Формула расчета теплопотерь: Расчет теплопотерь дома через ограждающие конструкции

Содержание

Простой расчет теплопотерь зданий. |

Ниже приведен довольно простой расчет теплопотерь зданий, который, тем не менее, поможет достаточно точно определить мощность, требуемую для отопления Вашего склада, торгового центра или другого аналогичного здания. Это даст возможность еще на стадии проектирования предварительно оценить стоимость отопительного оборудования и последующие затраты на отопление, и при необходимости скорректировать проект.

Куда уходит тепло? Тепло уходит через стены, пол, кровлю и окна. Кроме того тепло теряется при вентиляции помещений. Для вычисление теплопотерь через ограждающие конструкции используют формулу:

Q = S * T / R,

где

Q — теплопотери, Вт

S — площадь конструкции, м2

T — разница температур между внутренним и наружным воздухом, °C

R — значение теплового сопротивления конструкции, м2•°C/Вт

Схема расчета такая — рассчитываем теплопотери отдельных элементов, суммируем и добавляем потери тепла при вентиляции.

Все.

Предположим мы хотим рассчитать потери тепла для объекта, изображенного на рисунке. Высота здания 5…6 м, ширина – 20 м, длинна – 40м, и тридцать окон размеров 1,5 х 1,4 метра. Температура в помещении 20 °С, внешняя температура -20 °С.

Считаем площади ограждающих конструкций:

пол: 20 м * 40 м = 800 м2

кровля: 20,2 м * 40 м = 808 м2

окна: 1,5 м * 1,4 м * 30 шт = 63 м2

стены: (20 м + 40 м + 20 м + 40м) * 5 м = 600 м2 + 20 м2 (учет скатной кровли) = 620 м2 – 63 м2 (окна) = 557 м2

Теперь посмотрим тепловое сопротивление используемых материалов.

Значение теплового сопротивления можно взять из таблицы тепловых сопротивлений или вычислить исходя из значения коэффициента теплопроводности по формуле:

R = d / ?

где

R – тепловое сопротивление, (м2*К)/Вт

? – коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м2*К)

d – толщина материала, м

Значение коэффициентов теплопроводности для разных материалов можно посмотреть здесь.

пол: бетонная стяжка 10 см и минеральная вата плотностью 150 кг/м3. толщиной 10 см.

R (бетон) = 0.1 / 1,75 = 0,057 (м2*К)/Вт

R (минвата) = 0.1 / 0,037 = 2,7 (м2*К)/Вт

R (пола) = R (бетон) + R (минвата) = 0,057 + 2,7 = 2,76 (м2*К)/Вт

кровля: кровельные сэндвич панели из минеральной ваты толщиной 15 см

R (кровля) = 0.15 / 0,037 = 4,05 (м2*К)/Вт

окна: значение теплового сопротивления окон зависит от вида используемого стеклопакета
R (окна) = 0,40 (м2*К)/Вт для однокамерного стекловакета 4–16–4 при ?T = 40 °С

стены: стеновые сэндвич панели из минеральной ваты толщиной 15 см

R (стены) = 0.15 / 0,037 = 4,05 (м2*К)/Вт

Посчитаем тепловые потери:

Q (пол) = 800 м2 * 20 °С / 2,76 (м2*К)/Вт = 5797 Вт = 5,8 кВт

Q (кровля) = 808 м2 * 40 °С / 4,05 (м2*К)/Вт = 7980 Вт = 8,0 кВт

Q (окна) = 63 м2 * 40 °С / 0,40 (м2*К)/Вт = 6300 Вт = 6,3 кВт

Q (стены) = 557 м2 * 40 °С / 4,05 (м2*К)/Вт = 5500 Вт = 5,5 кВт

Получаем, что суммарные теплопотери через ограждающие конструкции составят:

Q (общая) = 5,8 + 8,0 + 6,3 + 5,5 = 25,6 кВт / ч

Теперь о потерях на вентиляцию.

Для нагрева 1 м3 воздуха с температуры — 20 °С до + 20 °С потребуется 15,5 Вт.

Q(1 м3 воздуха) = 1,4 * 1,0 * 40 / 3,6 = 15,5 Вт, здесь 1,4 – плотность воздуха (кг/м3), 1,0 – удельная теплоёмкость воздуха (кДж/(кг К)), 3,6 – коэффициент перевода в ватты.

Осталось определиться с количеством необходимого воздуха. Считается, что при нормальном дыхании человеку нужно 7 м3 воздуха в час. Если Вы используете здание как склад и на нем работают 40 человек, то вам нужно нагревать 7 м3 * 40 чел = 280 м3 воздуха в час, на это потребуется 280 м3 * 15,5 Вт = 4340 Вт = 4,3 кВт. А если у Вас будет супермаркет и в среднем на территории находится 400 человек, то нагрев воздуха потребует 43 кВт.

Итоговый результат:

Для отопления предложенного здания необходима система отопления порядка 30 кВт/ч, и система вентиляции производительностью 3000 м3 /ч с нагревателем мощность 45 кВт/ч.

Расчет теплопотерь: калькулятор, формулы, пример, таблица

Обеспечение того или иного пространства здания теплом достигается с помощью установки соответствующего оборудования. В зависимости от типа здания, это могут быть разные приборы и обогреватели. Так, например, в частном доме чаще всего используются небольшие одно- или двухконтурные газовые котлы, которые могут быть напольными или настенными. В некоторых отдельных домах и по сей день встречаются такие нагревательные сооружения, как дровяные печи или печи-буржуйки. Конечно же, это бывает очень редко, но все-таки эти обогреватели, которые в течение нескольких сотен лет позволяли людям обеспечивать тепло в домах, и сейчас на должном уровне выполняют свои прямые функции. Что же касается производственных предприятий, то на них довольно широкое применение получили так называемые «воздушные пушки», которые, благодаря встроенному вентилятору, разгоняют по всему помещению нагретый до определенной температуры воздух, а в теплое время года они способны выполнять функции кондиционера и вентилятора (достаточно лишь отключить нагревательный элемент).

Напольный котел отопления устанавливают в отдельное помещение.

Помимо этих приспособлений, на крупных предприятиях по созданию и производству каких-то промышленных или продуктовых товаров используется паровое отопление. Оно заключается в том, что образующийся в процессе производства пар не отправляется на прямую в атмосферу через отводящую трубу, а направляется по трубам, расположенным по всему периметру здания. Этот способ позволяет экономить средства на оплате за электроэнергию или за магистральный газ. Помимо всего прочего, это замечательный способ уменьшить масштабы негативного влияния продуктов человеческой деятельности на окружающую среду. Конечно же, по сравнению с отопительным оборудованием прошлого поколения, техника сейчас оказывается на несколько шагов впереди, но теплопотери остаются на достаточно критическом уровне. Именно поэтому необходимо не только осуществлять систематический расчет теплопотерь здания, но и предпринимать некоторые попытки для того, чтобы эти показатели снижались.

Как проводятся расчеты тепловых потерь?

Процесс теплопотерь дома.

Независимо от того, в каком здании или помещении проводится замер теплопотерь, они в большинстве своем связаны с тем, что нагретый воздух выходит из помещения через разнообразные ограждающие конструкции. К ним относятся стены, потолки, полы, окна, двери и многое другое. Помимо этого, здесь еще следует назвать такой фактор, как необходимость нагревать тот воздух, который просачивается в помещение через всевозможные зазоры и неплотные соединения опять-таки между ограждающими конструкциями. Таким образом, для того чтобы избежать теплопотерь, необходимо произвести их расчет и потом уже попытаться наметить основные этапы работы по преодолению данной ситуации.

Методика расчета теплопотерь помещений и порядок его выполнения

Схема утепление входных дверей.

Все потери помещениями различных типов тепла складываются из теплопотерь, происходящих через разнообразные ограждающие конструкции, например, стены, окна, перегородки, перекрытия или полы, и из расходования тепла на процесс нагревания воздуха, который попадает внутрь здания через неплотно защищенные сооружения, присутствующие в конструкции данного рассматриваемого помещения.

Иногда в некоторых промышленных зданиях случаются и другие варианты возможной потери тепла, природу которых можно связать только с практической деятельностью предприятия и условиями, в которых происходит непосредственная деятельность этой организации.

В любом случае учет теплопотерь необходимо производить для всех конструкций ограждающего типа, которые присутствуют в отапливаемом помещении.

При этом не обязательно учитывать потери тепла, которые осуществляются через внутренние конструкции, если разность их температуры с температурой в соседних помещениях не превышает 3 градусов по Цельсию.
Как рассчитать теплопотери здания сквозь ограждающие конструкции?

Формулы расчета теплопотерь.

Для этой цели существует следующая формула: Qогр = F (tвн – tнБ) (1 + Σ β ) n / Rо

В которой, tнБ – это температура воздуха снаружи, измеряемая градусами по Цельсию;

tвн – температура внутри помещения, мера измерения которой тоже – градус по Цельсию;

далее за F принимается площадь всех защитных сооружений, в квадратных метрах;

n – коэффициент, учитывающий положение ограждений или защитных сооружений внутри здания, то есть положение внешней поверхности этих объектов по отношению к наружному воздуху;

под β подразумеваются добавочные теплопотери, рассчитанные в некоторых долях от основных потерь тепла;

Rо – это сопротивление процессу передачи тепла, измеряемое в отношении произведения кв. метров на градусы по Цельсию к Вт.

Сопротивление обычно тоже находится по формуле Rо = 1/ αв + Σ ( δі / λі ) + 1/ αн + Rв.п. Здесь за αв берется коэффициент восприятия тепла внутренней поверхностью имеющихся ограждений, мера измерения этого компонента – отношение Вт к произведению метра в квадрате на градус по Цельсию;

λі – это расчетный коэффициент теплопроводности для используемого материала одного слоя конструкции;

δі – толщина одного слоя материала;

αн – коэффициент отдачи тепла ограждением;

Rв.n – термосопротивление внутри воздушной замкнутой прослойки;

Коэффициенты αн и αв в некоторых случаях имеют постоянные значения, как и значение λі, которое указано в специальных справочниках;

δі – величина, которую назначают дополнительно, согласно заданию, и определить ее можно только по чертежам конструкций ограждений;

Коэффициенты восприятия тепла αв для внутренней поверхности стен, полов и потолков равна 8,7 кв.м×ºС/Вт. Обозначаемый символом αн коэффициент теплоотдачи наружных стен и перекрытий, над которыми нет чердака, равен 23. В случае же с имеющимися в конструкции здания чердаками и подвалами этот коэффициент снижается практически вдвое, равняясь таким образом, 12 кв.м×ºС/Вт.

Вернуться к оглавлению

Добавочные тепловые потери через окна и двери

Крайне редко прибегают к технологии подсчета потерь тепла через двери или окна, поэтому удобнее воспользоваться приведенными в справочных материалах данными. Согласно им, через двери, окна и стены, ориентированные на северные стороны, наблюдаются потери тепла в 0,1 β. Если же окна, стены и двери смотрят на запад или юго-восток, то теплопотери уменьшаются и равны 0,05 β

Вернуться к оглавлению

Расчет расходов тепла на нагревание попадающего снаружи воздуха

Добавочные теплопотери.

Существует два общепринятых для этого случая типа расчетов. Посредством первого можно определить расход энергии Qі, уходящей на нагревание воздуха, проникнувшего извне через вентиляционную вытяжку. Второй же расчет помогает определить расход тепловой энергии на подогрев воздуха извне, проникающего внутрь помещения через неплотно установленные ограждения.

Определяем Qі по формуле 0,28 L ρн с (tвн – tнБ) (1),

в которой L, м3 на 1 час, представляет собой расход выходящего наружу воздуха;

с – это удельная величина тепловой емкости воздуха, измеряемая в кДж;

ρн – это плотность наружного воздуха, кг/м3.

Вернуться к оглавлению

Расчет тепловых потерь частного дома

Достаточно часто происходит так, что, еще до того как вы поселитесь в новом доме, в нем остается всего-навсего доработать какие-то мелочи своими собственными руками или же, наоборот, приходится обращаться за помощью профессионалов, для того чтобы сделать то, что вы оставили на последнюю очередь. И в первом, и во втором случае проблему необходимо решить как можно скорее, но разница заключается в том, что, до того как приступить к реализации какой-то серьезной задачи, нередко требуется провести мероприятия подготовительного характера. Так, например, если у вас еще не проведено отопление, то сначала нужно будет провести расчет тепловых потерь и только потом определяться с тем, какая отопительная система будет подходящей в вашем конкретном случае.

Для того чтобы осуществить намеченное мероприятие, необходимо определиться с тем, через что именно в частном доме может выходить тепло. Самый первый ответ, который приходит на ум, связан, конечно же, с дверью. Еще бы, ведь именно она является той частью, которая не только стоит на границе улицы и дома, но и находится в открытом состоянии очень часто. И если в весенний или летний период данное ее положение становится всего-навсего причиной проникновения в дом комаров, мух и каких-то других мелких (порой и крупных) насекомых, то осенью, зимой и ранней весной результаты данных действий намного серьезнее: за несколько секунд выхолаживается одна комната, а если учесть, что в дом не только приходят, но из него еще и выходят, то, как минимум, раз в день дверь открывается на 2-3 минуты. И если в квартирах более быстрому остыванию внутренней температуры помещения препятствует подъезд, то в частном доме такой защиты нет.

Итак, с дверью разобрались, здесь ничего нового мы не узнали, а лишь подтвердили лишний раз правоту своих догадок и подозрений. Далее представляем список частей здания, виновных в тепловых потерях:

стены;
окна;
потолок;
чердачное покрытие или крыша;
пол на первом или на цокольном этаже;
вентиляционная система.

Вернуться к оглавлению

Теплопотери и их расчет на примере двухэтажного здания

Сравнение расходов на отопление зданий разной формы.

