Tepelný výpočet topného systému: vzorce, referenční údaje a konkrétní příklad

Tepelný výpočet topného systému se zdá být nejjednodušší a nevyžaduje velkou pozornost. Obrovský počet lidí se domnívá, že stejné radiátory by měly být vybírány pouze na základě plochy místnosti: 100 W na 1 m2. Všechno je jednoduché. Ale to je největší chyba. Nemůžete být omezeni na takový vzorec. Tloušťka stěn, jejich výška, materiál a mnohem více jsou důležité. K získání správných čísel musíte samozřejmě přidělit hodinu nebo dvě, ale to je na dosah každého.

Počáteční údaje pro návrh topného systému

K výpočtu spotřeby tepla na vytápění je potřeba nejprve projekt domu.

Plán domu vám umožní získat téměř všechna zdrojová data, která jsou potřebná pro stanovení tepelných ztrát a zatížení topného systému

Měl by obsahovat vnitřní a vnější rozměry každé místnosti, okna, vnější dveře. Vnitřní dveře zůstávají bez dozoru, protože nemají žádný vliv na tepelné ztráty.

Za druhé, budou zapotřebí údaje o umístění domu ve vztahu k světovým stranám a stavební ploše - klimatické podmínky v každém regionu jsou odlišné a to, co je pro Soči vhodné, nelze na Anadyr použít.

Za třetí, shromažďujeme informace o složení a výšce vnějších stěn a materiálech, z nichž jsou vyrobeny podlahy (z místnosti do země) a stropy (z místností a ven).

Po shromáždění všech dat můžete začít pracovat. Výpočet tepla pro vytápění lze provést podle vzorců po dobu jedné až dvou hodin. Můžete samozřejmě použít speciální program od společnosti Valtec.

Pro výpočet tepelné ztráty vytápěných místností, zatížení topného systému a přenosu tepla z topných těles stačí do programu zadat pouze počáteční data. Díky velkému počtu funkcí je nepostradatelným pomocníkem pro předáka i soukromého vývojáře

Vše výrazně zjednodušuje a umožňuje získat všechny údaje o tepelných ztrátách a hydraulickém výpočtu topného systému.

Vzorce pro výpočty a referenční údaje

Výpočet tepelné zátěže pro vytápění zahrnuje stanovení tepelné ztráty (Tp) a kapacity kotle (Mk). Ten se vypočítá podle vzorce:

Mk = 1,2 * Tpkde:

• Mk - tepelný výkon topného systému, kW;
• Tp - tepelné ztráty doma;
• 1,2 - bezpečnostní faktor (20%).

Dvacetiprocentní bezpečnostní faktor umožňuje zohlednit možný pokles tlaku v plynovodu během chladného období a nepředvídané tepelné ztráty (například rozbité okno, nekvalitní tepelná izolace předních dveří nebo nebývalé mrazy). To vám umožní pojistit se proti mnoha problémům a také umožňuje široce regulovat teplotní režim.

Jak je vidět z tohoto vzorce, výkon kotle přímo závisí na tepelných ztrátách. Nejsou rovnoměrně rozmístěny v celém domě: asi 40% z celkového množství připadá na vnější stěny, 20% na okna, 10% dává podlahu, 10% střechu. Zbývajících 20% zmizí dveřmi, větrání.

Špatně izolované stěny a podlahy, chladné podkroví, běžné zasklení oken - to vše vede k velkým tepelným ztrátám a následně ke zvýšení zatížení topného systému. Při stavbě domu je důležité věnovat pozornost všem prvkům, protože i špatně koncipovaná ventilace v domě uvolňuje teplo do ulice

Materiály, z nichž je dům postaven, mají přímý dopad na množství ztraceného tepla. Proto při výpočtu musíte analyzovat, z čeho se skládají stěny, podlaha a všechno ostatní.

