Онлайн-калькулятор теплопотерь трубопровода

Расчет потерь тепла

Для точного расчета теплопотерь потребуется подготовить исходные данные по конкретному объекту (объем, высота здания, его местоположение), а также нормативные документы, содержащие таблицы различных коэффициентов, показателей.  Сначала рекомендуется рассчитать все составляющие формулы, записать данные, затем подставить данные формулы.

Основные формулы

Для расчета используется следующая формула:

Q_от = а*V*q_от *(t_в — t_нр)*(1 + К_ир)*10-6 Гкал/час

• а – поправочный коэффициент, который учитывает разницу между температурой воздуха снаружи (улица) определенной местности и температурой -30оС, для которой обозначена характеристика q_от;
• V – объем здания по внешнему периметру;
• q_от — удельная характеристика отапливаемого помещения, которая обозначена при температуре снаружи -30оС;
• t_в –температура воздуха внутри помещения;
•  t_нр –температура снаружи конкретного местоположения (местности), в котором расположено здание;
• К_ир –коэффициент инфильтрации, определяемый тепловым, ветровым напором.

Из приведенных выше составляющих формулы к числу исходных данных относится объем помещения, поправочный коэффициент, удельную характеристику здания, расчетные температуры необходимо взять из документации, а коэффициент инфильтрации рассчитать по формуле:

                                  273 + t_нр

К_ир = 10-2 √[2gL(1 — ————-) + w_p2]

                                  273 + t_в

g – ускорение свободного падения земли (9,8 м/с2);

L – высота строения;

w_p — обусловленная данным регионом скорость ветра отопительного периода.

Необходимая документация

Часть данных необходимо взять в нормативной документации, рекомендуется скачать эти документы или найти их онлайн:

Методика определения количества тепловой энергии и теплоносителя (1);

Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны (2);

Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях (3);

Строительная климатология (4).

Для удобства литература пронумерована. Далее соответствующая документация будет обозначаться сокращенно (например, Д3).

Исходные данные. Предварительные подсчеты

Рассмотрим расчет теплопотерь на примере административного здания города Омск. Высота здания – 9 метров. Объем здания по внешнему периметру – 8560 кубических метров.

В Таблице 3.1 – Климатические параметры холодного периода года (Д4)  напротив соответствующего города находим  5-ую графу, температуру воздуха наиболее холодной пятидневки. Для Омска данный показатель равен – 37оС.

В 20-й графе этой же таблицы находим скорость ветра данного города. Данный показатель составляет 2,8 м/с.

В пункте 1.2 (Д1) находим Таблицу 2, поправочный коэффициент а для жилых помещений. В таблице представлены коэффициенты температуры шагом 5 градусов, соответственно есть данные температуры — 35 оС (коэффициент 0,95), — 40 оС (коэффициент 0,9). Рассчитываем методом интерполяции коэффициент нашей температуры — 37 оС, получаем – 0,93.

Далее п.3 (Д3) находим Классификацию помещений и определяем категорию анализируемого помещения. Поскольку речь идет об административном здании, ему присваивается категория 3в (пространство пребывания большого количества людей без верхней одежды в положении стоя).

Таблица 3 (Д3) Допустимые, достаточные значения увлажненности воздуха, силы ветра, температурного режима гражданских помещений – находим показатель Температура (оптимальная) для нашего типа здания (3в). Показатель составляет 18-20 градусов. Выбираем наименьшую границу  18оС.

Таблице 4 (Д1) Удельный показатель тепла культурно-образовательных, административных, лечебных зданий – находим соответствующий коэффициент, исходя из объема здания. Данный случай до 10 000 м3. Коэффициент составляет 0,38.

Все данные подготовлены:

g – 9,8 м/с2;

L – 9 м;

w_p – 2,8 м/с;

а –0,93;

V – 8560 м3;

q_от – 0,38;

t_в – 18оС;

 t_нр – — 37оС;

К_ир – необходимо рассчитать.

Далее можно просто подставить цифры формулы.

