших зданий. Как видно из названия, здесь в качестве теплоносителя используется вода. Нагрета она бывает до +110°С;
• Паровые. В них используется пар, и такие котельные чаще можно встретить на промышленных предприятиях. В них пар применяют в производственных процессах.
• Комбинированные. Они совмещают параметры первых двух типов, и также обычно встречаются на промышленных предприятиях.
• Масляные. Редкий тип котельных, использующих в качестве теплоносителя специальное масло и другие жидкости, способные нагреваться до +300°С.

Виды котельных по способу обслуживания:

• Автоматизированные. Котельные, не требующие вмешательства в процессе работы;
• Механизированные. Обустроены простейшими механизированными элементами топливоподготовки, топливоподачи и очистки, что облегчает работу и процесс обслуживания;
• Котельные с ручным обслуживанием. Весь процесс обслуживания осуществляется вручную.

Стандартный перечень требований к котельной

Как сложный технологичный элемент системы отопления здания или комплекса зданий, котельная имеет немало требований к себе. Приведем основные из них.

• Площадь помещения должна составлять не меньше 10 м2. При этом рекомендуется иметь не менее 15 м2. Дополнительно за каждый киловатт мощности к площади котельной следует добавлять 0,2 м3. Потолки в твердотопливных котельных должны быть на высоте не ниже 250 сантиметров.
• Котельная должна иметь отдельный вход, и, разумеется, не должно быть жилым. Также запрещено размещение отопительных помещений под чердаком.
• Обязательный элемент котельной – окно. Его площадь выводится как 0,03 м2 на каждый кубический метр пространства. Это следует из соображения приоритета естественного освещения над электрическим. Если естественного освещения недостаточно, то разрешается иметь искусственное, а также и аварийное освещение.
• Если котельная выполнена как пристройка к главному строению, то при этом она должна примыкать к глухой стене главной постройки. Наименьшее допустимое расстояние от окон и дверей должно составлять не менее метра.
• Помещение выполняется из жароустойчивых материалов. Наилучшее решение для котельных – кирпич или керамическая плитка. При неимении такой возможности допускается штукатурка. Если помещение деревянное, то обязательна противопожарная пропитка и обшивка противопожарными листами. Твердотопливные пиролизные котлы можно ставить только на пол.
• Вентиляционный канал приточного воздуха необходимо выполнить сечением большим, чем сечения дымохода. Эти каналы должны быть постоянно открытыми. Наилучшим решением будет выполнить их в нижней части двери. Объем приточного воздуха составляет сумму объема, необходимого для горения, и объема вытягиваемого воздуха. Обязательно проверьте качество тяги!

Оборудование для котельной или как устроена котельная

Котел отопления (твердотопливный)

В котлах нашего производства происходит сгорание древесины с использованием пиролиза. Для этого требуется одна камера сгорания для сжигания древесного газа, образующегося при пиролизе во второй камере.

Бойлер

Бойлер представляет собой бак с расположенной внутри спиралеобразной трубкой. В этом змеевике происходит постоянная циркуляция воды с помощью циркуляционного насоса. Так обеспечивается подогрев воды для горячего водоснабжения. Терморегуляция выполняется посредством термостата. В бойлере обычно предусматриваются два патрубка. Подогретая в котле вода поступает в бойлер через патрубок ввода, а из бойлера через патрубок вывода в контуры отопления. Точная схема зависит от схемы отопления.

Расширительные баки

Расширительные баки предназначены для периодического выпуска воздуха, который всегда содержится в отопительной системе и системе горячего водоснабжения. Эти баки всегда устанавливают в верхней точке системы.

Устройства регулирования

В котельных необходима система регулирования, отвечающая за управление элементами котельной. Такие устройства бывают ручными и автоматическими.

Ручные устройства имеют защитный ограничитель температуры для отключения системы в случае перегрева котла, простейший регулятор и указатель температуры.

Защитный ограничитель температуры присутствует в любом устройстве регулирования, и представляет из себя датчик с настройкой на определенную температуру.

Все автоматические устройства регулирования привязаны к температуре наружного воздуха. Такая автоматика имеет набор кривых зависимости температуры воды в системе отопления от температуры наружного воздуха. В зависимости от погоды снаружи выбирается кривая с оптимальной крутизной, при которой комфортная температура внутри достигается с наименьшими затратами топлива. Также имеется дополнительную регулировка, позволяющая скорректировать температуру котла, если резко изменились условия снаружи. Автоматика также поможет скорректировать показатели, если температура подобрана неправильно.

Автоматика может обеспечивать несколько режимов работы котла. Например, экономичный режим, когда котел автоматически снижает температуру теплоносителя. Или режим защиты от замерзания, при которой обеспечивается лишь минимальная температура воды, чтобы избежать ее замерзания. Параметры могут изменяться в заданных пределах специалистами компании Котел52, но всегда есть возможность сброса до заводских настроек.

Циркуляционный насос

Циркуляционный насос создает необходимый напор в системе отопления. Разумеется, для его работы необходимо электричество. Это может создать определенные неудобства, но в долгосрочной перспективе повышает общий КПД системы и способствует улучшить ее энергоэффективность.

Трубопроводы обвязки котельного оборудования.

Правильно выполненная обвязка равномерно распределяет тепло по контурам, помогает предотвратить перегрев котла и обеспечивает здание горячей водой. Простая обвязка предусматривается для усложненных и дорогих котлов, которые уже включают в себя технологический перечень устройств. Сложная обвязка выполняется самостоятельно после покупки простого котла.

Современная трубная обвязка выполняется из полипропиленовых труб, обычно с армированием из стекловолокна. Это литые монолитные трубы, которые перед монтажом можно вообще не зачищать. Такое решение позволяет быстро их смонтировать и надежно эксплуатировать.