Итак, возьмем для примера небольшой домик с двумя этажами, утепленный по кругу. Коэффициент сопротивления теплопередаче у стен (R) при этом будет в среднем равен трем. Здесь учитывается то, что к основной стене уже прикреплена теплоизоляция из пеноплекса или из пенопласта, толщиной около 10 см. У пола данный показатель окажется чуть меньше, 2,5, так как утеплителя под отделочным материалом нет. Что касается кровельного покрытия, то здесь коэффициент сопротивления достигает 4,5-5 благодаря тому, что утеплен чердак с помощью стекловаты или минеральной ваты.

Кроме того, что вы определите то, насколько способны те или иные интерьерные элементы противиться естественному процессу улетучивания и охлаждения теплого воздуха, нужно будет определиться с тем, каким именно способом это происходит. Возможно несколько вариантов: испарение, излучение или конвекция. Помимо них, существуют и другие возможности, но к частному жилому помещению они не относятся. При этом, осуществляя расчеты теплопотерь в доме, не нужно будет учитывать, что время от времени температура внутри помещения может повышаться от того, что сквозь окно солнечные лучи нагреют воздух на несколько градусов. Не стоит в данном процессе ориентироваться еще и на то, что дом стоит в каком-то особом положении по отношению к сторонам света.

Для того чтобы определить то, насколько серьезными являются теплопотери, достаточно провести расчет данных показателей в самых населенных комнатах. Наиболее точный расчет предполагает следующее. Сначала нужно подсчитать общую площадь всех стен в комнате, затем из данной суммы нужно вычесть площадь всех расположенных в этой комнате окон и, учитывая площадь кровли и пола, рассчитать теплопотери. Это возможно осуществить с помощью формулы:

dQ=S*(t внутри – t уличная)/R

Так, например, если площадь стен у вас равна 200 кв. метрам, температура в помещении – 25ºС, а на улице – минус 20ºС, то стены потеряют приблизительно 3 киловатта тепла за каждый час. Аналогично осуществляется и расчет теплопотерь всех остальных составляющих. После этого их остается лишь суммировать и у вас получится, что комната с 1 окном потеряет в час около 14 киловатт тепла. Итак, это мероприятие производится до монтажа отопительной системы по специальной формуле.

Методика расчета теплопотерь для помещений

При расчете систем отопления для любых помещений основной целью является определение теплопотерь. Теплопотери — это тепло, бесцельно уходящее за пределы здания. Суммарные теплопотери складываются из основных и добавочных. Основные тепловые потери определяют путем суммирования утечек теплоты через ограждающие конструкции помещения. Добавочные же зависят от ориентации ограждающих конструкций по сторонам света, а также от расположения цеха на открытой местности, скорости ветра в данном географическом районе.

Теплопотери на стены

Расчет теплопотерь помещения через ограждающие конструкции производится по формуле:

(1)

Где:

Q — дополнительные и основное теплопотери, Вт

А — расчетная площадь ограждающих конструкций,

К — коэффициент теплопередачи отдельного ограждения,

— температура помещения, °С

— температура наружного воздуха для холодного периода года, °С

В — добавочные потери теплоты в долях от основных потерь, Вт

n — коэффициент учета положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху

Коэффициент К определяется по форуме:

(2)

Где:

— коэффициент теплоотдачи со стороны наружного пространства,

— коэффициент теплоотдачи со стороны внутреннего помещения,

— толщина ограждающей конструкции, м

— теплопроводность ограждающей конструкции

Определение коэффициентов  происходит по формуле:

(3)

Где:

Nu — число Нуссельта

— теплопроводность воздуха

l — длина характерного участка, м

Число Нуссельта находится по следующей формуле:

(4)

Где:

Re — критерий Рейнольдса

Pr — число Прандтля

Критерий Re задается формулой:

(5)

Где:

W — скорость среды,

 — кинематическая вязкость

l — длина участка, м

Коэффициент теплоотдачи для внутренней поверхности принимаем из СП 50. 13330.2012.

Теплопотери со стороны грунта

Необходимо найти коэффициент теплоотдачи со стороны грунта

(6)

Где:

— теплопроводность материала

— толщина фундамента, м

— глубина заложения фундамента, м

Теплопотери воконные заполнения

Нахождение теплопотерь в оконные заполнения находятся по формуле 1. Для расчетов необходимо знать следующие параметры: количество камер и переплетов, наличие покрытия и заполнение газом. Приведенное сопротивление теплопередаче для выбранных окон представлено в СП 23–101–2004.

Теплопотери на двери

При расчете заполнения дверных проемов необходимо учитывать добавку на врывание холодного воздуха через наружные двери, не оборудованные воздушными или воздушно-тепловыми завесами, при открывании их на короткие периоды времени. Эта добавка относится к теплопотерям дверей и учитывает потребность в расходе тепла на подогрев врывающегося через открытые двери наружного воздуха.

Перечисленные добавки не учитываются, если двери являются летними или запасными, т. е. не открываются постоянно.

В промышленных зданиях врывание холодного воздуха через ворота при открывании их в общей сложности не более чем на 15 мин в смену учитывается тем, что теплопотери через ворота утраиваются. При большом времени открытия ворот врывание холодного воздуха должно локализоваться путем устройства специальных воздушных завес или тамбуров.

Инфильтрация воздуха через ограждающие конструкции

Инфильтрация — это перемещение воздуха через ограждающие конструкции из окружающей среды в помещения за счет ветрового и теплового напоров, формируемых разностью температур и перепадом давления воздуха снаружи и внутри помещений.

Она происходит через небольшие щели в дверных и оконных рамах. Воздух поступает в помещение также из неотапливаемых частей здания — чердаков, подвалов и так далее. Он проникает через отверстия в стенах, полах и потолках, таких как трещины в местах сопряжения двух стен или стены и потолка.

Для определения количества фильтрующегося воздуха через окна и стены необходимо найти разность давлений воздуха на наружной и внутренней стороне ограждающей конструкции:

Где

H — высота здания, м

— высота расчетной конструкции от уровня земли, м

— плотность воздуха на наружной поверхности, которая определяется по формуле:

— Плотность воздуха на внутренней поверхности, определяемая по формуле:

g — ускорение свободного падения,

— скорость ветра в январе,

– аэродинамические коэффициенты, 0.8 и -0.6 соответственно

k — коэффициент учета изменений давлений ветра, 0.58

— условно-постоянное давление воздуха, которое находится по формуле:

Расход инфильтрующегося воздуха через ограждения находится по формуле:

Где

— сопротивление воздухопроницанию, которое находится из формулы:

Где:

— разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций

— 10 Па — разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях светопрозрачных ограждающих конструкций, при которой экспериментально определяется сопротивление воздухопроницанию конструкций выбранного типа

— поперечная воздухопроницаемость

Литература:

Михайлов Федор Семенович ОТОПЛЕНИЕ И ОСНОВЫ ВЕНТИЛЯЦИИ — М. : Стройиздат, 1972
СНиП 3.05.04–85 Наружние сети и канализация.
СНиП 23–02–2003 Тепловая защита зданий.
СНиП 41–01–2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование
СП 23–101–2004 Проектирование тепловой защиты зданий.

Основные термины (генерируются автоматически): внутренняя поверхность, коэффициент теплоотдачи, ограждающая конструкция, разность давлений воздуха, теплопотеря, формула, холодный воздух, наружный воздух, Плотность воздуха, скорость ветра.

Расчет теплопотерь дома с примером

Проектирование системы отопления «на глазок» с большой вероятностью может привести либо к неоправданному завышению расходов на ее эксплуатацию, либо к недогреву жилища.

Чтобы не случилось ни того ни другого, необходимо в первую очередь грамотно выполнить расчет теплопотерь дома.

И только на основании полученных результатов подбирается мощность котла и радиаторов. Наш разговор пойдет о том, каким способом производятся эти вычисления и что при этом нужно учитывать.

Разновидности теплопотерь

Авторы многих статей сводят расчет теплопотерь к одному простому действию: предлагается умножить площадь отапливаемого помещения на 100 Вт. Единственное условие, которое при этом выдвигается, относится к высоте потолка — она должна составлять 2,5 м (при других значениях предлагается вводить поправочный коэффициент).

На самом деле такой расчет является настолько приблизительным, что полученные с его помощью цифры можно смело приравнивать к «взятым с потолка». Ведь на удельную величину теплопотерь влияет целый ряд факторов: материал ограждающих конструкций, наружная температура, площадь и тип остекления, кратность воздухообмена и пр.

Теплопотери дома

Более того, даже для домов с различной отапливаемой площадью при прочих равных условиях ее значение будет разным: в маленьком доме — больше, в большом — меньше. Так проявляется закон квадрата-куба.

Поэтому владельцу дома крайне важно освоить более точную методику определения теплопотерь. Такой навык позволит не только подобрать отопительное оборудование с оптимальной мощностью, но и оценить, к примеру, экономический эффект от утепления. В частности, можно будет понять, превзойдет ли срок службы теплоизолятора период его окупаемости.

Первое, что необходимо сделать исполнителю — разложить общие теплопотери на три составляющие:

потери через ограждающие конструкции;
обусловленные работой вентиляционной системы;
связанные со сбросом нагретой воды в канализацию.

Рассмотрим каждую из разновидностей подробно.

Базальтовый утеплитель – популярный теплоизолятор, но ходят слухи о его вреде для здоровья человека. Базальтовый утеплитель – вредность и экологическая безопасность.

Как правильно утеплить стены квартиры изнутри без вреда для конструкции здания, читайте тут.

Холодная кровля мешает создать уютную мансарду. В статье вы узнаете, как утеплить потолок под холодной крышей и какие материалы самые эффективные.

Расчет теплопотерь

Вот как следует производить вычисления:

Теплопотери через ограждающие конструкции

Для каждого материала, входящего в состав ограждающих конструкций, в справочнике или предоставленном производителем паспорте находим значение коэффициента теплопроводности Кт (единица измерения — Вт/м*градус).

Для каждого слоя ограждающих конструкций определяем термическое сопротивление по формуле: R = S/Кт, где S – толщина данного слоя, м.

Для многослойных конструкций сопротивления всех слоев нужно сложить.

Определяем теплопотери для каждой конструкции по формуле Q = (A / R) *dT,

Где:

А — площадь ограждающей конструкции, кв. м;
dT — разность наружной и внутренней температур.
dT следует определять для самой холодной пятидневки.

Теплопотери через вентиляцию

Для этой части расчета необходимо знать кратность воздухообмена.

В жилых зданиях, возведенных по отечественным стандартам (стены являются паропроницаемыми), она равна единице, то есть за час должен обновиться весь объем воздуха в помещении.

В домах, построенных по европейской технологии (стандарт DIN), при которой стены изнутри застилаются пароизоляцией, кратность воздухообмена приходится увеличивать до 2-х. То есть за час воздух в помещении должен обновиться дважды.

Теплопотери через вентиляцию определим по формуле:

Qв = (V*Кв / 3600) * р * с * dT,

Где

V — объем помещения, куб. м;
Кв — кратность воздухообмена;
Р — плотность воздуха, принимается равной 1,2047 кг/куб. м;
С — удельная теплоемкость воздуха, принимается равной 1005 Дж/кг*С.

Приведенный расчет позволяет определить мощность, которую должен иметь теплогенератор системы отопления. Если она оказалась слишком высокой, можно сделать следующее:

понизить требования к уровню комфорта, то есть установить желаемую температуру в наиболее холодный период на минимальной отметке, допустим, в 18 градусов;
на период сильных холодов понизить кратность воздухообмена: минимально допустимая производительность приточной вентиляции составляет 7 куб. м/ч на каждого обитателя дома;
предусмотреть организацию приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором.

Заметим, что рекуператор полезен не только зимой, но и летом: в жару он позволяет сэкономить произведенный кондиционером холод, хотя и работает в это время не столь эффективно, как в мороз.

Правильнее всего при проектировании дома выполнить зонирование, то есть назначить для каждого помещения свою температуру исходя из требуемого комфорта. К примеру, в детской или комнате пожилого человека следует обеспечить температуру порядка 25-ти градусов, тогда как для гостиной будет достаточно и 22-х. На лестничной площадке или в помещении, где жильцы появляются редко либо имеются источники тепловыделения, расчетную температуру можно вообще ограничить 18-ю градусами.

Очевидно, что цифры, полученные в данном расчете, актуальны только для очень короткого периода — самой холодной пятидневки. Чтобы определить общий объем энергозатрат за холодный сезон, параметр dT нужно вычислять с учетом не самой низкой, а средней температуры. Затем нужно выполнить следующее действие:

W = ((Q + Qв) * 24 * N)/1000,

Где:

W — количество энергии, требующейся для восполнения теплопотерь через ограждающие конструкции и вентиляцию, кВт*ч;
N — количество дней в отопительном сезоне.

