Как рассчитать тепловыделение компьютера

Что делать если нужен очень точный расчет

К сожалению, далеко не каждая квартира может считаться стандартной. Еще в большей степени это относится к частным жилым домам. Возникает вопрос: как рассчитать количество радиаторов отопления с учетом индивидуальных условий их эксплуатации? Для это понадобится учесть множество различных факторов.

При расчете количества секций отопления нужно учесть высоту потолка, количество и размеры окон, наличие утепления стен и т.п.

Особенность этого метода состоит в том, что при вычислении необходимого количества тепла используется ряд коэффициентов, учитывающих особенности конкретного помещения, способные повлиять на его способность сохранять или отдавать тепловую энергию. Формула для расчетов выглядит так:

КТ = 100Вт/кв.м. * П * К1 * К2 * К3 * К4 * К5 * К6 * К7. где

КТ — количество тепла, необходимого для конкретного помещения; П — площадь комнаты, кв.м.; К1 — коэффициент, учитывающий остекление оконных проемов:

• для окон с обычным двойным остеклением — 1,27;
• для окон с двойным стеклопакетом — 1,0;
• для окон с тройным стеклопакетом — 0,85.

К2 — коэффициент теплоизоляции стен:

• низкая степень теплоизоляции — 1,27;
• хорошая теплоизоляция (кладка в два кирпича или слой утеплителя) — 1,0;
• высокая степень теплоизоляции — 0,85.

К3 — соотношение площади окон и пола в помещении:

К4 — коэффициент, позволяющий учесть среднюю температуру воздуха в самую холодную неделю года:

• для -35 градусов — 1,5;
• для -25 градусов — 1,3;
• для -20 градусов — 1,1;
• для -15 градусов — 0,9;
• для -10 градусов — 0,7.

К5 — корректирует потребность в тепле с учетом количества наружных стен:

К6 — учет типа помещения, которое расположено выше:

• холодный чердак — 1,0;
• отапливаемый чердак — 0,9;
• отапливаемое жилое помещение — 0,8

К7 — коэффициент, учитывающий высоту потолков:

Такой расчет количества радиаторов отопления включает практически все нюансы и базируется на довольно точном определении потребности помещения в тепловой энергии.

Остается полученный результат разделить на значение теплоотдачи одной секции радиатора и полученный результат округлить до целого числа.

Некоторые производители предлагают более простой способ получить ответ. На их сайтах можно найти удобный калькулятор, специально предназначенный для того, чтобы сделать данные вычисления. Чтобы воспользоваться программой, нужно ввести необходимые значения в соответствующие поля, после чего будет выдан точный результат. Или же можно воспользоваться специальным софтом.

Когда получали квартиру не задумывались о том, какие у нас радиаторы и подходят ли они к нашему дому. Но со временем потребовалась замена и тут уже стали подходить с научной точки зрения. Так как мощности старых радиаторов явно не хватало. После всех вычислений пришли к выводу, что 12 достаточно. Но нужно еще учесть вот какой момент — если ТЕЦ плохо выполняет свою работу и батареи чуть теплые, то тут уже никакое количество вас не спасет.

Последняя формула для более точного расчета понравилась, но не понятен коэффициент К2. Как определить степень теплоизоляции стен? Например, стена толщиной 375мм из пеноблока «ГРАС», это низкая или средняя степень? А если добавить снаружи стены 100мм плотного строительного пенопласта, это будет высокая, или все еще средняя?

Ок, последняя формула добротная вроде бы, окна учитываются, но а если в помещении еще и дверь есть наружная? А если это гараж в котором 3 окна 800*600 + дверь 205*85 + гаражные секционные ворота толщиной 45мм размерами 3000*2400?

Если делать для себя — я бы увеличил кол-во секций и поставил бы регулятор. И вуаля — мы уже значительно в меньшей степени зависим от прихотей ТЭЦ.

Точные расчеты тепловой нагрузки

Значение теплопроводности и сопротивление теплопередачи для строительных материалов

Но все же этот расчет оптимальной тепловой нагрузки на отопление не дает требуемую точность вычисления. Он не учитывает важнейший параметр – характеристики здания. Главной из них является сопротивление теплопередачи материал изготовления отдельных элементов дома – стен, окон, потолка и пола. Именно они определяют степень сохранения тепловой энергии, полученной от теплоносителя системы отопления.