Гравитационная схема основана на разности в давлении воды в котле и воды в контуре. В этой схеме обходятся без циркуляционного насоса. Однако даже при наличии насоса следует проверить систему отопления так, чтобы она могла функционировать без него (в случае отключения электроэнергии).

Работа циркуляционного насоса создает принудительную схему. Насос способствует повышению КПД системы отопления и снижению затрат на топливо.

Запорная арматура

Чаще всего в качестве запорного устройства можно встретить простой шаровой кран. У него лишь два рабочих положения – «открыто» или «закрыто». Это простое устройство с латунным корпусом, в который встроен элемент в виде шара с отверстием. Используются такие устройства для отделения радиаторов от системы для обслуживания, для отключения контуров, для опорожнения и наполнения системы. Также применяются обратные клапаны. Они служат для пропуска воды в одну сторону, и наглухо перекрывать ее движение в обратную. Устанавливаются они обычно в обвязке котлов. Балансировочный вентиль обеспечивает установленный расход воды, который, в свою очередь регулируется с помощью радиаторных термостатов.

Термостатический клапан регулирует подачу воды через батарею в зависимости от температуры в помещении. Устанавливается обычно в комплекте с выносным терморегулятором для управления расходом воды.

Если необходимо регулировать температуру путем смешения двух потоков разной уровня нагрева, то необходимо предусмотреть трехходовой клапан. Это латунный корпус с тремя патрубками с управляемым штоком, управляемый термостатическим приводом.

Элементы подключения отопительного котла к дымоходу.

С учетом высоких температур газов на выходе из котла, рекомендуется использовать стальные или керамические дымоходы.

При эксплуатации кирпичного дымохода Вы можете встретить множество проблем, связанных прежде всего с образованием конденсата и сложной очисткой. Поэтому в последнее время все чаще можно встретить нержавеющую сталь. Такие дымоходы имеют небольшой вес, просты при монтаже и обслуживании, при этом не требуется фундамент.

Дымоходы можно разделить на одностенные (на них тоже образуется конденсат на внутренней поверхности, поэтому при сильных морозах дымоход может замерзнуть) и двухстенные (труба в трубе, и между ними теплоизоляция, что исключает образование конденсата и повышает стоимость)

Необходимо верно подобрать длину и диаметр дымохода. Это критично для корректной работы всей котельной установки. Это можно легко определить на стадии проектирования с помощью специалистов компании Котел52. Их рекомендации приведены ниже

Таблица 1 – Зависимость габаритов дымохода от мощности котла

В общем случае дымоходы состоят из таких элементов, как:

• Стакан.
• Сэндвич трубы.
• Сборник конденсата.
• Искрогаситель.
• Оголовок.
• Очиститель.

Для очистки от сажи в основании дымохода требуется карман. Крепление к несущим конструкциям осуществляется с помощью кронштейнов. Чтобы исключить образование конденсата, необходимо обеспечить дополнительным утеплителем. Для слива конденсата используется тройник.

Как рассчитать мощность котла

В общем случае мощность котла можно определить, как Wкот = S*Wуд/10

Где S – площадь отапливаемого помещения

Wуд – удельная мощность котла (на каждые 10 м2):

• для северных городов 1.5-2 кВт;
• для южных городов – 0.7-0.9 киловатта;
• для городов Московской области – 1.2-1.5 киловатта.

Такой расчет основан на потолке 2,5 м. Если высота отличается от принятой в расчете, то следует применять корректирующие коэффициенты в большую или меньшую сторону (читай ниже).

Обязательно надо принимать во внимание коэффициенты тепловых потерь здания. Упрощенно можно принимать максимальные потери с коэффициентом в 1,5. Такие данные можно применять, например, для деревянных дверей, стен из бетона или в один кирпич, деревянных окон, или если дом утеплен ненадлежащим образом.

Если есть качественное утепление и современные стеклопакеты, двойные двери с тамбуром, то можно применить коэффициент 1,15.

Предварительный расчет экспертов компании Котел52 поможет избежать завышенных затрат при эксплуатации системы отопления. Если система уже установлена, они смогут проверить котельную.

Также следует закладывать дополнительную мощность, если предполагается установка системы горячего водоснабжения. В таком случае для средних размеров дома добавляется дополнительные 10 кВт.

Таблица 2 – Подбор мощности котла и средний расход топлива

Это самый простой способ подобрать котел отопления по мощности. При анализе многих готовых расчетов была выведена средняя цифра: на отопление 10 квадратных метров площади требуется 1 кВт тепла.

Чтобы было понятнее, приведем пример расчета мощности котла отопления по площади. Имеется одноэтажный дом 12*14 м. Находим его площадь. Для этого умножаем его длину и ширину: 12 м * 14 м = 168 м2. По методике, делим площадь на 10 и получаем требуемое количество киловатт: 168 / 10 = 16,8 кВт. Для удобства использования цифру можно округлить: требуемая мощность котла отопления 17 кВт.

Учет высоты потолков

В домах потолки могут быть выше чем 2,5 м. Если разница составляет всего 10-15 см, ее можно не учитывать, но, если высота потолков более чем 2,9 м, придется делать перерасчет. Для этого находят поправочный коэффициент (поделив фактическую высоту на стандартную 2,6 м) и на него умножают найденную цифру.

Пример поправки на высоту потолков. В здании высота потолков — 3,2 метра. Требуется пересчитать мощность котла отопления для данных условий:

• Высчитываем коэффициент. 3,2 м / 2,6 м = 1,23.
• Корректируем результат: 17 кВт * 1,23 = 20,91 кВт.
• Округляем, получаем 21 кВт потребуется для обогрева

Как видите, разница вполне приличная. Если ее не учесть, нет гарантии, что в доме будет тепло даже при средних зимних температурах, а уж о сильных морозах и говорить не приходится.