Однако, данный расчет окажется неполным, если не будут учтены потери тепла в канализационную систему.
Теплопотери через канализацию
Для приема гигиенических процедур и мытья посуды жильцы дома греют воду и произведенное тепло уходит в канализационную трубу.
Но в данной части расчета следует учитывать не только прямой нагрев воды, но и косвенный — отбор тепла осуществляет вода в бачке и сифоне унитаза, которая также сбрасывается в канализацию.
Исходя из этого, средняя температура нагрева воды принимается равной всего 30-ти градусам. Теплопотери через канализацию рассчитываем по следующей формуле:
Qк = (Vв * T * р * с * dT) / 3 600 000,
Где:
Vв — месячный объем потребления воды без разделения на горячую и холодную, куб. м/мес.;
Р — плотность воды, принимаем р = 1000 кг/куб. м;
С — теплоемкость воды, принимаем с = 4183 Дж/кг*С;
dT — разность температур. Учитывая, что вода на входе зимой имеет температуру около +7 градусов, а среднюю температуру нагретой воды мы условились считать равной 30-ти градусам, следует принимать dT = 23 градуса.
3 600 000 — количество джоулей (Дж) в 1-м кВт*ч.
Пример расчета теплопотерь дома
Рассчитаем теплопотери 2-этажного дома высотой 7 м, имеющего размеры в плане 10х10 м.
Стены имеют толщину 500 мм и выстроены из теплой керамики (Кт = 0,16 Вт/м*С), снаружи утеплены минеральной ватой толщиной 50 мм (Кт = 0,04 Вт/м*С).
В доме имеется 16 окон площадью по 2,5 кв. м.
Наружная температура в самую холодную пятидневку составляет -25 градусов.
Средняя наружная температура за отопительный период — (-5) градусов.
Внутри дома требуется обеспечить температуру +23 градуса.
Потребление воды — 15 куб. м/мес.
Продолжительность отопительного периода — 6 мес.
Определяем теплопотери через ограждающие конструкции (для примера рассмотрим только стены)
Термическое сопротивление:
основного материала: R1 = 0,5 / 0,16 = 3,125 кв. м*С/Вт;
утеплителя: R2 = 0,05/0,04 = 1,25 кв. м*С/Вт.
То же для стены в целом: R = R1 + R2 = 3.125 + 1.25 = 4.375 кв. м*С/Вт.
Определяем площадь стен: А = 10 х 4 х 7 – 16 х 2,5 = 240 кв. м.
Теплопотери через стены составят:
Qс = (240 / 4.375) * (23 – (-25)) = 2633 Вт.
Аналогичным образом рассчитываются теплопотери через крышу, пол, фундамент, окна и входную дверь, после чего все полученные значения суммируются. Термическое сопротивление дверей и окон производители обычно указывают в паспорте на изделие.
Обратите внимание на то, что при расчете теплопотерь через пол и фундамент (при наличии подвала) разность температур dT будет намного меньшей, так как при ее вычислении учитывается температура не воздуха, а грунта, который зимой является гораздо более теплым.
Теплопотери через вентиляцию
Определяем объем воздуха в помещении (для упрощения расчета толщина стен не учитывается):
V = 10х10х7 = 700 куб. м.
Принимая кратность воздухообмена Кв = 1, определяем теплопотери:
Qв = (700 * 1 / 3600) * 1,2047 * 1005 * (23 – (-25)) = 11300 Вт.
Вентиляция в доме
Теплопотери через канализацию
С учетом того, что жильцы потребляют 15 куб. м воды в месяц, а расчетный период составляет 6 мес., теплопотери через канализацию составят:
Qк = (15 * 6 * 1000 * 4183 * 23) / 3 600 000 = 2405 кВт*ч
Если вы не живете в дачном домике зимой, в межсезонье или в холодное лето необходимо все равно его обогревать. Электрическое отопление дачного дома в данном случае бывает самым целесообразным.
О причинах падения давления в системе отопления вы можете почитать в этом материале. Устранение неполадок.
Оценка полного объема энергозатрат
Для оценки всего объема энергозатрат за отопительный период необходимо пересчитать теплопотери через вентиляцию и ограждающие конструкции с учетом средней температуры, то есть dT составит не 48, а только 28 градусов.
Тогда средняя мощность потерь через стены составят:
Qс = (240 / 4.375) * (23 – (-5)) = 1536 Вт.
Предположим, что через крышу, пол, окна и двери дополнительно теряется в среднем 800 Вт, тогда совокупная средняя мощность теплопотерь через ограждающие конструкции составит Q = 1536 + 800 = 2336 Вт.
Средняя мощность теплопотерь через вентиляцию составит:
Qв = (700 * 1 / 3600) * 1,2047 * 1005 * (23 – (-5)) =6592 Вт.
Тогда за весь период на отопление придется затратить:
W = ((2336 + 6592)*24*183)/1000 = 39211 кВт*ч.
К этой величине нужно прибавить 2405 кВт*ч потерь через канализацию, так что общий объем энергозатрат за отопительный период составит 41616 кВт*ч.
Если в качестве энергоносителя используется только газ, из 1-го куб. м которого удается получить 9,45 кВт*ч тепла, то его понадобится 41616 / 9,45 = 4404 куб. м.
Видео на тему
формула расчета тепловых потерь здания, тепловой расчет отопительных приборов, фото и видео примеры
Содержание:
1. Этапы выполнения теплового расчета помещения
2. Как правильно выполнить тепловой расчет здания
3. Формула расчета тепловой энергии
4. Коэффициенты расчета тепловых потерь здания
5. Принцип гидравлического расчета для системы отопления
Чтобы смонтировать надежную и стабильно работающую систему теплоснабжения в любом помещении, будь то офис, производственная постройка или жилое помещение, очень важно четко и грамотно выполнить тепловой расчет помещения.
Правильно произведенный тепловой расчет здания, расчет мощности и других показателей системы позволят обезопасить себя от возможных неприятностей, связанных с поломкой нагревательного оборудования и позволят сконструировать эффективную, но и экономичную отопительную систему, к которой не будет никаких претензий ни у жилищно-коммунальных служб, ни у других органов, контролирующих подобные работы.

Именно о том, как выполнить тепловой расчет помещения и какие действия потребуется выполнить для этого мероприятия, далее и пойдет речь.

Этапы выполнения теплового расчета помещения

Как известно, тепловой расчет отопительных приборов осуществляется в несколько стадий, а именно:
прежде всего следует узнать то, чему равны тепловые потери дома, чтобы правильно определить мощность не только отопительного котла, но и каждого из приборов нагрева, т.е. каждой батареи. Подобные вычисления должны быть произведены для каждого помещения, которое имеет в своей конструкции внешнюю стену.

Важно запомнить, что полученный результат крайне необходимо проверить на предмет правильности тепловой нагрузки на отопление. Так, итоговые цифры следует разделить на параметр площади конкретного помещения, чтобы получить размер удельных тепловых потерь, который измеряется в Вт/м². Наиболее часто этот показатель составляет 50/150 Вт/м². При условии, если результат расчета количества тепла на отопление здания слишком отличается от данного показателя, то следует все перепроверить и при необходимости заново выполнить вычисления, так как в случае использования неправильных расчетов возникает серьезная угроза нормальному функционированию всей отопительной системы в целом;

после этого следует определиться с рабочей температурой. Правильнее всего будет принять за основу следующие параметры: 75/65/20°C, что равно температурному режиму в котле отопления, в радиаторе и в комнате соответственно;

далее необходимо выполнить расчет тепловой мощности системы отопления, принимая во внимание расчет тепловых потерь здания;

затем требуется произвести расчет гидравлики, так как система теплоснабжения не сможет нормально функционировать без него. Подобные вычисления также необходимы для определения параметров трубы, в частности, их диаметра, а также для изучения технических характеристик насоса циркуляции, входящего в конструкцию системы. При выполнении расчетов в загородном доме частного типа можно воспользоваться специальными материалами и изучить фото различных таблиц, где приведены данные о сечении труб отопления;

продолжаются расчеты выбором отопительного котла и определением его свойств. Так, главное – это решить, какой тип конструкции будет применяться: бытовой или промышленный;

завершается процесс определением объема системы теплоснабжения. Знать этот параметр важно, в первую очередь, для того, чтобы правильно выбрать бак расширения или удостовериться в том, что объема того бака, который вмонтирован в генератор тепла, будет достаточно. Для выполнения любых расчетов всегда можно воспользоваться стандартным бытовым калькулятором, не прибегая к сложным математическим вычислениям (подробнее: “Расчет объема системы отопления, включая радиаторы”).

Как правильно выполнить тепловой расчет здания

Для того чтобы произвести тепловой расчет здания, требуется, в первую очередь, иметь в наличии необходимые данные, которые понадобятся для вычислений.
Этапы этой работы будут следующими:
Для начала потребуется тщательно изучить проектный план сооружения, где обязательно должны быть отображены параметры каждого из помещений как изнутри, так и снаружи, а кроме того, должны быть информация о размерах проемов дверей и окон.

Затем необходимо определить, как именно расположена постройка относительно световых сторон, чтобы иметь сведения о поступающих в комнату прямых солнечных лучах, а также тщательно рассмотреть условия климата в конкретном регионе.

После этого необходимо уточнить данные о том, из какого материала состоят внешние стены, а также то, какую высоту они имеют.

Нелишним также будет получить информацию о структуре пола непосредственно от помещения и до самой земли, а также об основе перекрытия, начиная от комнаты и заканчивая улицей.

По окончании сбора всей этой информации можно приступать к расчету объема тепловой энергии, который потребуется затратить на качественный обогрев жилища. В процессе монтажа также можно будет получить необходимые сведения, требуемые для выполнения гидравлических подсчетов.

Формула расчета тепловой энергии

Чтобы правильно рассчитать необходимый объем тепла для отопления, обязательно важно учитывать такие параметры, как мощность, которой обладает нагревательный котел, а также потери тепла в процессе работы. Формула расчета тепловой энергии, требуемой для нагрева помещения, является следующей: Мк = 1,2 * Тп (Мк – это измеряемая в кВт мощность, которой обладает генератор тепла, Тп – это объем теплопотерь жилой конструкции, а 1,2 – это необходимый запас, который должен быть равен 20%).

Важно запомнить, что коэффициент 1,2 допускает саму возможность резкого снижения давления в системе газопровода в холодное время года, кроме того, сюда же входят и потенциальные потери тепла, причиной которых зачастую являются сильные морозы, особое влияние которых наблюдается ввиду недостаточной теплоизоляции дверей комнаты. Наличие такого запаса делает возможным значительно варьировать температурные режимы.

Нельзя не упомянуть и тот факт, что при подсчете затрачиваемой энергии тепла его потери будут проходить совсем неравномерно, поэтому следует помнить о следующих данных:
через внешние стены теряется больше всего полезного тепла – около 40% от общего объема;

через оконные проемы уходит примерно 20%;

тепло покидает помещение через поле в объеме, равном 10%;

через крышу также выходит примерно 10%;

еще один участок тепловых потерь – дверные проемы и вентиляция, через которые способно испариться около 20% тепла.

Коэффициенты расчета тепловых потерь здания

Важно не только знать необходимую формулу, требующуюся для расчета необходимой энергии тепла для обогрева постройки, но и применять следующие коэффициенты, которые позволяют учитывать абсолютно все факторы, влияющие на такие вычисления:
К1 – это тип окон, которыми оборудовано конкретное помещение;

К2 – это показатели тепловой изоляции стен конструкции;

К3 – показатель соотношения площади оконных проемов и полов;

К4 – наименьшая температура снаружи дома;

К5 – количество внешних стен, имеющихся в сооружении;

К6 – количество этажей в постройке;

К7 – параметр высоты помещения.

Если говорить о потерях тепла, осуществляемых через окна, важно помнить о коэффициентах для таких расчетов, которые являются:
для окон со стандартным остеклением этот параметр составляет 1,27;

для стеклопакетов двухкамерного типа – 1;

для трехкамерных стеклопакетов – 0,85.

Не стоит забывать, что увеличение объема окон относительно полов в доме прямо пропорционально увеличению теплопотерь в постройке.
Так, соотношение оконных площадей и пола в жилище будет:
для 10% – 0,8;

для 10 – 19% – 0,9;

для 20% – 1;

для 21 – 29% – 1,1;

для 30% – 1,2;

для 31 – 39% – 1,3;

для 40% – 1,4;

для 50% – 1,5.

Выполняя расчет потребления необходимого количества энергии тепла, также важно помнить, что для материала, из которого изготовлены стены сооружения, также имеются свои коэффициенты:
для блоков или бетонных панелей – от 1,25 до 1,5;

для бревенчатых стен или стен из бруса – 1,25;

для кирпичной кладки толщиной в 1,5 кирпича – 1,5;

для 2,5 кирпичной кладки – 1,1;

для блоков из пенобетона – 1.

Стоит учитывать и тот факт, что если температуры за пределами дома являются низкими, то и тепловые потери становятся более существенными, например:
если температура достигает -10°C, то коэффициент будет составлять 0,7;

если этот параметр является ниже -10°C, то коэффициент должен быть 0,8;

если температура составляет -15°C, то цифра будет равна 0,9;

при морозе в -20°C коэффициент должен составлять 1;

величина коэффициента при -25°C – 1,2;

в случае понижения температуры до -30°C коэффициент должен быть равен 1,2;

если столбик термометра на улице достигает -35°C, то коэффициент должен составлять 1,3.

Кроме того, рассчитывая объем требуемого для обогрева дома тепла, важно учитывать непосредственно площадь комнаты, которая отображается как Пк, а также удельное значение, которое составляет теплопотери – это УДтп.
Так, высчитать объем возможных потерь тепла конкретного помещения можно, воспользовавшись следующей формулой: Тп = УДтп * Пл * К1 * К2 * К3 * К4 * К5 * К6 * К7. Параметр УДтп в этом случае должен быть равен 100 Вт/м².

Принцип гидравлического расчета для системы отопления

На этом этапе расчетов необходимо подобрать нужные параметры отопительных труб, такие как их длина и диаметр, а также осуществить балансировку всей системы посредством клапанов радиатора. Подобные вычисления также позволят определить оптимальную мощность такого функционального элемента системы, как электрический насос циркуляции.
Итоги гидравлических расчетов позволяют узнать следующие показатели: М – объем воды, который расходуется в процессе работы (измеряется в кг/с), DP1, DP2… DPn – это тот напор, который теряется при прохождении теплоносителя от котла к каждому из радиаторов. Как следствие, расход воды можно высчитать по следующей формуле: M = Q/Cp * DPt Q, где Ср – это параметр удельной теплоемкости теплоносителя, который равен в среднем 4,19 кДж, а DPt – это разница температур воды на входе в котел и на выходе из него.
Проведение всех вышеперечисленных расчетов позволит оборудовать надежную, экономичную и эффективную систему отопления и не даст механизму выйти из строя в самый неприятный момент.