Что же такое сопротивление теплопередачи (R )? Это величина, обратная теплопроводности (λ ) – возможности структуры материала передавать тепловую энергию. Т.е. чем больше значение теплопроводности – тем выше тепловые потери. Для расчета годовой нагрузки на отопление воспользоваться этой величиной нельзя, так как она не учитывает толщину материала (d ). Поэтому специалисты используют параметр сопротивление теплопередачи, который вычисляется по следующей формуле:

Расчет по стенам и окнам

Сопротивление теплопередачи стен жилых зданий

Существуют нормированные значения сопротивления теплопередачи стен, которые напрямую зависят от региона, где расположен дом.

В отличие от укрупненного расчета нагрузки на отопление сначала нужно вычислить сопротивление теплопередачи для наружных стен, окон, пола первого этажа и чердака. Возьмем за основу следующие характеристики дома:

• Площадь стен – 280 м². В нее включены окна – 40 м² ;
• Материал изготовления стен – полнотелый кирпич (λ=0.56 ). Толщина наружных стен – 0,36 м. Исходя из этого рассчитываем сопротивление телепередачи — R=0.36/0.56= 0,64 м²*С/Вт ;
• Для улучшения теплоизоляционных свойств был установлен наружный утеплитель – пенополистирол толщиной 100 мм. Для него λ=0,036. Соответственно R=0,1/0,036= 2,72 м²*С/Вт ;
• Общее значение R для наружных стен равно 0,64+2,72= 3,36 что является очень хорошим показателем теплоизоляции дома;
• Сопротивление теплопередачи окон — 0,75 м²*С/Вт (двойной стеклопакет с заполнением аргоном).

Фактически тепловые потери через стены составят:

(1/3,36)*240+(1/0.75)*40= 124 Вт при разнице температуры в 1°С

Температурные показатели возьмем такие же, как и для укрупненного вычисления нагрузки на отопление +22°С в помещении и -15°С на улице. Дальнейший расчет необходимо делать по следующей формуле:

Расчет по вентиляции

Затем необходимо вычислить потери через вентиляцию. Общий объем воздуха в здании составляет 480 м³. При этом его плотность примерно равна 1,24 кг/м³. Т.е. его масса равна 595 кг. В среднем за сутки (24 часа) происходит пятикратное обновление воздуха. В таком случае для вычисления максимальной часовой нагрузки для отопления нужно рассчитать тепловые потери на вентиляцию:

(480*40*5)/24= 4000 кДж или 1,11 кВт/час

Суммируя все полученные показатели можно найти общие тепловые потери дом:

Таким образом определяется точная максимальная тепловая нагрузка на отопление. Полученная величина напрямую зависит от температуры на улице. Поэтому для расчета годовой нагрузки на отопительную систему нужно учитывать изменение погодных условий. Если средняя температура в течение отопительного сезона составляет -7°С, то итоговая нагрузка на отопление будет равна:

(124*(22+7)+((480*(22+7)*5)/24))/3600)*24*150(дней отопительного сезона)=15843 кВт

Меняя температурные значения можно сделать точный расчет тепловой нагрузки для любой системы отопления.

К полученным результатам нужно прибавить значение тепловых потерь через крышу и пол. Это можно сделать поправочным коэффициентом 1,2 – 6,07*1,2=7,3 кВт/ч.

Полученная величина указывает на фактические затраты энергоносителя при работе системы. Существует несколько способов регулирования тепловой нагрузки отопления. Наиболее действенный из них – уменьшение температуры в комнатах, где нет постоянного присутствия жильцов. Это можно осуществить с помощью терморегуляторов и установленных датчиков температуры. Но при этом в здании должна быть установлена двухтрубная система отопления.

Для вычисления точного значения тепловых потерь можно воспользоваться специализированной программой Valtec. В видеоматериале показа пример работы с ней.