Уточненный расчет мощности котла

В общем виде формула для уточненного расчета мощности котла имеет следующий вид:

Wкот = Qt*Kзап 

где:

• Qt – теплопотери объекта, кВт.
• Кзап – коэффициент запаса, на величину которого рекомендуется увеличить расчетную мощность объекта. Как правило, его величина находится в пределах 1,15…1,20 (15-20%).

Прогнозируемые потери тепла определяются по формулам:

Qt = V*ΔT*Kp/860, V = S*H; 

где:

• V – объем помещения, м. куб.;
• ΔT – разница между наружной и внутренней температурой воздуха, °С;
• Кр – коэффициент рассеивания, зависящий от степени теплоизоляции объекта.

Коэффициент рассеивания выбирается исходя из типа здания и степени его теплоизоляции.

• Объекты без теплоизоляции: ангары, деревянные бараки, сооружения из гофрированного железа и пр. – Кр = 3,0…4,0.
• Здания с низким уровнем теплоизоляции: стены в один кирпич, деревянные окна, шиферная или железная крыша – Кр принимают равным в пределах 2,0…2,9.
• Дома со средней степенью теплоизоляции: стены в два кирпича, небольшое количество окон, стандартная крыша и т. д. – Кр составляет 1,0…1,9.
• Современные, хорошо утепленные здания: теплый пол, окна с двойными стеклопакетами и т. д. – Кр находится в диапазоне 0,6…0,9.

Как правило, такой расчет осуществляется по следующим данным:

• усредненное значение температуры наружного воздуха в самую холодную неделю в зимнее время года;
• температура воздуха внутри объекта;
• наличие или отсутствие горячего водоснабжения;
• данные о толщине наружных стен и перекрытий;
• материалы, из которых выполнены перекрытия и наружные стены;
• высота потолков;
• геометрические размеры всех наружных стен;
• количество окон, их размеры и подробное описание;
• информация о наличии или отсутствии принудительной вентиляции.

Пример расчета линейки котлов, предназначенных для обогрева домов разной площади, приведен в таблице:

Примечание к столбцу 11: Нс – навесной атмосферный котел, А – котел напольного типа, Нд – турбированный котел настенного типа.

Расчет по объему

В случае с определением мощности котла отопления для квартиры можно использовать другую методику, которая основывается на нормах СНиПа. В них прописаны нормы на отопление зданий:

• на обогрев одного кубометра в панельном доме требуется 41 Вт тепла;
• на возмещение теплопотерь в кирпичном — 34 Вт.

Чтобы использовать этот способ, надо знать общий объем помещений. В принципе, этот подход более правильный, так как он сразу учитывает высоту потолков. Тут может возникнуть небольшая сложность: обычно мы знаем площадь свой квартиры. Объем придется высчитывать. Для этого общую отапливаемую площадь умножаем на высоту потолков. Получаем искомый объем.

Пример расчета мощности котла для отопления квартиры. Пусть квартира находится на третьем этаже пятиэтажного кирпичного дома. Ее общая площадь 87 кв. м, высота потолков 2,8 м.

1. Находим объем. 87 * 2,7 = 234,9 куб. м.
2. Округляем — 235 куб. м.
3. Считаем требуемую мощность: 235 куб. м * 34 Вт = 7990 Вт или 7,99 кВт.
4. Округляем, получаем 8 кВт.
5. Так как вверху и внизу находятся отапливаемые квартиры, применяем коэффициент 0,7. 8 кВт * 0,7 = 5,6 кВт.
6. Округляем: 6 кВт.
7. Котел будет греть и воду для бытовых нужд. На это дадим запас в 25%. 6 кВт * 1,25 = 7,5 кВт.
8. Окна в квартире не меняли, стоят старые, деревянные. Потому применяем повышающий коэффициент 1,2: 7,5 кВт * 1,2 = 9 кВт.
9. Две стены в квартире наружные, потому еще раз умножаем найденную цифру на 1,2: 9 кВт * 1,2 = 10,8 кВт.
10. Округляем: 11 кВт.

Методику можно использовать и для расчета мощности котла для кирпичного дома.

Расчет отопления – теплопотери и мощность

Упрощенная формула расчета необходимой тепловой мощности для отопления одного помещения выглядит так:

Тепловая мощность, требуемая на обогрев одного помещения = Резервный коэффициент * Количество ватт на отопление одного метра помещения * Площадь помещения * Коэффициент теплопотерь через окна * Коэффициент соотношения площади окон * Коэффициент теплопотерь через стены * Коэффициент зимних температур воздуха * Коэффициент наружных стен * Коэффициент потолка * Коэффициент высоты потолка * Коэффициент ГВС

Соответственно, для определения общей тепловой мощности, требуемой для отопления дома, необходимо сложить расчетные показатели тепловых мощностей отдельных помещений.

Резервный коэффициент необходим для обеспечения запаса мощности на случай сильных морозов, в которые системе отопления для поддержания в доме комфортной температуры придется работать с увеличенной мощностью. Как правило, этот коэффициент при расчете принимается равным 1,2.

Количество ватт на отопление одного метра помещения зависит от типа комнаты и ее назначения. Стандартное на отопление 1 м2 требуется 100 ватт. Если помещение планируется нежилым (кладовая, прачечная и т.д.), это значение можно уменьшить. Для ванных комнат, детских и любых других помещений, где комфортной является температура воздуха чуть выше, чем в остальных комнатах этот показатель следует увеличить.

Коэффициент теплопотерь через окна зависит от формата и качества стеклопакетов, установленных в доме. Для самых простых однокамерных окон этот коэффициент при расчете равен 1,27, для двухкамерного стеклопакета – 1, для трехкамерного – 0,85.

Коэффициент соотношения площади окон определяется соотношением площади окон в помещении к площади помещения (по полу) и составляет, в зависимости от соотношения:

• при соотношении 10% – 0,8
• 20% – 1,0
• 30% – 1,2
• 40% – 1,4
• 50% – 1,5

Этот коэффициент наглядно показывает, насколько тепловая мощность системы отопления дома с обычными окнами может отличаться о дома с панорамным остеклением.