Тепловой расчет помещения на видео:


Теплопотери в домах, их подробный правильный расчет
Энергосбережение сейчас наиболее популярная тема в интернете. Еще бы, ведь экономить хочет каждый, а тем более в нынешних экономических условиях. Расчет потерь тепла при этом играет наиболее важную роль. Теплопотери в наиболее простом понимании это количество тепла, которое теряется помещением, домом или квартирой. Измеряются они в Вт. Возникают тепловые потери в доме из-за разницы внешних и внутренних температур воздуха.
Содержание статьи:

В переходной и холодный период года температура на улицах падает, и возрастает разница температур внутреннего воздуха и воздуха на улице. И как уже мы упоминали, Второй закон термодинамики никто не отменял, поэтому тепло с ваших домов и квартир стремится его покинуть и обогреть холодную окружающую среду. Для снижения этих утрат тепла, делается утепление домов в различных видах от пенопласта и вентилируемых фасадов до современных теплоизоляционных материалов в виде шпаклевки. Главной же задачей в нашей профессии является поддержание в помещении комфортных параметров микроклимата. И в первую очередь, мы рассчитываем теплопотери для их компенсации.
Зачем делать расчет теплопотерь?
Когда же делают расчет потерь тепла в доме? Расчет теплопотерь обязателен при проектировании систем отопления, систем вентиляции, воздушных отопительных систем. Расчетные температуры берут из нормативных документов. Значение внешней температуры воздуха отвечает температуре наружного воздуха наиболее холодной пятидневки. Внутреннюю температуру берут или ту, которую желаете, или из норм, для жилых помещений это 20+-2°С.
Исходными данными для расчета служат: внешняя и внутренняя температура воздуха, конструкция стен, пола, перекрытий, назначение каждого помещения, географическая зона строительства. Все тепловые потери на прямую зависят от термического сопротивления ограждающих конструкций, чем оно больше, тем меньше теплопотери.
Для обеспечения комфортных условий пребывания людей в помещении нужно чтобы было правдивым уравнение теплового баланса
          Qп+ Qо+ Qс+ Qк= Qср+ Qос+ Qпр+ Qлюд,
где Qп–теплопотери через пол, Qо–теплопотери через окна, Qс–теплопотери через стену, Qк- теплопотери через крышу, Qср–теплопоступления от солнечной радиации, Qос–теплопоступления от отопительных систем, Qпр–теплопоступления от приборов, Qлюд–теплопоступления от людей.
На практике же, уравнение упрощается и все утраты компенсирует система отопления, независимо водяная или воздушная.
Расчет теплопотерь
Получив исходные данные, проектировщики начинают расчет. Рассмотрим основные виды тепловых потерь и формулы их расчета. Теплопотери бывают: через стены, через пол, через окна, через крышу, через вентиляционные шахты и дополнительные потери тепла. Термическое сопротивление для всех конструкций рассчитывается по формуле
R_ст =1/ α_в+Σ(δ_і / λ_і)+1/ α_н,
где α_в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения, Вт/ м²·^оС;
λ_і и δ_і – коэффициент теплопроводности для материала каждого слоя стены и толщина этого слоя в м;
α_н – коэффициент теплоотдачи внешней поверхности ограждения, Вт/ м²·^ос;
Коэффициенты α берутся из норм, и разные для стен и перекрытий.
И так, начнем:
Первым делом рассмотрим теплопотери через стены
На них наибольшее влияние имеет конструкция стен. Рассчитываются по формуле:    Коэф. n-поправочный коэффициент. Зависит от материала конструкций, и принимается n=1 если конструкции из штучных материалов,и n=0,9 для чердака, n=0,75 для перекрытия подвала.
Пример: Рассмотрим теплопотери сквозь кирпичную стену 510 мм с утеплителем минеральной ватой 100 мм и декоративным финишным шаром 30 мм. Внутренняя температура воздуха 22ºС, наружная -20ºС. Высотой пусть будет 3 м и длиной 4 м. В комнате одна внешняя стена, размещение на Юг, местность не ветреная, без внешних дверей. Для начала необходимо узнать коэффициенты теплопроводности этих материалов. Из размещенной выше таблицы узнаем: λ_к =0,58 Вт/мºС, λ_ут=0,064 Вт/мºС, λ_шт=0,76 Вт/мºС. После этого рассчитывается термическое сопротивление ограждающей конструкции:
R_ст=1/ 23 +0,51/0,58+0,1/0,064+0,03/0,76+ 1/ 8,6 = 2,64 м² ºС/Вт.
Для нашей местности такого сопротивления недостаточно и дом нужно утеплить лучше. Но сейчас не об этом. Расчет теплопотерь:
Q=1/R·FΔt·n·β=1/2,64·12·42·1·(10/100+1)=210Вт.
ß- это дополнительные потери тепла. Далее мы распишем их значение и станет ясно, откуда взялось число 10 и зачем делить на 100.
Далее идут тепловые потери сквозь окна
Здесь все проще. Расчет термического сопротивления не нужен, ведь в паспорте современных окон он уже указан. Теплопотери через окна рассчитываются по той же схеме, что и через стены. Для примера рассчитаем потери через энергосберегающие окна с термическим сопротивлением R_о= 0,87 (м²°С/Вт) размером 1,5*1,5 с ориентацией на Север. Q=1/0,87·2,25·42·1·(15/100+1)=125 Вт.
К теплопотерям через перекрытия относят отвод тепла через крышные и половые перекрытия. В основном это делается для квартир, где и пол и потолок представляет собой железобетонную плиту. На последнем этаже учитываются только потери сквозь потолок, а на первом лишь через подвальное перекрытие. Это обусловлено тем, что во всех квартирах принимается одинаковая температура воздуха, и теплоотдачу от квартиры к квартире не берут во внимание. Недавние исследования показали, что через не утепленные узлы примыкания перекрытий к ограждающим конструкциям идут большие потери тепла. Определение утечки тепла через перекрытие такое же как и для стены, но не учитываются дополнительные теплопотери. Коэффициент α берется другой: α _вн =8,7 Вт/(м²·К) α _вн =6 Вт/(м²·К), разница температур также, ведь в подвале или на крытом чердаке температура принимается в пределах 4-6ºС. Не будем расписывать расчет термического сопротивления для перекрытия, ведь он определяется по той же формуле R_ст = 1/ α_в + Σ ( δ_і / λ_і ) + 1/ α. Возьмем перекрытие с сопротивлением 4,95 и примем воздух на чердаке +4ºС, площадь потолка 3х4м, внутри 22ºС. Подставляем в формулу и получаем:Q=1/R·FΔt·n·β=1/4,95·12·18·0,9= 40 Вт.
Расчет потерь тепла через пол на грунте
Он немного сложнее нежели через перекрытие. Теплопотери рассчитываются по зонам. Зоной называют полосу пола шириной 2 м, параллельно внешней стене. Первая зона находится непосредственно возле стены, здесь происходит больше всего потерь тепла. За ней последуют вторая и другие зоны, до центра пола. Для каждой зоны рассчитывается свой коэффициент теплопередачи. Для упрощения вводится понятие удельного сопротивления: для первой зоны R1=2,15 (м²°С/Вт), для второй R2=4,3 (м²°С/Вт), для третьей R3=8,6 (м²°С/Вт)
Пример Есть комната в которой пол на грунте, размер пола 6х8 м Температуры все те же. Сначала разделим пол на зоны. У нас их получилось две. Находим площадь каждой зоны. У нас это 20 м2 для первой зоны и 8 м2 для второй. Затем задаемся условными сопротивлениями R1=2,15 (м²°С/Вт), R2=4,3 (м²°С/Вт), подставляем в формулу: Q=(F1/R1+F2/R2+F3/R3)(tвт — tвн)·n=(20/2,15+8/4,3)·42·1= 470 Вт.
Дополнительные теплопотери
Учитываются только для стен и окон, то есть конструкций которые напрямую соприкасаются с окружающей средой. Существует четыре вида дополнительных потерь тепла: на ориентацию, на ветреность, на количество стен и наличие внешних дверей. Выражаются они в процентах и в последствии переводятся в коэффициент дополнительных теплопотерь. Если помещение ориентированно на Север, Восток, Северо-Восток, Северо-Запад дополнительные потери тепла составляют 10%, когда на Юг, Запад, Юго-Запад, Юго-Восток, додаются 5%. Если здание находится в ветреной местности, додаются еще 10% тепловых потерь,а когда в защищенной от ветров местности только 5%. Если в помещении есть две внешние стены, то дополнительные потери составляют 5%, когда только одна — дополнительных потерь нет. Если в наружной стене есть дверь, можно рассчитать убыток сквозь нее, но проще добавить 60% если двери тройные, 80% когда двойные двери и 95% если они одинарные. Например: Комната имеет две внешние стены, размещенная в ветреной местности, одна стена выходит на Юг, вторая на Север, дверей нету. Тогда дополнительные потери составляют 10%+5% на ориентацию +10% на ветер +5% так как две стены. И того 30%, чтобы добавить их к основным теплопотерям нужно перевести в коэффициент β =30% + 100% =30/100 +1 =1,3 и подставляем в общую формулу.
Теплопотери на вентиляцию
Не учитываются, если проектируется воздушное отопление или используется вентустановка с подогревом воздуха, так как воздух в помещение поступает уже теплый, и на его нагрев не тратится тепло. Но если установка без подогрева, необходимо учесть расход тепла на нагрев входящего воздуха. Упрощенная формула выглядит так:
Q=0,337·V·Δt
где V — бьем помещения в м3, Δt — разница внешней и наружной температур.
Сума всех потерь тепла и составляет общие потери помещения.
Расчет тепловых потерь в программе Excel
Сам процесс расчета тепловых потерь дома занимает довольно много времени, поэтому для себя мы создали шаблон в Excel, с помощью которого делаем расчеты. Решили с вами поделиться и использовать его можно перейдя по ссылке. Здесь же распишем инструкцию пользования.
Шаг 1
Перейти по ссылке и открыть программный файл. Вы перед собой увидите таблицу такого вида:
Шаг 2
Нужно заполнить исходные данные: номер помещения (если вам нужно), его название и температура внутри, название ограждающих конструкций и их ориентация, размеры конструкций. Вы увидите, что площадь считается сама. Если хотите отнимать площадь окна от стен, нужно корректировать формулы, так как мы не знаем где у вас будут записаны окна. У нас площади отнимаются. Также нужно заполнить коэффициент теплопередачи 1/R, разницу температур и поправочный коэффициент. К сожалению, их заполняют вручную. В примере у нас кабинет с тремя внешними стенами в одной стене два окна, в другой нет окон и третья имеет одно окно. Конструкции стен будет как в примере, где мы рассчитывали R, поесть к=1/R=1/2,64=0,38. Пол пусть будет на грунте и его поделим на зоны у нас их две и потери считаем для двух зон , тогда к1=1/2,15=0,47, к2=1/4,3=0,23. Окна пусть будут энергосберегающие R_о= 0,87 (м²°С/Вт), тогда к=1/0,87=1,14.
На картинке видно, что количество потерь тепла уже прорисовывается.
Шаг 3
К сожалению, также вручную заполняются и дополнительные потери. Вводить их нужно в процентах, программа сама в формуле переведет их на коэффициент. И так, для нашего примера: Стены 3 значит к каждой стене +5% теплопотерь, местность не веретенная поэтому +5% к каждому окну и стене, Ориентация на Юг +5% для конструкций, на Север и Восток +10%. Дверей внешних нет поэтому 0, но если бы были то суммировались бы проценты только к той стене в которой есть дверь. Напоминаем, что к полу или перекрытию дополнительные потери тепла не относятся.
Как видно, потери помещения возросли. Если у вас заходит в помещение уже теплый воздух, этот шаг последний. Число записанное в столбце Q, и есть ваши искомые тепловые потери помещения. И эту процедуру нужно провести для всех остальных помещений.
Шаг 4
В нашем же случае воздух не подогревается ,и чтобы рассчитать полные потери тепла, нужно в столбик Rввести площадь нашего помещения 18 м2, а в столбец S его высоту 3 м.
Эта программа значительно ускоряет и упрощает расчеты, даже невзирая на большое количество введенных вручную элементов. Она не раз помогала нам. Надеемся и вам она станет помощником!
Заключение
Правильный расчет теплопотерь покажет, что вы профессионал своего дела. Ведь согласитесь, расчет потерь 100 Вт/м2 слегка преувеличен, а в некоторых случаях недостаточен. Поэтому потратьте на 15 минут больше времени и рассчитайте тепловые потери здания. Исходя из этого вы сможете не только спроектировать более чем комфортные условия пребывания людей, но и сэкономить заказчику немалые средства на эксплуатацию систем. А опыт показывает, что к таким проектировщикам обращаются чаще.
Читайте также:
Расчет теплопотерь стен – МатериалСтройСервис
Расчет теплопотерь стен производим по принципу расчета теплопотерь через огражадющие конструкции.
Исходя из плана дома, для расчета берем только стены (А, Б и В), так как стена (Г) граничит с соседней половиной жилого дома, простенки (Д) и не являются источником теплопотерь. Так же не учитывем двери, идущие из помещений № 1 и № 2 в помещение №3, потому что это помещение отапливаемое.
Стены дома – в щитах в качестве утеплителя использована мягкая стекловата толщиной 0,1 м с устройством пароизоляционного слоя. Фасад дома утеплен минераловатным утеплителем толщиной 0,05 метра, с устройством ветро- гидроизоляции и обшит виниловым сайдингом.
Для расчета площади стены без учета окон и дверей потребуются следующие размеры:
Длина стен (А, Б и В) – 6 м.
Высота стен – 2,5 м.
Площадь одного окна в помещениях № 1 и 2 – 1,2 м².
Площадь одного окна в помещении № 3 – 0,7 м².
Площадь входной двери (Е) в помещении № 3 – 1,6 м.
Расчет площади стены выполняем по формуле:
Общая длина стен ∙ высота стен – площадь окон (дверей), теперь подставим имеющиеся значения:
S стен (А и Б) = (6 м + 6 м) ∙ 2,5 м – (1,2 м² +1,2 м² + 0,7м²) = 26,9 м², округляем до 27 м² – полученная площадь стен (А и Б) для расчета теплопотерь.
S стены (В) = 6 м ∙ 2,5 м – 1,6 м (площадь двери) = 13,4 м², округляем до 13,5 м² – полученная площадь стены (В). Данная стена граничит с террасой, поэтому при расчете теплопотерь этой стены примем понижающий коэффициент 0,7.
Площадь стен известна, теперь для расчета теплопотерь необходимо вычислить величину сопротивления R для каждого слоя утеплителя стен, так как утепление стен многослойное:
Толщина минераловатного утеплителя со стороны фасада дома – 0,05 м с коэффициентом теплопроводности 0,039 Вт/мК. R₁ = 0,05 / 0,039 = 1,28 м² ∙ °С / Вт;
Межстеновой утеплитель стекловата – толщина 0,1 м с коэффициентом теплопроводности 0,043 Вт/мК. R2 = 0,1 / 0,043 = 2,32 м² ∙ °С / Вт;
Внутренняя обшивка стен мягкое ДВП (изоплита) – толщина слоя 0,012 м, коэффициент теплопроводности 0,05 Вт/мК. R3 = 0,012 / 0,05 = 0,24 м² ∙ °С / Вт.
Примечание: Внутреннюю и наружную обшивку стен из досок в расчет не берем, так как доски в щитах не имеют между собой плотного соединения, их назначение – для крепления отделочных стеновых материалов.
Расчет величины теплосопротивления стен дома производим по формуле:
Rстен = R1 + R2 + R3 = 3,84 м² ∙ °С / Вт.
Теперь в формулу расчета теплопотерь подставляем полученные показатели:
Теплопотери для стен (А и Б):
Q = S ∙ dT / R = 27 м² ∙ 52 град / 3,84 м² ∙ °С / Вт = 365,63 Вт.
Теплопотери для стены (В):
Q = S ∙ dT / R = 13,5 м² ∙ 52 град / 3,84 м² ∙ °С / Вт = 182,81 Вт ∙ 0,7 = 127,97 Вт.
Общие теплопотери стен составляют 493,5 Вт (или 0,49 кВт).
5-ступенчатый расчет тепловых потерь
Расчет тепловой нагрузки необходим до начала установки системы лучистого отопления, поскольку разные типы систем лучистого отопления имеют разные значения мощности в БТЕ.
Типичный расчет тепловой нагрузки состоит из расчета поверхностных тепловых потерь и тепловых потерь из-за инфильтрации воздуха. И то, и другое следует делать отдельно для каждой комнаты в доме, поэтому неплохо начать с плана этажа с размерами всех стен, полов, потолка, а также дверей и окон.
Ниже приведен пример 5-шагового руководства по расчету поверхностных тепловых потерь:
Шаг 1 – Расчет дельты T (расчетная температура):
Дельта T – это разница между расчетной температурой в помещении (T1) и расчетной температурой снаружи (T2), при этом расчетная температура в помещении обычно составляет 68-72 ° F в зависимости от ваших предпочтений, а расчетная температура наружного воздуха является типичным минимумом в течение отопительного сезона. Первый можно получить, позвонив в местную коммунальную компанию.