Анатолий Коневецкий, Крым, Ялта

Анатолий Коневецкий, Крым, Ялта

Уважаемая Ольга! Извините,что обращаюсь к Вам еще раз. Что-то у меня по Вашим формулам получается немыслимая тепловая нагрузка: Кир=0,01*(2*9,8*21,6*(1-0,83)+12,25)=0,84 Qот=1,626*25600*0,37*((22-(-6))*1,84*0,000001=0,793 Гкал/час По укрупненной формуле, приведенной выше, получается всего 0,149 Гкал/час. Не могу понять, в чем дело? Разъясните пожалуйста! Извините за беспокойство. Анатолий.

Анатолий Коневецкий, Крым, Ялта

Типовой расчет мощности кондиционера

Типовой расчет позволяет найти мощность кондиционера для небольшого помещения: отдельной комнаты в квартире или коттедже, офиса площадью до 50 – 70 м² и других помещений, расположенных в капитальных зданиях. Расчет мощности охлаждения Q (в киловаттах) производится по следующей методике:

Q = Q1 + Q2 + Q3

Q1 теплопритоки от окна, стен, пола и потолка.		Q1 = S * h * q / 1000, где S  площадь помещения (м²); h  высота помещения (м); q  коэффициент, равный 30 — 40 Вт/м³: q = 30 для затененного помещения; q = 35 при средней освещенности; q = 40 для помещений, в которые попадает много солнечного света. Если в помещение попадают прямые солнечные лучи, то на окнах должны быть светлые шторы или жалюзи.
Q2 сумма теплопритоков от людей.		Теплопритоки от взрослого человека: 0,1 кВт  в спокойном состоянии; 0,13 кВт  при легком движении; 0,2 кВт  при физической нагрузке;
Q3 сумма теплопритоков от бытовых приборов.		Теплопритоки от бытовых приборов: 0,3 кВт  от компьютера; 0,2 кВт  от телевизора; Для других приборов можно считать, что они выделяют в виде тепла 30% от максимальной потребляемой мощности (то есть предполагается, что средняя потребляемая мощность составляет 30% от максимальной).

Мощность кондиционера должна лежать в диапазоне Q_range от –5% до +15% расчетной мощности Q.

Пример типового расчета мощности кондиционера

Рассчитаем мощность кондиционера для жилой комнаты площадью 26 м² c высотой потолков 2,75 м в которой проживает один человек, а также есть компьютер, телевизор и небольшой холодильник с максимальной потребляемой мощностью 165 Вт. Комната расположена на солнечной стороне. Компьютер и телевизор одновременно не работают, так как ими пользуется один человек.

• Сначала определим теплопритоки от окна, стен, пола и потолка. Коэффициент q выберем равным 40, так как комната расположена на солнечной стороне:

  Q1 = S * h * q / 1000 = 26 м² * 2,75 м * 40 / 1000 = 2,86 кВт.

• Теплопритоки от одного человека в спокойном состоянии составят 0,1 кВт.
  Q2 = 0,1 кВт
• Далее, найдем теплопритоки от бытовой техники. Поскольку компьютер и телевизор одновременно не работают, то в расчетах необходимо учитывать только один из этих приборов, а именно тот, который выделяет больше тепла. Это компьютер, тепловыделения от которого составляют 0,3 кВт. Холодильник выделяет в виде тепла около 30% максимальной потребляемой мощности, то есть 0,165 кВт * 30% / 100% ≈ 0,05 кВт.Q3 = 0,3 кВт + 0,05 кВт = 0,35 кВт
• Теперь мы можем определить расчетную мощность кондиционера:
  Q = Q1 + Q2 + Q3 = 2,86 кВт + 0,1 кВт + 0,35 кВт = 3,31 кВт

• Рекомендуемый диапазон мощности Q_range (от -5% до +15% расчетной мощности Q):
  3,14 кВт  range  

Нам осталось выбрать модель подходящей мощности. Большинство производителей выпускает сплит-системы с мощностями, близкими к стандартному ряду: 2,0 кВт; 2,6 кВт; 3,5 кВт; 5,3 кВт; 7,0 кВт. Из этого ряда мы выбираем модель мощностью 3,5 кВт.

БТЕ (BTU) Британская Тепловая Единица (British Thermal Unit). 1000 БТЕ/час = 293 Вт.

БТЕ/час.