Ve výpočtech se pro zohlednění vlivu každého z těchto faktorů používají odpovídající koeficienty:

• K1 - typ oken;
• K2 - izolace stěny;
• K3 - poměr podlahové plochy a oken;
• K4 - minimální teplota na ulici;
• K5 - počet vnějších stěn domu;
• K6 - počet podlaží;
• K7 - výška místnosti.

U oken je koeficient tepelné ztráty:

• běžné zasklení - 1,27;
• dvoukomorové dvojsklo - 1;
• tříkomorové dvojsklo - 0,85.

Poslední možnost přirozeně udrží teplo v domě mnohem lépe než předchozí dvě.

Správně provedená izolace na stěně je klíčem nejen k dlouhé životnosti doma, ale také k příjemné teplotě v místnostech. V závislosti na materiálu se také mění hodnota koeficientu:

• betonové panely, bloky - 1,25-1,5;
• kulatina, dřevo - 1,25;
• cihla (1,5 cihly) - 1,5;
• cihla (2,5 cihel) - 1,1;
• pěnový beton se zvýšenou tepelnou izolací - 1.

Čím větší je plocha oken vzhledem k podlaze, tím více tepla dům ztrácí:

Teplota mimo okno také provádí vlastní nastavení. Při nízkých rychlostech tepelné ztráty:

• Až -10С - 0,7;
• -10С - 0,8;
• -15 ° C - 0,90;
• -20 ° C - 1,00;
• -25 ° C - 1,10;
• -30 ° C - 1,20;
• -35 ° C - 1,30.

Tepelné ztráty jsou také závislé na počtu vnějších stěn domu:

• čtyři stěny - 1,33%
• tři stěny - 1,22;
• dvě stěny - 1,2;
• jedna zeď - 1.

Je dobré, když je k němu připojena garáž, lázeňský dům nebo něco jiného. Pokud však vítr fouká ze všech stran, musíte si koupit výkonnější kotel.

Počet pater nebo typ místnosti nad pokoji určuje koeficient K6 následovně: pokud má dům dvě nebo více pater, pak pro výpočty vezmeme hodnotu 0,82, ale pokud je to podkroví, pak pro teplé - 0,91 a 1 pro studené .

Pokud jde o výšku zdí, hodnoty budou následující:

• 4,5 m - 1,2;
• 4,0 m - 1,15;
• 3,5 m - 1,1;
• 3,0 m - 1,05;
• 2,5 m - 1.

Kromě uvedených koeficientů se bere v úvahu také plocha areálu (Pl) a měrná tepelná ztráta (Udtp).

Konečný vzorec pro výpočet koeficientu tepelné ztráty:

Tp = Udtp * Pl * K1 * K2 * K3 * K4 * K5 * K6 * K7.

Koeficient UDP je 100 wattů / m2.

Analýza výpočtů na konkrétním příkladu

Dům, pro který určíme zatížení topného systému, má dvojitá okna (K1 = 1), pěnobetonové stěny se zvýšenou tepelnou izolací (K2 = 1), z nichž tři jdou ven (K5 = 1,22). Plocha oken je 23% podlahové plochy (K3 = 1,1), na ulici je asi 15 ° C mrazu (K4 = 0,9). Podkroví domu je studené (K6 = 1), výška pokojů je 3 metry (K7 = 1,05). Celková plocha je 135 m2.

Počáteční data jsou známa, takže pak je všechno jako ve škole: nahrazuje čísla ve vzorci a dostaneme odpověď:

Pá = 135 * 100 * 1 * 1 * 1,1 * 0,9 * 1,22 * 1 * 1,05 = 17120,565 (Watt) nebo Pá = 17,1206 kW

Nyní můžete vypočítat výkon topného systému:

Mk = 1,2 * 17,1206 = 20,54472 (kW).

Výpočet zátěže a tepelných ztrát může být proveden nezávisle a dostatečně rychle. Vše, co musíte udělat, je strávit pár hodin uváděním původních dat do pořádku a pak pouze nahradit hodnoty ve vzorcích. Čísla, která získáte jako výsledek, pomohou určit výběr kotle a radiátorů.