Предполагая, что T1 равно 72F, а T2 равно –5F, Delta T = 72F - (-5F) = 72F + 5F = 77F
Шаг 2 – Расчет площади поверхности:
Если расчет выполняется для внешней стены с окнами и дверями, расчет теплопотерь окна и двери должен выполняться отдельно.
Площадь стены = Высота x Ширина – Поверхность двери – Площадь окна
Площадь стены = 8 футов x 22 фута - 24 квадратных футов - 14 квадратных футов = 176 квадратных футов - 38 квадратных футов = 138 квадратных футов
Шаг 3 – Рассчитайте U-значение:
Используйте руководство «Типичные значения R и U» для получения значения R стены.
Значение U = 1 / значение R
Значение U = 1 / 14,3 = 0,07
Шаг 4 – Расчет теплопотерь поверхности стены:
Потери тепла с поверхности можно рассчитать по следующей формуле:
Потери тепла на поверхности = Значение U x Площадь стены x Разница T
Потери тепла на поверхности = 0.07 x 138 кв. Футов x 77F = 744 BTUH
(U-значение основано на предположении, что деревянная каркасная стена 2×4 с изоляцией из стекловолокна 3,5 дюйма)
Шаг 5 – Рассчитайте общую потерю тепла стеной:
Выполните шаги с 1 по 4, чтобы рассчитать теплопотери отдельно для окон, дверей и потолка.
Теплопотери двери = 0,49 x 24 кв. Фута x 77F = 906 BTUH
(значение U основано на предположении, что дверь из цельного дерева)
Тепловые потери окна = 0,65 x 14 кв. (Значение U основано на предположении, что окно состоит из двух панелей) Потери тепла на потолке = 0.05 x 352 кв. Футов x 77F = 1355 BTUH (U-значение основано на предположении, что изоляция из стекловолокна 6 дюймов. Поверхность потолка составляет 22 фута x 16 футов) Теперь сложите все числа вместе: Общие тепловые потери стены = Потери в стенах + Потери в окнах + Потери в дверях + Потери на потолке Общие тепловые потери стен = 744 BTUH + 906 BTUH + 701 BTUH + 1352 BTUH = 3703 BTUH Всегда следует учитывать скорость инфильтрации воздуха. Для расчета потерь тепла в помещении из-за инфильтрации воздуха можно использовать следующую формулу: Потери тепла при инфильтрации воздуха = Объем помещения x Дельта T x Количество воздуха в час x 0.018 Где объем помещения = длина x ширина x высота изменения воздуха в час учитывают утечку воздуха в комнату. Например: Потери тепла при инфильтрации воздуха = (22 фута x 16 футов x 8 футов) x 77F x 1,2 x 0,018 = 4683 BTUH Для фактических расчетов обратитесь к подрядчику или разработчику системы. Как рассчитать теплопотери Вы когда-нибудь задумывались, как рассчитать теплопотери? В этой статье, опубликованной в журнале Process Heating, рассматриваются основные принципы теплопередачи, а также расчеты, которые используются для труб и сосудов.Подробнее читайте здесь. На рисунке 1 (ниже) показан вид в разрезе типичной системы трубопроводов. Он состоит из трубы, утеплителя, погодного барьера и промежутков между каждым слоем. Если труба и ее содержимое теплее окружающей среды, тепло будет передаваться от трубы к воздуху. Если от трубы передается достаточно тепла, содержимое трубы может утолщаться или затвердеть, что приведет к повреждению труб или насосного оборудования. Тепло передается от одного объекта к другому почти так же, как вода.Объекты с неравными температурами в тепловой системе стремятся к тепловому равновесию. Более горячий объект передает часть своего тепла более холодному объекту до тех пор, пока объекты не станут той же температуры. Тепло может передаваться посредством теплопроводности, конвекции и излучения. Проводимость Электропроводность определяется как передача тепла или электричества через проводящую среду посредством прямого контакта. Скорость теплопередачи зависит от того, какое сопротивление существует между объектами с разными температурами.Во многих случаях желательна передача тепла от одной среды к другой. Приготовление пищи - это повседневный пример предполагаемой теплопередачи. Кроме того, большинство электронных компонентов работают более эффективно, если избыточное тепло, выделяемое оборудованием, отводится в среду, на которую не влияет добавление тепла. Действует ли вещество как теплопроводник или изолятор, зависит от терморезистивных свойств вещества. Тепловое сопротивление (R) - это мера способности объекта задерживать теплопередачу за счет теплопроводности через заданную толщину вещества. Математически R равно: R = L / k, где L - толщина изоляции в дюймах, а k - теплопроводность, (BTU) (дюйм) / (фут2) (oF) (час) Изменение толщины (L) влияет на значение R или тепловое сопротивление изоляции. Значения K - это константы, которые зависят от физических свойств данного материала. Они измеряют способность материала передавать тепло. Некоторые общие значения K, измеренные при комнатной температуре, для материалов: 325,300 для стали, 2750,700 для меди, 0.250 для стекловолокна и 0,167 для воздуха. Новый призыв к действию Конвекция Потери из-за конвекции могут быть незначительными в системе без обширных расчетов. В любой трубопроводной системе существуют небольшие воздушные зазоры между поверхностной стеной и изоляцией. Воздушные зазоры обычно небольшие - менее одной десятой дюйма - и препятствуют потоку воздуха, который ограничивает конвекцию. Хотя небольшие воздушные зазоры не влияют на потерю тепла за счет конвекции, их терморезистивные свойства следует проанализировать, чтобы определить вклад в потери тепла в системе за счет теплопроводности. Для иллюстрации предположим, что труба, показанная на рисунке 1, состоит из 1-дюймовой стекловолоконной изоляции, а воздушный зазор между стенкой трубы и изоляцией составляет 0,05 дюйма. Используя уравнение значения R, вы можете рассчитать сопротивление изоляции и воздушный зазор. Соотношение двух сопротивлений указывает на то, что изоляция оказывает наибольшее влияние на общее тепловое сопротивление, а незначительные дефекты в применении изоляции минимальны. Процент сопротивления воздушного зазора равен 0,299, деленному на 4.299, или 6,95 процента. Радиация Потеря тепла из-за излучения происходит в результате передачи тепла высокоэнергетическими молекулами посредством волн или частиц. Для значительных потерь тепла из-за излучения более горячая поверхность должна быть значительно выше температуры окружающей среды - намного выше, чем наблюдается в типичных применениях с обогревом. Следовательно, потерями тепла из-за излучения можно пренебречь. На практике при низких и средних температурах на конвекцию и излучение приходится около 10 процентов общих тепловых потерь системы.Добавив 10 процентов, можно вычислить общую формулу для расчета теплопотерь системы через теплопроводность, конвекцию и излучение. Расчет тепловых потерь на плоской поверхности Термин «потеря тепла» обычно относится к теплопередаче объекта окружающей среде. Это означает, что рассматриваемый объект - например, стена - имеет температуру выше температуры окружающей среды (рис. 2). Математически формула для расчета теплопотерь системы за счет теплопроводности, выраженная в БТЕ / час: Q = (U) (A) (T) , где U - проводимость, БТЕ / (фут ²) (^o F) (час) A - площадь поверхности объекта, футы ² ΔT - разница температур (T1 -T2), ^o F Проводимость - это величина, обратная сопротивлению, R, и может быть выражена как U = 1 / R или U = k / L. Следовательно, другой способ выразить основную теплопотери (Q): Q = [(k) (A) (ΔT) (1.1)] / л Потери тепла, БТЕ / час БТЕ и ватт: сравнение. Приведенное выше уравнение вычисляет тепловые потери всей плоской площади в БТЕ / час, но электричество обычно продается в киловатт-часах. Следовательно, уравнение требует коэффициента преобразования для преобразования БТЕ в ватты. Один ватт равен 3,412 БТЕ. Изменение уравнения дает новую формулу: Q = [(k) (A) (ΔT) (1.1)] / (3,412) (л) Тепловые потери, Вт / час Не можете получить достаточно информации? Подробнее читайте здесь. Чтобы помочь вам в заказе лучшей системы отопления, позвольте знающему представителю Indeeco помочь вам сегодня же! Позвоните по телефону 314-644-4300 или посетите наш сайт www.indeeco.com. Расчет потерь тепла в стене | EGEE 102: Энергосбережение и защита окружающей среды Потери тепла с поверхности стены можно рассчитать, используя любую из трех формул, которые мы рассмотрели в части A этого урока. Потери тепла через стены, окна, крышу и пол следует рассчитывать отдельно из-за различных значений R для каждой из этих поверхностей. Если R-значение стен и крыши одинаково, сумма площадей стен и крыши может использоваться с одним R-значением. Пример Дом в Денвере, Колорадо, имеет 580 футов ² окон (R = 1), 1920 футов ² стен и 2750 футов ² крыши (R = 22). Стены выполнены из деревянного сайдинга (R = 0.81), 0,75 дюйма фанеры, 3,5 дюйма стекловолоконной изоляции, 1,0 дюйма полиуретановой плиты и 0,5 дюйма гипсокартона. Рассчитайте потребность в отоплении дома на отопительный сезон, учитывая, что HDD для Денвера составляет 6 100 единиц. Решение: Потребность в отоплении дома = Потери тепла из дома в течение всего года. Чтобы рассчитать теплопотери всего дома, нам нужно отдельно рассчитать теплопотери от стен, окон и крыши и сложить все тепловые потери. Потери тепла от стен: Площадь стен = 1 920 футов ², HDD = 6 100, и необходимо рассчитать составное R-значение стены. Материалы и их R-ценность Материал R-значение Деревянный сайдинг 0,81 Фанера 3/4 дюйма 0,94 3,5 дюйма из стекловолокна 3,5 дюйма x 3,7 / дюйма 12,95 1,0 дюйм полиуретановой плиты = 1,0 дюйм x 5,25 / дюйм 5,25 Гипсокартон 1/2 дюйма 0.45 Общая R-стоимость стен 20,40 Потери тепла от стен = 1,920 футов2 × 6,100 ° F − дней × 24 часа 20,4 футов2 ° FhBtu = 13,78 MMBtu Потери тепла от окон = 580 кв. Футов × 6 100 ° F - дни × 24 часа 1 фут 2 ° F hBtu = 84,91 MMBtu Потери тепла от крыши = 2750 футов2 × 6100 ° F - дни × 24 часа22 футов2 ° F hBtu = 18,30 MMBtu Общие тепловые потери от дома = 13,78 + 84,91 + 18,30 = 116,99 MMBTU в год или потребность в отоплении составляет 116.99 миллионов БТЕ в год. Калькулятор потерь тепла | Калькулятор БТЕ Вы можете использовать этот калькулятор тепловых потерь, чтобы оценить мощность обогревателя, необходимую для поддержания комфортной температуры в вашей комнате. Из текста вы узнаете, как рассчитать теплопотери и что такое калькулятор отопления BTU. Зачем нужны системы отопления? Все материалы проводят тепло. Вы можете согреть свое место до комфортной температуры, но пока температура на улице ниже, в вашем доме будет холоднее.Поток тепла из более теплого места в более холодное практически невозможно остановить, независимо от того, насколько качественные изоляционные материалы вы найдете. Чтобы компенсировать потерю, нам необходимо подавать энергию с постоянной скоростью. Эта мощность представляет собой мощность нагревателя, которую этот калькулятор поможет вам вычислить. Что влияет на теплопотери? Потери тепла - это эффект теплопередачи (в ваттах) изнутри наружу. На теплопередачу влияют три фактора: Площадь поверхности, через которую проходит тепло материал разница температур Первый пункт прост: чем больше поверхность, тем больше тепла может передаваться одновременно.Второй момент касается характеристик материалов. Материалы, используемые в конструкциях, должны соответствовать определенным стандартам. Помимо прочего, это означает, что они должны обладать особыми свойствами в отношении теплопередачи. Общей характеристикой является коэффициент теплопередачи, также называемый U-значением. Он определяет передачу тепла через один квадратный метр материала, деленную на разницу температур. Например, кирпичная стена размером 11 дюймов может иметь U порядка 1 Вт / (м · К), тогда как стандартное окно может иметь значение U в пять раз больше.Последний фактор - разница температур. Тепло передается только между областями с разной температурой, поэтому, если температура одинакова, потока тепла нет. Обычно теплопередача пропорциональна разнице температур. Как рассчитать теплопотери? Чтобы вычислить теплопотери, нам нужно просуммировать теплопотери по всем поверхностям комнаты и учесть различные характеристики материалов, используемых в конструкции. Общие потери тепла складываются из потерь через стены, пол и потолок.Мы вычисляем потери через одну поверхность по формуле: Heat_loss = Площадь * U-значение , где Площадь - площадь поверхности, U-значение - U-значение материала. Потери тепла через стены можно оценить следующим образом. Во-первых, следует указать тип утеплителя. В нашем калькуляторе предусмотрено 3 варианта: без дополнительной изоляции: сплошная кирпичная стена толщиной 9 дюймов, коэффициент теплопроводности = 2,2 Вт / (м² · К) посредственная изоляция: пустотелая стенка толщиной 11 дюймов, коэффициент U = 1.0 Вт / (м² К) очень хорошо изолирован: полая стена толщиной 11 дюймов с дополнительной изоляцией, коэффициент теплопередачи = 0,6 Вт / (м² · К) При желании в расширенном режиме вы можете установить значение U вручную. Нам также нужно знать общую площадь стен. Однако следует учитывать только внешние стены. Наконец, в расширенном режиме вы можете выбрать количество окон и внешних дверей. Через них теряется большое количество тепла. Мы установили коэффициент теплопроводности окон 2,5 Вт / (м² K) и внешних дверей 2,4 Вт / (м² K) . В нашем калькуляторе мы учитываем теплопотери через пол, только если это первый этаж. Показатель U составляет 1 Вт / (м² · К) . Точно так же мы учитываем потери тепла через потолок, только если комната находится на верхнем этаже. Коэффициент теплопроводности потолка составляет 0,7 Вт / (м² K) . Калькулятор теплопотерь Чтобы воспользоваться калькулятором теплопотерь и определить мощность обогревателя, необходимо указать размеры вашей комнаты, указать, на каком этаже находится этот этаж и какой утеплитель у стен.Если вы не уверены, какой тип изоляции выбрать, выбирайте изоляцию худшего качества. Безопаснее быть пессимистом. Наконец, вы также должны указать, сколько у вас внешних стен. В расширенном режиме вы также можете указать количество окон и дверей. Имея эту информацию, мы можем вычислить тепловые потери (в ваттах, разделенных на разницу температур). Зная теплопотери, мы можем оценить мощность обогревателя. Последняя часть необходимой информации - это разница температур внутри (внутренняя температура) и снаружи (температура окружающей среды).