Коэффициент теплопотерь через стены зависит от того материала, из которого изготовлены стены дома и наличия теплоизоляции в стенах. Для самых распространенных материалов стен этот коэффициент расчета отопления будет таким:

• кирпичных стен (в два кирпича) с утеплителем 150 мм – 0,85
• кирпичных стен (в два кирпича) без утеплителя – 1,1
• пенобетонных блоков – 1
• бревна (сруб) – 1,25
• обычного бетона без утепления – 1,5

Коэффициент зимних температур воздуха соответствует усредненному показателю отрицательных температур самого холодного месяца (как правило, января или февраля)

• для -15°С он составляет 0,9
• для -20°С – 1
• для -25°С – 1,1

Коэффициент наружных стен зависит от того, какое количество стен помещения является наружными, т.е. не смежными с другими помещениями.

• если в помещении всего одна стена является наружной, коэффициент будет равен 1
• для двух стен – 1,2
• для трех – 1,22

Коэффициент потолка учитывается в расчете отопления таким образом:

• если над помещением есть неотапливаемое помещение (чердак, мансарда) – 1
• если над помещением есть утепленный чердак – 0,9
• если над помещением располагается отапливаемая комната – 0,82

Коэффициент высоты потолка определяет в расчете зависимость необходимой по тепловым расчетам мощности системы отопления от объема воздуха в помещении, определяемого высотой потолка. Чем выше потолки, тем большее количество тепловой мощности потребуется для отопления.

• для комнат со стандартной высотой потолков 2,5 метра этот коэффициент будет равен 1
• для потолков 3 метра – 1,05
• для потолков 5 метров – 1,1

Коэффициент ГВС

Для проживания в доме помимо отопления необходима также и система горячего водоснабжения. Проще и выгоднее всего организовать ее не отдельными водонагревательными элементами, а с помощью комбинации работы отопительного котла и бойлера косвенного нагрева. При такой схеме вода будет нагреваться за счет прохождения через бойлер теплоносителя системы отопления, что потребует увеличения мощности отопительного оборудования. При организации горячего водоснабжения от отопительного котла коэффициент ГВС для формулы расчета будет составлять от 1,2 до 1,3 (в зависимости от количества проживающих в доме потребителей горячей воды).

Что будет, если неправильно рассчитать требуемую мощность

Если мощность твердотопливного котла отопления выбрана меньше расчетной, то котёл будет работать на пределе возможностей. И само собой, это неизбежно приведет к преждевременному его износу. В таком случае также стоит ожидать крайне медленный прогрев системы отопления, а также температуру в жилых помещениях ниже комфортной.

Мощность котла выше расчетной приводит к быстрому образованию сажи дымохода. Это чревато образованием конденсата в дымоходе, и как следствие еще более интенсивным оседанием сажи. В таких случаях приходится решать проблему с помощью различных распределителей и теплоаккумуляторов, что не является дешевым мероприятием. Следовательно, правильный выбор мощности поможет правильно определить стоимость котельной на начальных этапах. Если купить твердотопливный пиролизный котел в компании Котел52, то все основные вопросы отопления Вашего дома будут решены заблаговременно.

Посмотрите наше видео

Расчет отопления. Порядок и примеры расчета размера платы за отопление

Согласно подпункту е) пункта 4 правил, утвержденных Постановлением Правительства Российской Федерации от 06. 05.2011 № 354 (далее – Правила), отопление – это подача по централизованным сетям теплоснабжения и внутридомовым инженерным системам отопления тепловой энергии, обеспечивающей поддержание в жилом доме, в жилых и нежилых помещениях в многоквартирном доме, в помещениях, входящих в состав общего имущества в многоквартирном доме, температуры воздуха, указанной в пункте 15 Приложения № 1 к Правилам, а также продажа твердого топлива при наличии печного отопления.

Расчет размера платы за отопление по Правилам можно условно разделить на три категории:

• Расчет платы за отопление для жилого или нежилого помещения, расположенного в многоквартирном доме;
• Расчет платы за отопление для коммунальной квартиры;
• Расчет платы за отопление в жилом доме (домовладении).

Предлагаем ознакомиться с порядком и примерами расчета размера платы за отопление.

org/Person”> Консультант ЖКХ

Расчет платы за отопление

22.02.2019

12.01.2021

Порядок расчета размера платы за отопление, который будет рассматриваться в данной статье, действует с 1 января 2019 года и является актуальным в 2020 и 2021 годах.

Подробнее

Консультант ЖКХ

Расчет платы за отопление

17.01.2019

12.11.2019

О порядке расчета размера платы за отопление в жилом доме (домовладении, частном доме) согласно правилам расчета размера платы за коммунальные услуги, действующим в 2019 – 2020 годах.

Подробнее

Консультант ЖКХ

Расчет платы за отопление

01.02.2017

02.01.2019

В последнее время в Постановление Правительства РФ от 06.05.2011 № 354, которое определяет порядок расчета размера платы за коммунальные услуги, в том числе за услугу по отоплению, были внесены существенные изменения. В данной статье речь пойдет об актуальных методиках расчета размера платы за отопление за период с 2017 года по 2019 год …

Подробнее

Консультант ЖКХ

Расчет платы за отопление

10. 07.2013

02.03.2019

Расчет размера платы за отопление с 01.06.2013 года должен производиться по правилам расчета, утвержденным Постановлением Правительства Российской Федерации от 06.05.2011 г. № 354 с изменениями Постановления Правительства Российской Федерации от 16.04.2013 № 344 (далее – Правила). С 01.06.2013 года потребители отопления в многоквартирном доме вносят оплату за данную услугу в совокупности без разделения оплаты за отопление …