Итоговый расчет

Сначала рассчитываем коэффициент инфильтрации:

                       273 + (-37)

К_ир = 10-2 √ = 0,4

                     273 + 18

Q_от = 0,93*8560*0,38*(18 – (-37))*(1 + 0,4)*10-6 Гкал/час = 232933 *10-6 Гкал/час = 0,232933 Гкал/час

Для большего понимания, посмотрите данное видео:

Факторы, влияющие на теплопотери

В строительных конструкциях, как правило, используют комбинации нескольких материалов. Этим решением обеспечивают:

• необходимую прочность силового каркаса;
• хорошие изоляционные свойства;
• привлекательный внешний вид отделки;
• надежное скрепление слоев.

Структура стены

В приведенном на рисунке примере общие потери рассчитывают сложением значений, полученных для каждого слоя. Кроме толщины учитывают теплопроводность каждого материала.

К сведению. В специализированный калькулятор теплопотерь стен дома заносят последовательно указанные выше значения. Программа автоматически подставит соответствующие коэффициенты.

В действительности приходится решать более сложные задачи. Достаточно часто для заливки монолита применяют стальные штыри, удерживающие опалубку. После завершения процесса их удаляют с последующим заполнением отверстий строительной смесью. Если нарушена монтажная технология, и не выполнены завершающие операции, в стенах образуются «мостики холода». По ним тепло быстро уходит наружу с одновременным бесполезным нагревом внутреннего объема стены. Понятно, что в подобных условиях значительно возрастают затраты на отопление.

Воздух обладает минимальной проводимостью тепла, поэтому является великолепным изолятором. Это свойство применяют при создании волоконных и пористых специализированных материалов. Чтобы получить хороший результат, создают однородный слой. Любые уплотнения, особенно создающие трассы тепловых утечек, увеличивают потери.

Следующим важным фактором является накопление влаги внутри строительных конструкций. В отличие от воздуха, здесь речь идет об ухудшении полезных изоляционных свойств. При отрицательных температурах процесс кристаллизации в десятки раз повышает теплопроводность.

Перемещение точки росы в разных строительных конструкциях

Здесь показано, при качественном проекте место образования повышенной влажности выносится за пределы основной стены. Именно по этой причине утепление рекомендуют устанавливать снаружи. Ошибочные решения не только ухудшают теплопроводность, но и активизируют процессы гниения.

Важно! Чтобы не ошибиться, расчет теплопотерь онлайн дополняют изучением перемещения точки росы в режиме нормальной круглогодичной эксплуатации

Описание проекта

Способы расчетов тепловой энергии

Некоторые жильцы для расчета теплопотерь пользуются простым методом. Он заключается в том, что при условии высоты потолка – 2,5 м., площадь помещения умножается на 100 Вт. (при другой высоте потолка, вводится поправочный коэффициент). Но полученный результат при этом способе настолько не достоверный, что его можно смело прировнять к нулю.

Такое утверждение объясняется тем, что на теплопотери влияют несколько важных факторов, такие как:

• ограждающая конструкция;
• площадь окон и вид их остекленения;
• внутренняя температура;
• кратность теплообмена и др.

Помимо этого даже при равных условиях значений вышеперечисленных факторов, теплопотери у маленьких домов и больших зданий будут разные. Поэтому, чтобы более точно определить теплопотери, были разработаны следующие специальные методики:

1. Ручной подсчет. В этом случае все расчеты выполняются самостоятельно при помощи специально выведенных формул и таблиц.
2. Онлайн — калькулятор. Здесь достаточно будет ввести все указанные данные, в вычислительную программу, после чего она самостоятельно произведет расчет и выдаст итог.

При использовании этих способов, можно будет не только достоверно рассчитать теплопотери, но и правильно подобрать отопительную систему, при использовании которой не возникнет неоправданных затрат.

расчет теплопотерь

Итак, чтобы не допустить ошибок, рассмотрим каждый вычислительный способ более подробно.