Внутренняя температура зависит от вашего комфорта. Температура окружающей среды должна быть минимальной температурой в вашем регионе. Вычислитель тепла БТЕ В некоторых местах по всему миру для указания мощности системы отопления чаще используется BTU (британская тепловая единица) в час вместо ватт. Если вам интересно, сколько BTU мне нужно, вы можете легко изменить с ватт на BTU в час в нашем калькуляторе. Пример расчета теплопотерь из помещения Простой пример, примененный к двухквартирному дому Предпосылки для расчета теплопотерь от собственности описаны на отдельной странице этого сайта. Прежде чем рассматривать этот пример, Взгляните на страницу о калибровке, чтобы понять основные принципы. Для этого примера, помимо размеров, указанных на вышеприведенных чертежах, также необходимо знать: Все комнаты имеют высоту 8 футов. Все внешние стены представляют собой полости размером 11 дюймов без изоляции. Партийная стена из полнотелого кирпича 9 дюймов. Внутренние стены все оштукатурены, кирпич 4,5 дюйма, штукатурка. Пол подвесной брус. Все остекление UVPC с двойным остеклением. Наружная расчетная температура до 30 ° F. Температура в прилегающем участке неизвестна, поэтому предположим, что разница температур составляет 5 ° F. Расчетные температуры для комнаты - смотрите на этой странице. Большие окна имеют размер 10 футов x 4 фута, меньшие окна - 4 фута x 4 фута. Крыша покрыта фетром с утеплителем 100 мм. План не в масштабе !! В этом примере мы подробно рассмотрим одноместный номер (холл). Рассмотрим по очереди 4 стены и вычислим площадь каждого типа ткани: Передняя стенка: Общая стена 14 футов x 8 футов = 112 квадратных футов Окно 10 футов x 4 фута = 40 квадратных футов So полая стена - 112-40 = 72 кв. Фута Стена для вечеринок: Общая площадь стен 15 футов x 8 футов = 120 квадратных футов Стена в столовую: На этой стене нет разницы температур, поэтому нет потока тепловой энергии, поэтому нет необходимости рассчитывать площадь. Стена в зал: Общая стена 15 футов x 8 футов = 120 квадратных футов Дверь обрабатывается как стенная Зоны потолка и пола: 15 футов x 14 футов = 210 квадратных футов: Используя приведенные выше цифры, значения U (см. Эту страницу) и температура разность по каждой стене / потолку / полу можно рассчитать теплопотери (площадь x значение U x разница температур). площадь (футы) Значение U темп. разница всего Передняя стенка: полость 72 0.18 40 518,4 Окно 40 0,51 40 816 Стена для вечеринок 120 0,38 5 228 Стенка столовой – 0.39 0 0 Стенка зала 120 0,39 10 468 Потолок 210 0,29 5 304,5 Этаж 210 0.12 40 1008 Полная потеря ткани = 3342,9 Таким образом, общие потери тепла через ткань здания составляют 3345 БТЕ Теперь рассчитаем теплопотери из-за воздухообмена. объем помещения = 14 x 15 x 8 = 1,680 кубических футов воздухообмена = 1 в час (в зависимости от комнаты - см. Эту страницу) , поэтому потери тепла из-за воздухообмена составляют 1,680 х 1 х 0.02 x 40 = 1344 БТЕ Складываем результаты 2 и 3 вместе, получаем общую потерю тепла в час: 3345 + 1344 = 4689 БТЕ / час Это расчеты для салона, теперь необходимо провести расчеты для всех остальных комнат в доме. Обратите внимание, что если тепловые «потери» происходят через внутренние стены или пол / потолок, одна комната будет теряет тепло, в то время как другая комната получает его. В расчетах набирающее тепло помещение покажет отрицательные теплопотери. именно для этой части строительной ткани. Потеря ткани Потери при замене воздуха Всего (БТЕ / час) Столовая 3391 3046 6437 Гостиная 3343 1344 4687 Кухня 1714 941 2655 Прихожая 1501 1250 2751 Спальня 1 1162 666 1828 Спальня 2 1678 588 2266 Спальня 3 1009 134 1143 Ванная 2192 1129 3321 Итого за дом = 25,088 Результаты расчетов для всей комнаты в примере дома показаны на верно.Это указывает на количество тепла, которое необходимо произвести в каждой комнате для поддержания расчетной температуры. Нет только это необходимо для определения подходящего размера радиаторов, это также необходимо для определения размеров труб для водоснабжения. центральное отопление. Когда все значения сложены, последняя цифра указывает на размер котла, необходимый для отопления дома (примечание: не учитывается дополнительное отопление, необходимое для горячего водная система). Подробные расчеты для полного дома показаны на другом страница на этом сайте. Эти упрощенные расчеты не принимают во внимание тепло, производимое жителями или их жителями. деятельность (например, приготовление пищи, стирка и т. д.). Его можно изменить, улучшив (т.е. уменьшив) количество воздухообмена за счет увеличения исключение сквозняков, улучшенная изоляция ткани или принятие более низкой расчетной температуры в любой из комнат. Вообще нет смысла пытаться слишком точно рассчитать показатели теплопотерь, его основная цель указывает размер требуемых радиаторов и бойлера.Знание этих значений теплопотерь должно гарантировать, что выбранный радиаторы и бойлер не должны быть ни занижены, ни завышены; некоторое завышение рейтинга будет неизбежным, поскольку окончательный расчет цифра не будет полностью соответствовать номинальной мощности любого радиатора или бойлера. Урок физики На предыдущей странице мы узнали, что делает тепло с объектом, когда оно накапливается или выделяется. Прирост или потеря тепла приводят к изменениям температуры, изменению состояния или выполнения работы.Тепло - это передача энергии. Когда объект приобретается или теряется, внутри этого объекта будут происходить соответствующие изменения энергии. Изменение температуры связано с изменением средней кинетической энергии частиц внутри объекта. Изменение состояния связано с изменением внутренней потенциальной энергии, которой обладает объект. А когда работа сделана, происходит полная передача энергии объекту, над которым она выполняется. В этой части Урока 2 мы исследуем вопрос Как измерить количество тепла, полученного или выделенного объектом? Удельная теплоемкость Предположим, что несколько объектов, состоящих из разных материалов, нагреваются одинаково.Будут ли предметы нагреваться одинаково? Ответ: скорее всего, нет. Разные материалы будут нагреваться с разной скоростью, потому что каждый материал имеет свою удельную теплоемкость. Удельная теплоемкость относится к количеству тепла, необходимому для изменения температуры единицы массы (скажем, грамма или килограмма) на 1 ° C. В учебниках часто указывается удельная теплоемкость различных материалов. Стандартные метрические единицы - Джоуль / килограмм / Кельвин (Дж / кг / К). Чаще используются единицы измерения - Дж / г / ° C.Используйте виджет ниже, чтобы просмотреть удельную теплоемкость различных материалов. Просто введите название вещества (алюминий, железо, медь, вода, метанол, дерево и т. Д.) И нажмите кнопку «Отправить»; результаты будут отображаться в отдельном окне. Удельная теплоемкость твердого алюминия (0,904 Дж / г / ° C) отличается от удельной теплоемкости твердого железа (0,449 Дж / г / ° C). Это означает, что для повышения температуры данной массы алюминия на 1 ° C потребуется больше тепла, чем для повышения температуры той же массы железа на 1 ° C.Фактически, для повышения температуры образца алюминия на заданное количество потребуется примерно вдвое больше тепла по сравнению с тем же изменением температуры того же количества железа. Это связано с тем, что удельная теплоемкость алюминия почти вдвое больше, чем у железа. Теплоемкость указана из расчета на грамм или на килограмм . Иногда значение указывается на основе на моль , и в этом случае оно называется молярной теплоемкостью. Тот факт, что они перечислены на основе на количество , является показателем того, что количество тепла, необходимое для повышения температуры вещества, зависит от того, сколько вещества в нем есть.Эту истину, несомненно, знает всякий, кто варил на плите кастрюлю с водой. Вода закипает при температуре 100 ° C на уровне моря и при слегка пониженной температуре на возвышенностях. Чтобы довести кастрюлю с водой до кипения, ее сначала нужно поднять до 100 ° C. Это изменение температуры достигается за счет поглощения тепла горелкой печи. Быстро замечаешь, что для того, чтобы довести до кипения полную кастрюлю с водой, требуется значительно больше времени, чем для того, чтобы довести до кипения наполовину полную. Это связано с тем, что полная кастрюля с водой должна поглощать больше тепла, чтобы вызвать такое же изменение температуры.Фактически, требуется вдвое больше тепла, чтобы вызвать такое же изменение температуры в двойной массе воды. Удельная теплоемкость также указана на основе на K или на ° C . Тот факт, что удельная теплоемкость указана из расчета на градус , указывает на то, что количество тепла, необходимое для повышения данной массы вещества до определенной температуры, зависит от изменения температуры, необходимого для достижения этой конечной температуры.Другими словами, важна не конечная температура, а общее изменение температуры. Для изменения температуры воды с 20 ° C до 100 ° C (изменение на 80 ° C) требуется больше тепла, чем для повышения температуры того же количества воды с 60 ° C до 100 ° C (изменение на 40 ° C). ° С). Фактически, для изменения температуры данной массы воды на 80 ° C требуется вдвое больше тепла по сравнению с изменением на 40 ° C. Человек, который хочет быстрее довести воду до кипения на плите, должен начать с теплой водопроводной воды вместо холодной. Это обсуждение удельной теплоемкости заслуживает одного заключительного комментария. Термин «удельная теплоемкость» в некотором роде неправильный , неправильное обозначение . Этот термин подразумевает, что вещества могут обладать способностью удерживать вещь , называемую теплом. Как уже говорилось ранее, тепло - это не то, что содержится в объекте. Тепло - это то, что передается к объекту или от него. Объекты содержат энергию в самых разных формах. Когда эта энергия передается другим объектам с другой температурой, мы называем переданную энергию теплом или тепловой энергией .Хотя это вряд ли приживется, более подходящим термином будет удельная энергоемкость. Связь количества тепла с изменением температуры Удельная теплоемкость позволяет математически связать количество тепловой энергии, полученной (или потерянной) образцом любого вещества с массой образца и ее результирующим изменением температуры. Связь между этими четырьмя величинами часто выражается следующим уравнением. Q = m • C • ΔT где Q - количество тепла, переданного объекту или от него, m - масса объекта, C - удельная теплоемкость материала, из которого состоит объект, а ΔT - результирующее изменение температуры объекта. Как и во всех других ситуациях в науке, значение дельта (∆) для любой величины вычисляется путем вычитания начального значения количества из окончательного значения количества. В этом случае ΔT равно T _final - T _initial.При использовании приведенного выше уравнения значение Q может быть положительным или отрицательным. Как всегда, положительный и отрицательный результат расчета имеет физическое значение. Положительное значение Q указывает, что объект получил тепловую энергию из окружающей среды; это соответствовало бы повышению температуры и положительному значению ΔT. Отрицательное значение Q указывает на то, что объект выделяет тепловую энергию в окружающую среду; это соответствовало бы снижению температуры и отрицательному значению ΔT. Знание любых трех из этих четырех величин позволяет человеку вычислить четвертое количество. Обычная задача на многих уроках физики включает решение проблем, связанных с отношениями между этими четырьмя величинами. В качестве примеров рассмотрим две проблемы ниже. Решение каждой проблемы разработано для вас. Дополнительную практику можно найти в разделе «Проверьте свое понимание» внизу страницы. Пример задачи 1 Какое количество тепла требуется для повышения температуры 450 граммов воды с 15 ° C до 85 ° C? Удельная теплоемкость воды 4.18 Дж / г / ° C. Как и любая проблема в физике, решение начинается с определения известных величин и соотнесения их с символами, используемыми в соответствующем уравнении. В этой задаче мы знаем следующее: м = 450 г С = 4,18 Дж / г / ° C T _{начальная} = 15 ° C T _{окончательный} = 85 ° C Мы хотим определить значение Q - количество тепла.Для этого мы использовали бы уравнение Q = m • C • ΔT. Буквы m и C известны; ΔT можно определить по начальной и конечной температуре. T = T _{конечный} - T _{начальный} = 85 ° C - 15 ° C = 70 ° C Зная три из четырех величин соответствующего уравнения, мы можем подставить и решить для Q. Q = m • C • ΔT = (450 г) • (4,18 Дж / г / ° C) • (70 ° C) Q = 131670 Дж Q = 1.3x10 ⁵ J = 130 кДж (округлено до двух значащих цифр) Пример задачи 2 Образец 12,9 грамма неизвестного металла при температуре 26,5 ° C помещают в чашку из пенополистирола, содержащую 50,0 граммов воды при температуре 88,6 ° C. Вода охлаждается, и металл нагревается, пока не будет достигнуто тепловое равновесие при 87,1 ° C. Предполагая, что все тепло, теряемое водой, передается металлу, а чашка идеально изолирована, определите удельную теплоемкость неизвестного металла.Удельная теплоемкость воды составляет 4,18 Дж / г / ° C. По сравнению с предыдущей проблемой это гораздо более сложная проблема. По сути, эта проблема похожа на две проблемы в одной. В основе стратегии решения проблем лежит признание того, что количество тепла, потерянного водой (Q _вода), равно количеству тепла, полученного металлом (Q _металл). Поскольку значения m, C и ΔT воды известны, можно вычислить Q _water.Это значение Q _воды равно значению металла Q _{. Как только значение металла} Q _{известно, его можно использовать со значением m и ΔT металла для расчета металла} Q _{. Использование этой стратегии приводит к следующему решению:} Часть 1: Определение потерь тепла водой Дано: м = 50,0 г С = 4,18 Дж / г / ° C Т _{начальная} = 88,6 ° С Т _финал = 87.1 ° С ΔT = -1,5 ° C (T _{конечный} - T _{начальный}) Решение для воды Q : Q _вода = m • C • ΔT = (50,0 г) • (4,18 Дж / г / ° C) • (-1,5 ° C) Q _вода = -313,5 Дж (без заземления) (Знак - означает, что вода теряет тепло) Часть 2: Определите стоимость металла C Дано: Q _металл = 313.5 Дж (используйте знак +, так как металл нагревается) m = 12,9 г Т _{начальная} = 26,5 ° С T _{окончательный} = 87,1 ° C ΔT = (T _{конечный} - T _{начальный}) Решить для металла C : Переставьте металл Q = m _металл • C _металл • ΔT _металл, чтобы получить металл C = Q _металл / (m _металл • ΔT _металл) C _металл = Q _металл / (м _металл • ΔT _металл) = (313.5 Дж) / [(12,9 г) • (60,6 ° C)] C _металл = 0,40103 Дж / г / ° C C _металл = 0,40 Дж / г / ° C (округлено до двух значащих цифр) Тепло и изменения состояния Приведенное выше обсуждение и соответствующее уравнение (Q = m • C • ∆T) связывает тепло, получаемое или теряемое объектом, с результирующими изменениями температуры этого объекта. Как мы узнали, иногда тепло накапливается или теряется, но температура не меняется.Это тот случай, когда вещество претерпевает изменение состояния. Итак, теперь мы должны исследовать математику, связанную с изменениями состояния и количества тепла. Чтобы начать обсуждение, давайте рассмотрим различные изменения состояния, которые можно наблюдать для образца вещества. В таблице ниже перечислены несколько изменений состояния и указаны имена, обычно связанные с каждым процессом. Процесс Изменение состояния Плавка От твердого до жидкого Замораживание От жидкости к твердому веществу Испарение От жидкости к газу Конденсация Газ - жидкость Сублимация Твердое тело в газ Депонирование Газ - твердое вещество В случае плавления, кипения и сублимации к образцу вещества должна быть добавлена энергия, чтобы вызвать изменение состояния.Такие изменения состояния называют эндотермическими. Замораживание, конденсация и осаждение экзотермичны; энергия высвобождается образцом материи, когда происходят эти изменения состояния. Таким образом, можно заметить, что образец льда (твердая вода) тает, когда его помещают на горелку или рядом с ней. Тепло передается от горелки к образцу льда; энергия приобретается льдом, вызывая изменение состояния. Но сколько энергии потребуется, чтобы вызвать такое изменение состояния? Есть ли математическая формула, которая могла бы помочь в определении ответа на этот вопрос? Безусловно, есть. Количество энергии, необходимое для изменения состояния образца материи, зависит от трех вещей. Это зависит от того, что это за субстанция, от того, сколько субстанции претерпевает изменение состояния, и от того, какое изменение состояния происходит. Например, для плавления льда (твердая вода) требуется другое количество энергии, чем для плавления железа. И для таяния льда (твердая вода) требуется другое количество энергии, чем для испарения того же количества жидкой воды. И, наконец, для плавления 10 требуется другое количество энергии.0 граммов льда по сравнению с таянием 100,0 граммов льда. Вещество, процесс и количество вещества - это три переменные, которые влияют на количество энергии, необходимое для того, чтобы вызвать конкретное изменение состояния. Используйте виджет ниже, чтобы исследовать влияние вещества и процесса на изменение энергии. (Обратите внимание, что теплота плавления - это изменение энергии, связанное с изменением состояния твердое-жидкое.) Значения удельной теплоты плавления и удельной теплоты испарения указаны из расчета на количество .