Подробнее

Консультант ЖКХ

Расчет платы за отопление

22.12.2012

14. 11.2019

Порядок и правила расчета размера платы за отопление в комнате, расположенной в коммунальной квартире многоквартирного дома, зависит от оборудования коммунальной квартиры и многоквартирного дома приборами учета, установленными на тепловую энергию. Размер платы за отопление для потребителей тепловой энергии в комнате, являющейся частью коммунальной квартиры, разделяется на две составляющих …

Подробнее

Консультант ЖКХ

Расчет платы за отопление

22.12.2012

14.11.2019

Порядок и правила расчета размера платы за отопление в многоквартирном доме зависит от оборудования многоквартирного дома (жилого дома), жилых и нежилых помещений приборами учета тепловой энергии.  с 01.09.2012 размер платы за отопление в многоквартирном доме должен быть разделен на две составляющих: плата за коммунальную услугу, предоставленную в жилом/нежилом помещении, и плата за коммунальную услугу, предоставленную на общедомовые нужды …

Подробнее

CFM: Как измерить кубические футы в минуту и ​​воздушный поток

Когда вы смотрите на промышленные товары, как узнать, сколько кубических футов в минуту нужно переместить? Что такое CFM? Как вы измеряете размер своей комнаты? Надлежащая вентиляция важна в любой среде, но еще важнее в промышленных условиях. Подача нужного количества «свежего воздуха» может быть разницей между здоровой и нездоровой рабочей средой.

Измерить и понять CFM не так сложно, как вы думаете.

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ:
Высококачественные воздушные фильтры класса MERV-13 и выше помогают фильтровать вредные вирусы, бактерии и аллергены из воздуха, которым вы дышите.

Что такое ОВЛХ?

CFM означает кубических фута в минуту и является наиболее распространенным способом измерения расхода воздуха. Площади измеряются в квадратных единицах (например, в квадратных футах). Объемы (например, комната, наполненная воздухом) измеряются в кубических единицах — CFM определяет, сколько кубических футов можно перемещать или обменивать каждую минуту.

В помещении площадью 1000 футов³ потребуется система производительностью 1000 кубических футов в минуту, чтобы заменять весь воздух каждую минуту.

Как измерить объем комнаты?

Многие комнаты представляют собой простые коробки или прямоугольные призмы . Объем определяется путем умножения длины × ширины × высоты . Комната длиной 100 футов, шириной 50 футов и высотой 20 футов равна 100 000 футов³ (100 × 50 × 20 = 100 000).

Некоторые помещения имеют неровные стены, наклонные потолки или другие особенности, затрудняющие их измерение. Не беспокойтесь, сложные формы можно разделить на простые формы, которые нужно измерить, а затем измерения можно снова объединить вместе, чтобы получить общее количество.

В примере, показанном справа, площадь этой комнаты неправильной формы можно измерить, сначала измерив пространство A (50 футов × 50 футов = 2500 футов²), а затем прибавив его к пространству B (20 ′ × 30′ = 600 футов²). Общая площадь этого номера составляет 3100 м².

Чтобы получить объем любой формы, просто умножьте общую площадь на среднюю высоту (не показано на нашем простом рисунке).

Как часто нужно менять воздух?

Теперь, когда вы знаете объем воздуха в вашем помещении, вам нужно определить, как быстро его нужно заменить. Конкретные требования к воздушному потоку зависят от вашей конкретной установки, но вот несколько общих примеров рекомендуемых обменных курсов:

Машинное отделение, генераторное отделение, котельная – каждые 1-4 минуты

Эти помещения имеют потенциально опасные выхлопные газы, которые необходимо удалить. быстро, поэтому весь воздух должен циркулировать каждые 1-4 минуты. Если у вас есть машинное отделение объемом 2000 кубических футов, вам понадобится система, которая может перемещать 500-2000 кубических футов в минуту.

Кухня, кафетерий, пекарня, бар, лаборатория – каждые 2-5 минут

Лаборатории и помещения для приготовления или подачи пищи обычно требуют умеренной или высокой циркуляции воздуха (примерно каждые 2-5 минут). Для помещения или лаборатории площадью 2000 м³, связанной с пищевыми продуктами, вам нужна система, способная обрабатывать примерно 400–1000 кубических футов в минуту.

Склад, промышленное помещение, механический цех, фабрика – каждые 3-7 минут

Хотя это и не так интенсивно, как в машинных отделениях или пищевых помещениях, в большинстве промышленных зон по-прежнему требуется постоянный поток воздуха для удаления рабочих паров и поддержания чистоты воздуха. Например, для промышленной зоны площадью 2000 футов³ обычно требуется система, способная выдавать 280–670 кубических футов в минуту.

Класс, Дом, Офис, Магазин, Спортзал, Туалет, Аудитория – Каждые 4-10 минут

Дома и общественные места, такие как конференц-залы, розничные магазины и офисы, немного менее требовательны, чем другие типы помещений, упомянутые выше. Для этих помещений обмен воздуха обычно не так критичен, и для помещения площадью 2000 фут3 потребуется система, способная перемещать 200-500 кубических футов в минуту.

Сколько CFM мне нужно?

После того, как вы определили объем вашего помещения и решили, как быстро вам потребуется воздухообмен в помещении, вы можете рассчитать CFM, необходимый для вашей системы.

Начните с общего объема воздуха (в кубических футах), разделите на обменный курс (как быстро вы хотите заменить воздух), и в результате получите общий объем кубических футов в минуту, необходимый для вашей системы.

Имейте в виду, что во многих случаях (особенно на больших площадях) используется более одного вентилятора/вентилятора. Часто имеет смысл использовать множество более мелких блоков, а не один большой блок для обработки всего CFM.

Подведение итогов

Понимаете? Измерить кубические футы в минуту не так сложно, как вы думаете: просто измерьте объем комнаты и разделите на то, как быстро вы хотите заменить воздух, и все!