Преимущества и недостатки отделки стен панелями

Панели производят из поливинилхлорида, путем прогона исходного материала через определенные формы. Расплавленный ПВХ после остывания превращается в легкий и прочный лист, который состоит из двух пластин, соединенных между собой перемычками. Соединения служат ребрами жесткости и придают ламели прочность. Такая конструкция позволяет сохранить малый вес листа и обеспечить ему максимальную гибкость. Внутри панели образуются пустоты – секции, которые снижают теплопроводность и повышают звукоизоляцию. Такие изделия относят к разряду секционных. При фиксации материала на обрешетку появляется возможность монтажа дополнительного теплоизоляционного слоя.

Панели ПВХ наделены рядом неоспоримых преимуществ, среди которых:

• неограниченные возможности декорирования – современные технические устройства позволяют предоставить на выбор потребителя огромное разнообразие панелей всевозможных оттенков, с различными принтами и фактурами;
• доступная стоимость – в сравнении плиткой, керамогранитом, искусственным камнем;
• несложный монтаж – можно обойтись без привлечения специалистов, дорогостоящих инструментов, а при выполнении работ не образуется строительная пыль;
• долгий срок службы – панельная облицовка сохраняет первоначальный вид в течение всего периода эксплуатации;
• абсолютная невосприимчивость к влаге – стойко выдерживают водные «атаки», защищают стены от намокания, от появления плесени и распространения грибка;
• простой уход – панели легко отмываются с помощью обычных моющих средств.

Недостатки пластиковой отделки

1. Во время возгорания поливинилхлорида выделяются ядовитые токсичные вещества. Именно по этой причине его не рекомендуют использовать в жилых помещениях.
2. Резкий перепад температур может привести к повреждению материала.
3. Невысокая устойчивость к механическим повреждениям. Правда, испорченную ламель можно легко заменить. Для этого желательно иметь в запасе листы из первоначальной партии, идеально подходящие по цвету. Если же подобного материала в наличии нет, можно приобрести несколько контрастных деталей и обновить дизайн.
4. Неустойчивость к воздействию ультрафиолетовых лучей.

Потери тепла через окна

Теплопотери через окна рассчитываются по такой же формуле:
Q_окон = k_окон * F_окон (t_вн — t_нар),
где Q_окон — теплопотери, Вт;
k_окон — коэффициент теплопередачи окон, Вт/(м2*град.C);
F_окон — площадь окон;
t_вн — температура воздуха внутри, град. C; можно принимать 20 град.С

t_нар — температура воздуха снаружи , град. C; для Киева — минус 22 град.С, Минска — минус 25, Москвы — минус 26, для других городов — по справочнику

k_окон рассчитывается по формуле:

,
где k_ст — коэффициент теплопередачи стеклопакета, Вт/(м2*град.C); дает производитель

F_ст
где k_р — коэффициент теплопередачи рамы, Вт/(м2*град.C); дает производитель

F_р
P — периметр остекления, м;
ψ — коэффициент для учета теплопередачи алюминиевой полосы. принимаем равным 0,07

10. Рисунок на стене своими руками: абстрактная картина

Дифференцированные схемы расчёта

Для правильных вычислений надо учитывать специфику типовых компонентов строений. Потери в стенах рассчитывают по общей площади с учетом сопротивления (теплового) каждого слоя. Внутри помещений поддерживают необходимую температуру. Проверяют несколько контрольных точек с учетом изменения сезонных, дневных и ночных внешних условий. Одновременно оценивают размещение точки росы. Следует не забывать о существенном влиянии ветровых нагрузок, особенностях режима проветривания. Над перекрытиями находятся верхние этажи, чердак. Соответственно, при общем одинаковом подходе некоторые негативные внешние воздействия можно исключить.

К сведению. Специалисты рекомендуют делать небольшой запас (добавить ≈10%) при выборе уровня влажности и температуры в комнате. Такой подход поможет учесть экстремальные условия (потребности) в процессе эксплуатации.