Например, удельная теплота плавления воды составляет 333 Дж / грамм. Чтобы растопить 1,0 грамм льда, требуется 333 Дж энергии. Чтобы растопить 10 граммов льда, требуется в 10 раз больше энергии - 3330 Дж. Такое рассуждение приводит к следующим формулам, связывающим количество тепла с массой вещества и теплотой плавления и испарения. Для плавления и замораживания: Q = m • ΔH _{плавление} Для испарения и конденсации: Q = m • ΔH _{испарение} , где Q представляет количество энергии, полученной или высвобожденной во время процесса, m представляет собой массу образца, ΔH _{плавления} представляет собой удельную теплоту плавления (на грамм) и ΔH _{испарения} представляет собой удельную теплоемкость плавления. испарение (из расчета на грамм).Подобно обсуждению Q = m • C • ΔT, значения Q могут быть как положительными, так и отрицательными. Значения Q положительны для процесса плавления и испарения; это согласуется с тем фактом, что образец вещества должен набирать энергию, чтобы плавиться или испаряться. Значения Q отрицательны для процесса замораживания и конденсации; это согласуется с тем фактом, что образец вещества должен терять энергию, чтобы замерзнуть или конденсироваться. В качестве иллюстрации того, как можно использовать эти уравнения, рассмотрим следующие два примера задач. Пример задачи 3 Элиза кладет в свой напиток 48,2 грамма льда. Какое количество энергии будет поглощено льдом (и высвобождено напитком) в процессе таяния? Теплота плавления воды 333 Дж / г. Уравнение, связывающее массу (48,2 грамма), теплоту плавления (333 Дж / г) и количество энергии (Q): Q = m • ΔH _fusion.Подстановка известных значений в уравнение приводит к ответу. Q = м • ΔH _{плавление} = (48,2 г) • (333 Дж / г) Q = 16050,6 Дж Q = 1,61 x 10 ⁴ Дж = 16,1 кДж (округлено до трех значащих цифр) Пример Задачи 3 включает в себя довольно простое вычисление типа «подключай и исправляй». Теперь мы попробуем Пример задачи 4, который потребует более глубокого анализа. Пример задачи 4 Какое минимальное количество жидкой воды на 26.5 градусов, которые потребуются, чтобы полностью растопить 50,0 граммов льда? Удельная теплоемкость жидкой воды составляет 4,18 Дж / г / ° C, а удельная теплота плавления льда - 333 Дж / г. В этой задаче лед тает, а жидкая вода остывает. Энергия передается от жидкости к твердому телу. Чтобы растопить твердый лед, на каждый грамм льда необходимо передать 333 Дж энергии. Эта передача энергии от жидкой воды ко льду охлаждает жидкость.Но жидкость может охладиться только до 0 ° C - точки замерзания воды. При этой температуре жидкость начнет затвердевать (замерзнуть), а лед полностью не растает. Мы знаем следующее о льду и жидкой воде: Информация о льду: м = 50,0 г ΔH _{плавление} = 333 Дж / г Информация о жидкой воде: С = 4.18 Дж / г / ° C Т _{начальная} = 26,5 ° С T _{окончательный} = 0,0 ° C ΔT = -26,5 ° C (T _{конечный} - T _{начальный}) Энергия, полученная льдом, равна энергии, потерянной из воды. Q _лед = -Q _{жидкая вода} Знак - указывает, что один объект получает энергию, а другой объект теряет энергию. Мы можем вычислить левую часть приведенного выше уравнения следующим образом: Q _лед = m • ΔH _{плавление} = (50.0 г) • (333 Дж / г) Q _лед = 16650 Дж Теперь мы можем установить правую часть уравнения равной m • C • ΔT и начать подставлять известные значения C и ΔT, чтобы найти массу жидкой воды. Решение: 16650 Дж = -Q _{жидкая вода} 16650 Дж = -м _{жидкая вода} • C _{жидкая вода} • ΔT _{жидкая вода} 16650 Дж = -м _{жидкая вода} • (4.18 Дж / г / ° C) • (-26,5 ° C) 16650 Дж = -м _{жидкая вода} • (-110,77 Дж / ° C) м _{жидкая вода} = - (16650 Дж) / (- 110,77 Дж / ° C) м _{жидкая вода} = 150,311 г м _{жидкая вода} = 1,50x10 ² г (округлено до трех значащих цифр) Еще раз о кривых нагрева и охлаждения На предыдущей странице Урока 2 обсуждалась кривая нагрева воды.Кривая нагрева показывала, как температура воды увеличивалась с течением времени по мере нагрева образца воды в твердом состоянии (т. Е. Льда). Мы узнали, что добавление тепла к образцу воды может вызвать либо изменение температуры, либо изменение состояния. При температуре плавления воды добавление тепла вызывает преобразование воды из твердого состояния в жидкое состояние. А при температуре кипения воды добавление тепла вызывает преобразование воды из жидкого состояния в газообразное.Эти изменения состояния произошли без каких-либо изменений температуры. Однако добавление тепла к образцу воды, не имеющей температуры фазового перехода, приведет к изменению температуры. Теперь мы можем подойти к теме кривых нагрева на более количественной основе. На диаграмме ниже представлена кривая нагрева воды. На нанесенных линиях есть пять помеченных участков. Три диагональных участка представляют собой изменения температуры пробы воды в твердом состоянии (участок 1), жидком состоянии (участок 3) и газообразном состоянии (участок 5).Две горизонтальные секции представляют изменения в состоянии воды. На участке 2 проба воды тает; твердое вещество превращается в жидкость. В секции 4 образец воды подвергается кипению; жидкость превращается в газ. Количество тепла, передаваемого воде в секциях 1, 3 и 5, связано с массой образца и изменением температуры по формуле Q = m • C • ΔT. А количество тепла, переданного воде в секциях 2 и 4, связано с массой образца и теплотой плавления и испарения формулами Q = m • ΔH _fusion (секция 2) и Q = m • ΔH _{испарение} (раздел 4).Итак, теперь мы попытаемся вычислить количество тепла, необходимое для перевода 50,0 граммов воды из твердого состояния при -20,0 ° C в газообразное состояние при 120,0 ° C. Для расчета потребуется пять шагов - по одному шагу для каждого раздела приведенного выше графика. Хотя удельная теплоемкость вещества зависит от температуры, в наших расчетах мы будем использовать следующие значения теплоемкости: Твердая вода: C = 2,00 Дж / г / ° C Жидкая вода: C = 4,18 Дж / г / ° C Газообразная вода: C = 2.01 Дж / г / ° C Наконец, мы будем использовать ранее сообщенные значения ΔH _{слияния} (333 Дж / г) и ΔH _{испарения} (2,23 кДж / г). Раздел 1 : Изменение температуры твердой воды (льда) с -20,0 ° C до 0,0 ° C. Используйте Q ₁ = m • C • ΔT , где m = 50,0 г, C = 2,00 Дж / г / ° C, T _{начальная} = -200 ° C и T _{конечная} = 0,0 ° C Q ₁ = m • C • ΔT = (50.0 г) • (2,00 Дж / г / ° C) • (0,0 ° C - -20,0 ° C) Q ₁ = 2,00 x10 ³ J = 2,00 кДж Раздел 2 : Таяние льда при 0,0 ° C. Используйте Q ₂ = m • ΔH _сварка , где m = 50,0 г и ΔH _{плавления} = 333 Дж / г Q ₂ = m • ΔH _{плавление} = (50,0 г) • (333 Дж / г) Q ₂ = 1,665 x10 ⁴ Дж = 16.65 кДж Q ₂ = 16,7 кДж (округлено до 3 значащих цифр) Раздел 3 : Изменение температуры жидкой воды с 0,0 ° C на 100,0 ° C. Используйте Q ₃ = m • C • ΔT , где m = 50,0 г, C = 4,18 Дж / г / ° C, T _{начальная} = 0,0 ° C и T _{конечная} = 100,0 ° C Q ₃ = m • C • ΔT = (50,0 г) • (4,18 Дж / г / ° C) • (100,0 ° C - 0,0 ° C) Q ₃ = 2.09 x10 ⁴ J = 20,9 кДж Раздел 4 : Кипячение воды при 100,0 ° C. Используйте Q ₄ = m • ΔH _{испарение} , где m = 50,0 г и ΔH _{испарение} = 2,23 кДж / г Q ₄ = m • ΔH _{испарение} = (50,0 г) • (2,23 кДж / г) Q ₄ = 111,5 кДж Q ₄ = 112 кДж (округлено до 3 значащих цифр) Раздел 5 : Изменение температуры жидкой воды со 100.От 0 ° C до 120,0 ° C. Используйте Q ₅ = m • C • ΔT , где m = 50,0 г, C = 2,01 Дж / г / ° C, T _{начальная} = 100,0 ° C и T _{конечная} = 120,0 ° C Q ₅ = m • C • ΔT = (50,0 г) • (2,01 Дж / г / ° C) • (120,0 ° C - 100,0 ° C) Q ₅ = 2,01 x10 ³ J = 2,01 кДж Общее количество тепла, необходимое для превращения твердой воды (льда) при -20 ° C в газообразную воду при 120 ° C, является суммой значений Q для каждого участка графика.То есть Q _итого = Q ₁ + Q ₂ + Q ₃ + Q ₄ + Q ₅ Суммирование этих пяти значений Q и округление до нужного количества значащих цифр приводит к значению 154 кДж в качестве ответа на исходный вопрос. В приведенном выше примере есть несколько особенностей решения, над которыми стоит задуматься: Первое: длинная задача была разделена на части, каждая из которых представляет собой одну из пяти частей графика.Поскольку было вычислено пять значений Q, они были обозначены как Q ₁, Q ₂ и т. Д. Этот уровень организации требуется в многоступенчатой задаче, такой как эта. Секунда: Внимание было уделено знаку +/- на ΔT. Изменение температуры (или любой величины) всегда рассчитывается как конечное значение величины за вычетом начального значения этой величины. Третий: На протяжении всей задачи внимание уделялось подразделениям.Единицы Q будут либо в Джоулях, либо в килоджоулях, в зависимости от того, какие количества умножаются. Отсутствие внимания к устройствам - частая причина сбоев в подобных проблемах. Четвертый: На протяжении всей задачи внимание уделялось значащим цифрам. Хотя это никогда не должно становиться основным акцентом какой-либо проблемы в физике, это, безусловно, деталь, на которую стоит обратить внимание. Здесь, на этой странице, мы узнали, как рассчитать количество тепла, задействованного в любом процессе нагрева / охлаждения и в любом процессе изменения состояния.Это понимание будет иметь решающее значение, когда мы перейдем к следующей странице Урока 2, посвященной калориметрии. Калориметрия - это наука, связанная с определением изменений энергии системы путем измерения теплообмена с окружающей средой. Проверьте свое понимание 1. Вода имеет необычно высокую удельную теплоемкость. Какое из следующих утверждений логически следует из этого факта? а.По сравнению с другими веществами горячая вода вызывает сильные ожоги, потому что она хорошо проводит тепло. б. По сравнению с другими веществами вода при нагревании быстро нагревается до высоких температур. c. По сравнению с другими веществами, образец воды требует значительного количества тепла, чтобы немного изменить ее температуру. 2. Объясните, почему в больших водоемах, таких как озеро Мичиган, может быть довольно холодно в начале июля, несмотря на то, что температура наружного воздуха около или выше 90 ° F (32 ° C). 3. В таблице ниже описан термический процесс для различных объектов (выделен красным жирным шрифтом). Для каждого описания укажите, набирается или теряется тепло объектом, является ли процесс эндотермическим или экзотермическим, и является ли Q для указанного объекта положительным или отрицательным значением. Процесс Получено или потеряно тепло? Эндо- или экзотермический? Q: + или -? а. Кубик льда помещают в стакан с лимонадом комнатной температуры, чтобы охладить напиток. г. Холодный стакан лимонада стоит на столе для пикника под жарким полуденным солнцем и нагревается до 32 ° F. г. Конфорки на электроплите выключаются и постепенно остывают до комнатной температуры. г. Учитель вынимает из термоса большой кусок сухого льда и опускает его в воду. Сухой лед возгоняется, образуя газообразный диоксид углерода. e. Водяной пар в увлажненном воздухе ударяется о окно и превращается в каплю росы (каплю жидкой воды). 4. Образец металлического цинка массой 11,98 грамма помещают в баню с горячей водой и нагревают до 78,4 ° C. Затем его удаляют и помещают в чашку из пенополистирола, содержащую 50,0 мл воды комнатной температуры (T = 27,0 ° C; плотность = 1,00 г / мл). Вода прогревается до температуры 28.1 ° С. Определите удельную теплоемкость цинка. 5. Джейк берет из туалета банку с газировкой и выливает ее в чашку со льдом. Определите количество тепла, теряемого содой комнатной температуры при плавлении 61,9 г льда (ΔH _fusion = 333 Дж / г). 6. Теплота сублимации (ΔH _{сублимация}) сухого льда (твердый диоксид углерода) составляет 570 Дж / г. Определите количество тепла, необходимое для превращения 5,0-фунтового мешка сухого льда в газообразный диоксид углерода.(Дано: 1,00 кг = 2,20 фунта) 7. Определите количество тепла, необходимое для повышения температуры 3,82-граммового образца твердого пара-дихлорбензола с 24 ° C до жидкого состояния при 75 ° C. Пара-дихлорбензол имеет температуру плавления 54 ° C, теплоту плавления 124 Дж / г и удельную теплоемкость 1,01 Дж / г / ° C (твердое состояние) и 1,19 Дж / г / ° C (жидкое состояние). Интернет-курсов 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, П.Е. Нью-Джерси «Материал был очень информативным и организованным. Я многому научился, и они были . очень быстро отвечу 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 я уже знаком. 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 в 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 узнает 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 получение викторины. " Арвин Свангер, П.Е. Вирджиния "Спасибо за то, что вы предложили все эти замечательные курсы. Я определенно выучил и получил огромное удовольствие ". 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 Доступно и просто использовать. Большое спасибо. " Патрисия Адамс, P.E. Канзас "Отличный способ добиться соответствия требованиям PE Continuing Education в рамках ограничений по времени лицензиата." Joseph Frissora, 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 в проектировании объектов "очень полезен.Модель испытание потребовало исследования 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, П.Е. 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. До сих пор 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 ожидаю сдачи дополнительных курсов. Процесс прост, и намного эффективнее, чем в пути ". 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 исследовать 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 утром до метро на работу." Клиффорд Гринблатт, П.Е. Мэриленд "Просто найти интересные курсы, скачать документы и взять викторина. Я бы очень рекомендовал вам на любой PE нужно 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 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 коды 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 предлагает 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 Строительство курс и очень рекомендую ." Денис Солано, P.E. Флорида "Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса по этике в Нью-Джерси были очень хорошими хорошо подготовлен. " 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! Сохраняю 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 всесторонний ». Майкл Тобин, P.E. Аризона "Это мой второй курс, и мне понравилось то, что мне предложили курс поможет по моей линии работ." Рики Хефлин, П.Е. Оклахома «Очень быстро и легко ориентироваться. Я обязательно воспользуюсь этим сайтом снова». Анджела Уотсон, П.Е. Монтана «Легко выполнить. Никакой 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 ». Луан Мане, П.Е. Conneticut "Мне нравится, как зарегистрироваться и читать материалы в автономном режиме, а затем Вернуться, 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 Бродский, П.Е. Нью-Джерси "Веб-сайт прост в использовании, вы можете скачать материал 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 ». Фред Шейбе, P.E. Висконсин «Положительный опыт.Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и закончил один час PDH в один час. " Стив Торкильдсон, P.E. Южная Каролина "Мне понравилось загружать 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 онлайн-викторине и получение сразу сертификат. " Марлен Делани, П.Е. Иллинойс "Учебные модули CEDengineering - это очень удобный способ доступа к информации по номеру много разные технические зоны за пределами по своей специализации без надо ехать.