Теперь, когда у вас есть более четкое представление о том, какой CFM вам нужен, вы можете принимать более взвешенные решения при покупке таких предметов, как вентиляторы, испарительные охладители или переносные обогреватели.

Продолжить чтение: Вам также может понравиться наша статья о последнем руководстве по воздушным фильтрам, которые вам когда-либо понадобятся!

Как измерить размер комнаты для кондиционирования воздуха

При выборе размера кондиционера необходимо убедиться, что ваш блок соответствует размеру вашей комнаты для кондиционирования воздуха. Это один из лучших способов максимизировать эффективность вашего кондиционера.

«Негабаритный» и «Негабаритный» — вот некоторые из терминов, с которыми вы столкнетесь в этом руководстве.

Малогабаритный кондиционер: Это кондиционер, который слишком мал для комнат или домов, в которых он должен работать. 

Большой кондиционер: Это слишком большой/мощный кондиционер для комнат или домов, в которых он должен работать.

Эффективность – первый пункт. Кроме того, размер вашего кондиционера также повлияет на его срок службы и удобство. Позвольте нам объяснить.

Малогабаритным кондиционерам приходится прилагать больше усилий для охлаждения и поддержания температуры в помещении. Это, в свою очередь, вызывает перегрев, что отрицательно сказывается на работоспособности вашего кондиционера. Кроме того, вы также заметите, что в вашей комнате не так прохладно, как должно быть (это может быть очень неприятно жарким летом).

С другой стороны, слишком большие кондиционеры превзойдут сами себя и создадут очень некомфортную атмосферу в помещении. Вы чувствуете себя липким, когда находитесь в помещении? Это один из побочных эффектов повышенной влажности. Виновником этого является ваш негабаритный кондиционер.

Примечание: Большинство людей выбирают большие кондиционеры, думая, что они больше охлаждают воздух и, таким образом, создают приятную атмосферу. Тем не менее, они, как правило, расстраиваются из-за липкой и неудобной внутренней среды. Чего они не понимают, так это того, что кондиционеры снижают температуру в помещении, поглощая как тепло, так и влажность. Да, большой кондиционер будет охлаждать комнату намного быстрее, но он не будет работать достаточно долго, чтобы осушить воздух.

Вы не уверены, какой размер кондиционера подходит для вашего дома? Обратитесь к специалистам по кондиционированию воздуха в Финиксе.

Площадь помещения кондиционера BTU

Вы, наверное, когда-то слышали слово «BTU». Если нет, позвольте нам объяснить, что это значит, и как это связано с измерением размера помещения для кондиционирования воздуха.

Что такое БТЕ?

БТЕ — это сокращенная форма «британских тепловых единиц». Да, это единица измерения, позволяющая измерить охлаждающую способность вашего кондиционера. С научной точки зрения, БТЕ — это мера количества энергии, необходимой для нагревания одного фунта воды на один градус.

Мощность вашего кондиционера может быть измерена и выражена в БТЕ.

Итак, вы, вероятно, пытаетесь выяснить, как измерить размер комнаты для кондиционирования воздуха. Мы вас прикрыли.

Блоки кондиционирования воздуха БТЕ и размер помещения – какая связь?

БТЕ прямо пропорциональны размеру комнаты. Чем больше комната, тем мощнее должен быть ваш кондиционер (тем выше рейтинг БТЕ).

Первый шаг — измерить площадь вашей комнаты в квадратных футах. Просто измерьте длину и ширину в футах и ​​умножьте их, чтобы получить площадь.

Затем умножьте площадь на 25, чтобы получить рейтинг BTU, который лучше всего подходит для помещения.

Например, если ваша комната имеет ширину 10 футов и длину 15 футов, площадь помещения составляет 150 кв. футов. Чтобы получить рейтинг БТЕ, 150 ✕ 25 = 3750 БТЕ.

Калькулятор БТЕ

Но, конечно, этот расчет даст вам только приблизительную оценку. Для более точной оценки BTU мы советуем вам использовать калькулятор кондиционера для помещения, известный как BTU Calculator.

Калькуляторы BTU учитывают другие факторы, такие как количество окон в помещении и тип помещения. Есть помещения, такие как кухни, которые производят больше тепла и нуждаются в мощных кондиционерах с более высокими рейтингами BTU.

Вот некоторые дополнительные факторы, учитываемые при выборе кондиционера для вашего дома или комнаты:

• Материал, из которого сделана комната.
• Их потолочные вентиляторы в комнате? Потолочные вентиляторы снизят потребность в рейтинге BTU для помещения, поскольку они помогают снизить температуру в помещении.
• Цвет потолка: Темные потолки поглощают больше тепла, чем светлые.
• Количество людей в помещении: Люди выделяют тепло в окружающую среду.

Читать Кондиционер какого размера мне нужен? 4 простых шага, чтобы узнать больше о БТЕ и кондиционировании воздуха.

3 Признаки малогабаритного кондиционера

Ранее мы говорили о последствиях малогабаритных кондиционеров, главным из которых является снижение эффективности.

Теперь, когда вы знаете, как определить размер вашей комнаты, приступайте к расчету приблизительной оценки требуемой мощности BTU.

Если вы все еще не уверены, ниже приведены некоторые верные признаки того, что ваш кондиционер слишком мал для вашей комнаты.

1. В вашем доме не так прохладно, как должно быть

Если ваш кондиционер слишком мал, это означает, что он будет потреблять меньше воздуха для конденсации и охлаждения. В результате ему будет очень сложно эффективно понизить температуру в помещении и, в конечном итоге, добиться оптимального температурного баланса (это будет даже сложнее, если на улице очень жарко, что типично для большинства летних сезонов).

Ваш кондиционер слишком мал, если вы обнаружите, что вы все еще чувствуете себя липким даже после того, как ваш кондиционер работал в течение нескольких часов. Липкость вызвана высокой влажностью и горячим воздухом.