Рекомендации по выбору типа кондиционера

Кондиционер для серверных шкафов

Сложные условия работы с непрерывной нагрузкой способна выдержать не каждая климатическая система. Она должна оборудоваться пылевым фильтром, осушителем, зимним комплектом. Один из вариантов охлаждения воздуха – серверный шкаф с кондиционером. Конструкция не требует отведения конденсата, наружный блок компактных размеров. Внутренний модуль устанавливается вертикально или горизонтально внутри серверного шкафа.

Требования к кондиционерам

При поддержании климата в серверных важна бесперебойная работа кондиционеров. Поломка и ремонт надолго оставит телекоммуникационное оборудование без охлаждения. Обеспечить требование позволяет принцип ротации и резервирования. В помещении устанавливается несколько климатических установок, объединенных в одну сеть ротационным устройством. При неисправности одного кондиционера автоматически включается резервный вариант.

Попеременное включение блоков позволяет сбалансировано распределить нагрузку и обеспечить оптимальные параметры климата. В таком режиме техника поочередно останавливается для отдыха и технического обслуживания.

Контролировать кондиционирование серверных помещений помогает блок ротации. Он автоматически чередует включение рабочих установок, при необходимости подключает резервное устройство. Второй вариант контроля – установка датчиков, показания которых отображаются на мониторе компьютера. Для определения условий в серверной не придется покидать рабочее место. Вся информация в виде таблиц и графиков поступает на компьютер. Сообщения сопровождаются звуковым сигналом.

Сплит-системы

Схема устройства колонного кондиционера

Для поддержания заданных параметров в серверных помещениях используются сплит-системы. Бытовые или полупромышленные системы высокой мощности устанавливаются в комнатах небольшой площади с выделением тепла до 10 кВт. По типу монтажа они бывают:

• Настенные – универсальный и доступный вариант. Производительность 2,5-5 кВт, выбирается модель, в которой предусмотрена значительная длина фреоновой трассы. Рекомендуемые производители Daikin, Toshibaи Mitsubishi Electric.
• Канальные – устройства размещаются под навесным потолком, экономят место и обеспечивают эффективный воздухообмен. Подходят для больших серверных комнат. Канальное кондиционирование обеспечивает подачу холодного воздуха непосредственно к стойкам.
• Колонные – мощные системы в виде шкафов устанавливаются на полу, не требуют монтажа.

Прецизионные климатические системы

Прецизионные кондиционеры для серверных – это профессиональное оборудование. Климатические комплексы имеют высокий ресурс непрерывной работы, позволяют поддерживать оптимальные параметры температуры и влажности. Одно из достоинств оборудования – точность, климатические показатели в помещениях большой площади имеют колебания не больше 1°C и 2%. В серверных устанавливаются шкафные и потолочные модели. Первые отличаются громоздкими габаритами, их мощность 100 кВт. Потолочные системы менее производительны (20 кВт), устанавливаются в комнатах, где нет возможности разместить шкафные кондиционеры.

Типы прецизионных климатических устройств

Климатические комплексы бывают моноблочные и раздельные по типу сплит-систем. Система охлаждается различными способами: испарением фреона, водяным или воздушным контуром. Популярные производители: UNIFLAIR, Blue box.

Плюсы установок:

• бесперебойная работа;
• высокая мощность оборудования;
• точный контроль климатических составляющих;
• широкий диапазон рабочих температур;
• совмещенность с диспетчерским контролем.

Минусы прецизионных систем:

• высокая стоимость;
• шумность моноблочной конструкции.

Система чиллер фанкойл

Система кондиционирования воздуха использует в качестве теплоносителя воду или смесь этиленгликоля. Принцип работы аналогичен установкам с фреоном. Чиллер охлаждает жидкость, циркулирующую в теплообменнике фанкойла, проходя через радиатор воздух понижает температуру.

• высокая производительность;
• универсальность;
• безопасная и доступная эксплуатация.

Теплопоступления от сварочных трансформаторов.

Сварочные трансформаторы могут размещаться в помещении, где производятся сварочные работы и вне этого помещения. Вся электрическая мощность, подводимая к трансформаторам, превращается в теплоту.