Промышленная вентиляция в Москве строительство монтаж в Подольске

Простой расчет теплопотерь зданий. |

Считаем площади ограждающих конструкций:

Теперь посмотрим тепловое сопротивление используемых материалов.

Посчитаем тепловые потери:

Теперь о потерях на вентиляцию.

Итоговый результат:

Расчет теплопотерь: калькулятор, формулы, пример, таблица

Методика расчета теплопотерь помещений и порядок его выполнения

Добавочные тепловые потери через окна и двери

Расчет расходов тепла на нагревание попадающего снаружи воздуха

Расчет тепловых потерь частного дома

Теплопотери и их расчет на примере двухэтажного здания

Методика расчета теплопотерь для помещений

Расчет теплопотерь дома с примером

Разновидности теплопотерь

Расчет теплопотерь

Теплопотери через ограждающие конструкции

Теплопотери через вентиляцию

Теплопотери через канализацию

Пример расчета теплопотерь дома

Определяем теплопотери через ограждающие конструкции (для примера рассмотрим только стены)

Теплопотери через вентиляцию

Теплопотери через канализацию

Оценка полного объема энергозатрат

Видео на тему

формула расчета тепловых потерь здания, тепловой расчет отопительных приборов, фото и видео примеры

Этапы выполнения теплового расчета помещения

Как правильно выполнить тепловой расчет здания

Формула расчета тепловой энергии

Коэффициенты расчета тепловых потерь здания

Принцип гидравлического расчета для системы отопления

Теплопотери в домах, их подробный правильный расчет

Зачем делать расчет теплопотерь?

Расчет теплопотерь

Первым делом рассмотрим теплопотери через стены

Далее идут тепловые потери сквозь окна

Расчет потерь тепла через пол на грунте

Дополнительные теплопотери

Теплопотери на вентиляцию

Расчет тепловых потерь в программе Excel

Шаг 1

Перейти по ссылке и открыть программный файл. Вы перед собой увидите таблицу такого вида:

Шаг 2

Шаг 3

Шаг 4

Заключение

Читайте также:

Расчет теплопотерь стен – МатериалСтройСервис

5-ступенчатый расчет тепловых потерь

Шаг 1 – Расчет дельты T (расчетная температура):

Шаг 2 – Расчет площади поверхности:

Шаг 3 – Рассчитайте U-значение:

Шаг 4 – Расчет теплопотерь поверхности стены:

Шаг 5 – Рассчитайте общую потерю тепла стеной:

Как рассчитать теплопотери

Проводимость

Конвекция

Радиация

БТЕ и ватт: сравнение.

Расчет потерь тепла в стене | EGEE 102: Энергосбережение и защита окружающей среды

Пример

| Калькулятор БТЕ

Зачем нужны системы отопления?

Что влияет на теплопотери?

Как рассчитать теплопотери?

Калькулятор теплопотерь

Вычислитель тепла БТЕ

Пример расчета теплопотерь из помещения

Урок физики

Удельная теплоемкость

Еще раз о кривых нагрева и охлаждения

Проверьте свое понимание

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

Вам может понравится

Дизайн под кирпич: 🔥 Кирпич в интерьере (29 фото) 2023 лучшие идеи для квартиры от дизайн-студии в Москве!

Яркие обои: Яркие обои для стен, цена

Кухня гостиная 15 кв м: Дизайн кухни гостиной 15 кв м фото с зонированием — фото интерьеров

Добавить комментарий Отменить ответ

`Вам может понравится`

`Дизайн под кирпич: 🔥 Кирпич в интерьере (29 фото) 2023 лучшие идеи для квартиры от дизайн-студии в Москве!`

`Яркие обои: Яркие обои для стен, цена`

`Кухня гостиная 15 кв м: Дизайн кухни гостиной 15 кв м фото с зонированием — фото интерьеров`

`Добавить комментарий Отменить ответ`