Примечание: Если это так, даже после того, как вы доказали, что ваш кондиционер идеально подходит для вашей комнаты, позвоните специалисту по HVAC, возможно, есть другая основная проблема.

Для получения дополнительной информации о неисправных кондиционерах см. статью Кондиционер не охлаждает? Попробуйте эти простые шаги.

2. Ваш кондиционер не выключается автоматически

Это проблема для тех, у кого есть автоматические кондиционеры. Автоматические кондиционеры работают с помощью термостатов. Термостаты начинают с измерения температуры в помещении и сравнения ее с предпочитаемой вами настройкой. Если температура высокая, термостат включает кондиционер, который поглощает воздух для охлаждения. Как только температура в помещении опустится ниже предпочтительной настройки (оптимальной температуры), термостат заметит это и выключит кондиционер. Он включит кондиционер только в том случае, если температура в помещении снова повысится.

Если ваш кондиционер не выключается, значит, ему трудно снизить температуру в помещении. Ваш кондиционер маловат.

3. Высокие счета за электроэнергию

У вас может возникнуть вопрос: «Разве высокие счета за электроэнергию не связаны с большими кондиционерами?» Это правда, и мы вернемся к этому позже.

Малогабаритные кондиционеры в конечном итоге потребляют много электроэнергии, поскольку снижается их эффективность.

Если ваш кондиционер слишком мал для вашей комнаты, он будет работать интенсивнее и дольше, чем обычно в комнате идеального размера.

Примечание: Некоторые люди даже не знают, сколько электроэнергии должен потреблять их кондиционер. Конечно, точных цифр для всех кондиционеров нет, однако вы должны знать средний уровень энергопотребления марки и модели вашего кондиционера. Пожалуйста, свяжитесь с производителем, возможно, вы тратите на счета за электроэнергию больше, чем должны.

Подробнее об этом читайте Сколько энергии потребляет кондиционер?

5 Признаки негабаритного кондиционера

Докажите, что я ошибаюсь, но ваш дом — самое удобное место из-за вашего кондиционера.

Некоторые из нас (сознательно или неосознанно) выбрали негабаритные кондиционеры. Как упоминалось ранее, некоторые делают это, потому что верят, что выбор «лишних» кондиционеров даст им всю необходимую прохладу — только для того, чтобы в итоге получить сухой и неприятный воздух.

Ниже приведены признаки, на которые следует обратить внимание, если вы не уверены, что ваш кондиционер слишком большой.

1. Заметно короткие циклы охлаждения

Что такое цикл охлаждения кондиционера?

Цикл охлаждения — это когда ваш кондиционер включен и работает, активно поглощая и охлаждая теплый воздух. Это особенность автоматических кондиционеров.

Ваш термостат определяет, что температура в помещении высокая, и включает кондиционер для охлаждения. Затем кондиционер приступает к работе и охлаждает комнатную температуру до тех пор, пока она не упадет до оптимального значения. Термостат принимает это к сведению и выключает кондиционер.

Некоторые клиенты считают, что очень короткие циклы охлаждения — это хорошо, потому что кондиционер очень быстро охлаждает воздух. Эти люди обычно шокированы, обнаружив сломанный кондиционер через несколько месяцев.

Очень короткие циклы охлаждения нагружают кондиционер.

2. Высокие счета за электроэнергию 

Большие кондиционеры не только потребляют больше энергии, но и усугубляют ситуацию короткие циклы. Короткие циклы охлаждения означают, что ваш кондиционер должен перезапускаться каждые несколько минут, что приводит к большему потреблению энергии.

3. Очень влажный воздух в помещении

Кондиционеры работают, поглощая и охлаждая как горячий воздух, так и влагу из помещения. Если ваш кондиционер слишком большой, у него будут короткие циклы охлаждения, которые не дадут ему достаточно времени для снижения влажности в помещении. У вас останется только прохладный, но влажный воздух. Следующее, с чем вы, вероятно, столкнетесь, — это образование плесени, обычно сопровождающееся проблемами с дыханием.

4. Очень громкий кондиционер

Современные кондиционеры работают тихо и незаметно для дома и офиса. Если ваш кондиционер заметно громкий (достаточно громкий, чтобы отвлечь вас), то есть вероятность, что он слишком большой. Негабаритные кондиционеры в конечном итоге всасывают больше воздуха, чем могут выдержать ваши воздуховоды, и, следовательно, издают громкий шум.

Примечание: Шумный или громкий кондиционер может быть признаком других проблем. Вам рекомендуется обратиться к специалисту по HVAC, если ваш кондиционер внезапно начинает издавать страшные, странные или новые звуки, которых раньше не было.

Не знаете, на какой шум кондиционера следует обращать внимание? Читать Громкий жужжащий шум кондиционера: что делать.

Есть вопросы по сантехнике? Проверить Не работает водонагреватель? Вот что делать и наша страница замены смягчителя воды.

Часто задаваемые вопросы

Для какой комнаты достаточно однотонного кондиционера?

Однотонный кондиционер способен эффективно охлаждать комнату площадью примерно 300 квадратных футов или меньше. Однако это зависит от нескольких других факторов, поэтому обязательно сделайте правильные измерения (или обратитесь к профессионалу), прежде чем полагаться только на это руководство.

Как рассчитать размер комнаты?

Рассчитать площадь комнаты довольно просто, если помещение прямоугольной или квадратной формы. Просто измерьте ширину и длину, а затем умножьте их. Если комната необычной формы, разделите ее на прямоугольники или треугольники и объедините измерения этих меньших многоугольников.