Расчетные параметры для оконных (дверных) блоков приводят производители в сопроводительной документации. Для повышения точности следует учитывать изоляционные характеристики откосов, узлов примыкания рам к стенам.

Пол в центральной части теплее, по сравнению с периметром. Влияние оказывают вентилируемый подвал, дополнительная изоляция фундамента. Применяют зонирование, которое учитывает особенности отдельных площадей.

Фото работ компании

Расчет точки росы

Рассчитывают значение параметра несколькими способами. Это может быть онлайн-калькулятор, сводная таблица, специальный прибор, математическая формула.

Использование данных таблицы

Специальная таблица для расчета точки росы содержит приблизительные ее значения. Это обусловлено тем, что при их выведении учитывалась только температура воздуха и его относительная влажность. В левом столбце таблицы указана температура воздуха, в верхней строке – относительная влажность воздуха в процентах. На пересечении столбцов и строк как раз и получается нужное значение.

Существует несколько вариантов таблиц. Однако чаще всего диапазон температур составляет -5°C..+30°C, а влажности – 30-95%. Применение таблицы удобно, если нужно произвести расчеты быстро. При возможности результат лучше перепроверить другим способом, например, с помощью специального калькулятора в режиме онлайн.

Расчет по математической формуле

Математическая формула для вычисления температуры конденсатообразования – сложная и громоздкая. Для выполнения расчетов используют две константные величины, фактическое значение температуры воздуха и относительной влажности. Последнюю нужно брать в объемных долях.

В отличие от работы с таблицей, диапазон последних двух параметров больше. Формула позволяет учитывать температуру от 0 до +60°C, влажность – от 1 до 100%. Погрешность результата не превышает половины градуса Цельсия. Однако пользоваться формулой удобно лишь тогда, когда на это есть свободное время.

Расчет в программе-калькуляторе

Специальные калькуляторы позволяют в онлайн-режиме рассчитать точку росы в стене дома. Найти их можно на специализированных сайтах. Для расчета понадобится ввести ряд исходных данных. От ресурса к ресурсу они разнятся, но стандартный набор включает в себя информацию о следующих параметрах:

• материал стены;
• количество ее слоев и их толщина;
• температура снаружи и внутри дома;
• влажность в помещении и на улице.

Большинство калькуляторов не просто рассчитывают нужное значение. Они также выдают графики ее возможного перемещения и зоны конденсации влаги.

Применение приборов для выполнения расчетов

Вне зависимости от способа, которым будут выполняться расчеты, понадобятся исходные данные. Для их получения нужно запастись некоторыми приборами. Так, для определения температуры подойдет обычный термометр, а для определения влажности – гигрометр. Для удобства они объединены в таком устройстве, как цифровой термогигрометр. Все полученные значения выводятся на небольшой экран. Некоторые модели приборов определяют и температуру выпадения конденсата. Определить проблемную зону могут и некоторые модели строительных тепловизоров.

Материалы из древесины, используемые при постройке дома

При постройке домов для возведения ограждающих конструкций и их облицовки используются различные деревянные изделия — это могут быть цельные бревна или изготавливаемые из них пиломатериалы – доски, брус, рейки и т.п.

Один из вариантов разделки бревна на строительные пиломатериалы

Чтобы иметь представление о том, какие деревянные материалы представлены на рынке, и в какой области строительства они применяются, далее будут рассмотрены их основные разновидности:

Возведение сруба из бревна ручной обработки

Бревно механической или ручной обработки является строительным материалом для возведения ограждающих несущих конструкций. Бревна, обработанные этими способами, более долговечны в незащищенных с фасада конструкциях, чем их оцилиндрованные аналоги, так как с них не снимается природный защитный слой, расположенный непосредственно под корой дерева. Но работать с такими бревнами сложнее, так как их «геометрия» может несколько «плясать» в ту или иную сторону.