Похожие сообщения

Калькулятор закона Чарльза

Создано Wojciech Sas, кандидатом наук

Отредактировано Bogna Szyk и Jack Bowater

Последнее обновление: 20 февраля 2022 г. Формула закона Чарльза

Калькулятор закона Шарля — это простой инструмент, который описывает основные параметры идеального газа в изобарическом процессе. В тексте вы можете найти ответ на вопрос «Что такое закон Шарля?», узнать, как выглядит формула закона Шарля, и прочитать, как решать термодинамические задачи с некоторыми примерами закона Шарля.

Определение закона Шарля

Закон Шарля (иногда называемый законом объемов) описывает соотношение между объемом газа и его температурой , когда давление и масса газа постоянны . В нем говорится, что объем пропорционален абсолютной температуре .

Есть несколько других способов записать определение закона Шарля, один из которых таков: соотношение объема и температуры газа в замкнутой системе постоянно, пока не меняется давление. (Проверьте, как рассчитать такие коэффициенты, в нашем калькуляторе коэффициентов!)

Закон Шарля описывает поведение идеального газа (газы, которые могут быть описаны уравнением идеального газа) во время изобарического процесса , что означает, что давление остается постоянным во время перехода.

Формула закона Шарля

Основываясь на определении закона Шарля, мы можем написать уравнение закона Чарльза следующим образом: T₁ — исходный объем и температура соответственно. Точно так же V₂ и T₂ являются конечными значениями этих параметров газа.

Как работает калькулятор закона Чарльза? Сначала вам нужно ввести три параметра, а четвертый будет рассчитан автоматически. Допустим, мы хотим найти окончательный объем, тогда формула закона Шарля дает:

V₂ = V₁/T₁ * T₂ .

Если вы предпочитаете установить конечный объем и хотите оценить результирующую температуру, то уравнение закона Шарля изменится на:

Т₂ = Т₁ / V₁ * V₂ .

В расширенном режиме вы также можете определить давление и посмотреть, сколько молей атомов или молекул содержится в контейнере.

Примеры закона Шарля

Мы можем использовать калькулятор закона Шарля для решения некоторых термодинамических задач. Давайте посмотрим, как это работает:

1. Представьте, что у нас есть мяч, накачанный воздухом. Его начальный объем равен 2 литра , и он находится на пляже с температурой 35°С . Затем мы перемещаем его в кондиционируемую комнату с температурой 15°C . Как изменится объем мяча?

• Во-первых, формула закона Шарля требует абсолютных значений температуры , так что мы должны преобразовать их в кельвины: T₁ = 35°C = 308,15 K , T₂ = 15°C = 288,15 K

• Тогда мы можем применить уравнение закона Шарля в форме, где оценивается конечный объем: V₂ = V₁ / T₁ * T₂ = 2 л / 308,15 К * 288,15 К = 1,8702 л .

  Как видим, объем уменьшается при перемещении шара из более теплого места в более прохладное . Иногда вы можете испытать этот эффект, меняя свое местоположение или просто оставляя объект в покое, когда погода меняется. Мяч кажется недодутым, и кому-то может показаться, что в нем есть дырка, через которую выходит воздух. К счастью, это всего лишь физика, так что вам не придется покупать еще один мяч — просто надуйте тот, который у вас есть, и наслаждайтесь! Одно маленькое замечание – воздух является примером реального газа, поэтому результат будет только приближенным , но до тех пор, пока мы избегаем экстремальных условий (давление, температура). Результат достаточно близок к реальному значению.

2. Во второй задаче нагреваем легко растягивающийся контейнер. Он заполнен азотом, что является хорошим приближением к идеальному газу. Мы можем найти, что его начальный объем составляет 0,03 фут³ при комнатной температуре, 295 K . Затем ставим его близко к источнику тепла, и оставляем на некоторое время. Через несколько минут его громкость увеличилась до 0,062 фут³ . Имея все эти данные, можем ли мы оценить температуру нашего обогревателя?

• Применим формулу закона Шарля и перепишем в виде, чтобы можно было вычислить температуру: T₂ = T₁ / V₁ * V₂ = 295 K * 0,03 фут³ / 0,062 фут³ = 609,7 K .

• Результат можно записать в более дружелюбной форме T₂ = 336,55°C или T₂ = 637,79°F .

  Это отличный пример, который показывает нам, что это устройство можно использовать как термометр ! Что ж, это не очень практичный метод и, возможно, не такой точный, как обычные, но все же заставляет задуматься, а какие еще необычные применения можно получить из других повседневных предметов?

Как закон Чарльза применяется в реальной жизни?

Существуют различные области, в которых мы можем использовать закон Чарльза. Вот список нескольких самых популярных и интересных примеров:

• Полет на воздушном шаре – вы наверняка хоть раз в жизни видели в небе воздушный шар. Задумывались ли вы когда-нибудь, как он может летать, и почему они оборудованы огнем или другими источниками тепла на борту? Закон Чарльза – ответ! Всякий раз, когда воздух нагревается, его объем увеличивается . В результате одно и то же количество (масса) газа занимает большее пространство, а значит, плотность уменьшается. Плавучесть окружающего воздуха делает остальную работу, и воздушный шар начинает плавать. Рулевое управление в любом заданном направлении, вероятно, другая история, но общую концепцию движения вверх и вниз можно объяснить с помощью закона Шарля .

• Эксперименты с жидким азотом – вы когда-нибудь видели эксперимент, в котором шарик или воздушный шар помещают внутрь контейнера, наполненного жидким азотом, а затем выносят наружу? Во-первых, он сжимается независимо от того, насколько большим он был в начале. Затем, после освобождения, он возвращается в исходное состояние. Опять же, всякий раз, когда изменяется температура, изменяется и объем.

• Термометр — как показано в предыдущем разделе, можно построить устройство, измеряющее температуру на основе закона Шарля. Хотя мы должны знать о его ограничениях, которые в основном связаны с прочностью объектов на растяжение и устойчивостью к высоким температурам, мы можем изобрести оригинальное устройство, которое идеально подходит для наших нужд.