Сруб из оцилиндрованного бревна

Оцилиндрованное бревно имеет идеальную геометрию, которая достигается путем специальной механической обработки. При проведении процесса оцилиндровки с изделия снимается несколько верхних слоев, что ослабляет защитные качества строительного материала. Поэтому такие изделия требуют обязательной пропитки антисептическими грунтовочными растворами. Этот материал имеет более эстетичный внешний вид и стоит дороже, чем бревна обычной обработки.

Калиброванное бревно – вся партия материала имеет совершенно одинаковый диаметр.

• Калиброванным бревнам в отличие от описанных выше изделий придается абсолютно одинаковый диаметр. Для возведения деревянного сруба дома для постоянного проживания калиброванное бревно должно иметь диаметр не менее 250 мм, иначе строение придется дополнительно утеплять. Очень часто после оцилиндровки на таких бревнах в заводских условиях сразу выбирается и продольный межвенцовый паз (как показано на иллюстрации выше).
• Массивный брус — эти пиломатериалы, обычно изготавливаемые из сердцевины бревна, могут иметь прямоугольное или квадратное сечение различных размеров. Массивный брус можно разделить на три подвида — это изделия естественной влажности обычного и профилированного сечения, а также профилированные, прошедшие просушку в специальных камерах.

На иллюстрации представлены три разновидности массивного бруса — не профилированный и профилированный естественной влажности, и прошедший специальную просушку профилированный вариант

Необработанный брус естественной влажности имеет ровные поверхности, а профилированные изделия — продольные пазы для удобства стыковки их при выведении стен. Строить сразу дом из этого материала нельзя, так как требуется время для его атмосферной просушки, во время которой древесина может растрескаться и деформироваться.

Непрофилированный брус может быть использован для возведения стен брусчатого строения или же для остова каркасного дома. Применяется он и в конструкции стропильной системы, в качестве мауэрлата, лежней, стоек и т.п.

Профилированный просушенный брус является оптимальным вариантом для возведения стен, но имеет более высокую стоимость.

Минимальный размер в сечении бруса, предназначенного для стен, должен быть не менее 150÷200 мм. В противном случае для обеспечения комфортности проживания в доме потребуется дополнительная термоизоляция.

Клееный профилированный брус

Клееный брус представляет собой сборную конструкцию, состоящую из 3÷5 досок склеенных между собой под давлением. Затем изделие обрабатывается и профилируется.

Эти изделия не деформируются и не растрескиваются на всю глубину, так как перед их склеиванием, доска проходит просушку в специальной камере, где достигается оптимальная влажность древесины.

Кроме этого, клееный брус, в отличие от массивного, может иметь весьма большой размер в сечении, благодаря чему можно выстроить стены, для которых не потребуется дополнительная термоизоляция. Но, правда, и стоимость клееного профилированного бруса может показаться пугающе высокой.

Изготовление сруба из лафета

Лафет — это пиломатериал, представляющий собой нечто среднее между брусом и бревном. Он изготавливается путем среза с массивного бревна двух боковых сторон. Таким образом, лафет можно назвать бревном с двумя плоскими боковыми поверхностями.

Лафет также можно приобрести в непросушенном или же уже в полностью подготовленном к строительству виде. Естественно, прошедший специальную сушку материал будет стоить гораздо дороже.

Самый ходовой материал на всех этапах строительства — доски

Доска — это пиломатериал, который может иметь стандартную длину, соразмерную бревну (обычно – 6 метров), толщину до 100 мм, и ширину, превышающую толщину в два и более раз.

Доски применяются при строительстве дома на всех этапах и в самых разных областях. Это стропильная система, балки перекрытия, лаги, обшивка каркасов, полов, перекрытий, изготовление вагонки для декоративной внешней и внутренней отделки. Очень широко используются доски и в качестве вспомогательных материалов.

Доска так же, как бревно и брус, может быть просушенной и обработанной или же иметь естественную влажность. Непросушенные доски могут использоваться только для подготовительных работ, например, при обустройстве опалубки для фундамента.

Виды копчения

Теплотехнический расчет онлайн (обзор калькулятора)

Теплотехнический расчет можно сделать в Интернете онлайн. Неплохим, как на мое усмотрение являться сервис: rascheta.net. Давайте вкратце рассмотрим, как с ним работать.

Перейдя на сайт онлайн калькулятора, первым делом нужно выбрать нормативы по которым будет производится расчет. Я выбираю свод правил от 2012 года, так как это более новый документ.

Дальше нужно указать регион в котором будет строятся объект. Если нет Вашего города выбирайте ближайший большой город. После этого указываем тип зданий и помещений. Скорей всего Вы будете рассчитывать жилое здание, но можно выбрать общественные, административные, производственные и другие. И последнее, что нужно выбрать — вид ограждающей конструкции (стены, перекрытия, покрытия).

Расчетную среднюю температуру, относительную влажность и коэффициент теплотехнической однородности оставляем такими же, если не знаете как их изменять.

В опциях расчета устанавливаем все две галочки, кроме первой.

В таблице указываем пирог стены начиная снаружи — выбираем материал и его толщину. На этом собственно весь расчет и закончен. Под таблицей будет результат расчета. Если какое-то из условий не выполняется меняем толщину материала или же сам материал, пока данные не будут соответствовать нормативным документам.

Если Вы желаете посмотреть алгоритм расчета, то нажимаем на кнопку «Отчет» внизу страницы сайта.

Теплопередача различных материалов

Одним из основных факторов, влияющих на теплопроводность стены, является стройматериал, из которого она возведена. Такая зависимость объясняется его строением. Так, наименьшей теплопроводностью обладают материалы с небольшой плотностью, у которых частицы располагаются достаточно рыхло и имеется большое количество пор и пустот, заполненных воздухом. К ним относятся различные виды древесины, легких пористых бетонов – пено-, газо-, шлакобетоны, а также пустотные силикатные кирпичи.

К материалам с высокой теплопроводностью и низким термическим сопротивлениям относятся различные виды тяжелых бетонов, монолитный силикатный кирпич. Такая особенность объясняется тем, что частицы в них располагаются очень близко друг к другу, без пустот и пор. Это способствует более быстрой передаче тепла в толще стены и большой теплопотере.

Таблица. Коэффициенты теплопроводности строительных материалов (СНиП ІІ 03 79)

Материал	Коэффициент теплопроводности в сухом состоянии, Вт/м×0С
Железобетон	1,69
Бетон на основе гравия, щебня из природного камня	1,51
Силикатный кирпич на песчано-цементном растворе	0,70
Туфобетон	0,64
Глиняный кирпич на песчано-цементном растворе	0,56
Глиняный кирпич обыкновенный	0,52
Пемзобетон	0,52
Пустотный керамический кирпич с плотностью 1300 кг/м3	0,47
Пустотный керамический кирпич с плотностью 1400 кг/м3	0,41
Шлакобетон	0,41
Газобетон и пенобетон	0,29
Древесина	0,09-0,1

Крыша

Расход тепла на нагрев приточного воздуха (инфильтрации)

Расход тепла на нагрев приточного считается для жилых комнат, кухни и санузлов по формуле:
Q_i = 0,28 * L_n * ρ * C * (t_p — t_i) * k,
где Q_i — количества тепла, необходимое для нагрева инфильтрации, Вт;
L_n — расход удаляемого воздуха, куб.м./час; принимаем равным 3 куб.м./час на каждый кв.м. площади жилого помещения.

ρ — плотность воздуха в помещении, кг./куб.м.; принимаем равной 1,1

C — удельная теплоемкость воздуха, кДж/(кг*K); принимаем равной 1

t_p — температура воздуха помещения, град.C;
t_i — температура наружного воздуха, град.C;
k — коэффициент учета встречного теплового потока в конструкциях. можно принять равным 1

Чтобы заложить низкие затраты на тепло еще на этапе проекта, читайте статью «как сэкономить на отоплении»

Обсудить эту статью, оставить отзыв в | |