Если сварочные работы проводятся в том же помещении, где установлены трансформаторы, тепловыделения от них составят:

Q_тр. = 1000 ∑N_уст × К_одн × К_загр × К_исп × К_т, Вт

где: ∑N_уст — суммарная установленная мощность трансформаторов, в кВт — принимается по паспорту);К_одн — коэффициент одновремённости принимается в пределах 0,5 ÷ 1 — при нескольких единицах установленного оборудования часть из них может не работать;К_загр — коэффициент загрузки в долях единицы принимается в пределах 0,5 ÷ 0,8 или по заданию электриков-технологов;К_исп — коэффициент использования мощности в долях единицы, принимается в пределах 0,7 ÷ 0,9;К_т — коэффициент, учитывающий количество теплоты, поступившей в воздух помещения от обработанных деталей, находящихся в помещении ограниченное время.

Этот коэффициент можно определить, если рассчитать теплопоступления от остывающих материалов.

Q_остыв = С × G ( t_мат. — t_в ), кДж

С — удельная теплоёмкость материала остывающего изделия, кДж/(кг × ºС);G — масса остывающего изделия, кг;t_мат. — начальная температура материала изделия, ºС;t_в — начальная температура воздуха в помещении, ºС.

Если сварочные трансформаторы находятся вне помещения, где производятся сварочные работы, теплопоступления в помещение сварочных работ определяются по формуле:

Q_{мех.обр.} = 1000 ∑(ζ × N_уст) К_одн × К_загр × К_исп × К_т, Вт

где: ζ — коэффициент полезного действия трансформаторов в долях единицы – принимается по каталогу или паспорту трансформатора.

Корректировка результатов

Для того чтобы получить более точный расчет нужно учесть как можно больше факторов, которые уменьшают или увеличивают потери тепла. Это то, из чего с деланы стены и как хорошо они утеплены, насколько большие окна, и какое на них остекление, сколько стен в комнате выходит на улицу и т.п. Для этого существуют коэффициенты, на которые нужно умножить найденные значения теплопотерь помещения.

Количество радиаторов зависит от величины потерь тепла

На окна приходится от 15% до 35% потерь тепла. Конкретная цифра зависит от размеров окна и от того, насколько хорошо оно утеплено. Потому имеются два соответствующих коэффициента:

• соотношение площади окна к площади пола:
  • 10% — 0,8
  • 20% — 0,9
  • 30% — 1,0
  • 40% — 1,1
  • 50% — 1,2
• остекление:
  • трехкамерный стеклопакет или аргон в двухкамерном стеклопакете — 0,85
  • обычный двухкамерный стеклопакет — 1,0
  • обычные двойные рамы — 1,27.

Стены и кровля

Для учета потерь важен материал стен, степень теплоизоляции, количество стен, выходящих на улицу. Вот коэффициенты для этих факторов.

• кирпичные стены толщиной в два кирпича считаются нормой — 1,0
• недостаточная (отсутствует) — 1,27
• хорошая — 0,8

Наличие наружных стен:

• внутреннее помещение — без потерь, коэффициент 1,0
• одна — 1,1
• две — 1,2
• три — 1,3

На величину теплопотерь оказывает влияние отапливаемое или нет помещение находится сверху. Если сверху обитаемое отапливаемое помещение (второй этаж дома, другая квартира и т.п.), коэффициент уменьшающий — 0,7, если отапливаемый чердак — 0,9. Принято считать, что неотапливаемый чердак никак не влияет на температуру в и (коэффициент 1,0).

Нужно учесть особенности помещений и климата чтобы правильно рассчитать количество секций радиатора

Если расчет проводили по площади, а высота потолков нестандартная (за стандарт принимают высоту 2,7м), то используют пропорциональное увеличение/уменьшение при помощи коэффициента. Считается он легко. Для этого реальную высоту потолков в помещении делите на стандарт 2,7м. Получаете искомый коэффициент.

Посчитаем для примера: пусть высота потолков 3,0м. Получаем: 3,0м/2,7м=1,1. Значит количество секций радиатора, которое рассчитали по площади для данного помещения нужно умножить на 1,1.

Все эти нормы и коэффициенты определялись для квартир. Чтобы учесть теплопотери дома через кровлю и подвал/фундамент, нужно увеличить результат на 50%, то есть коэффициент для частного дома 1,5.

Климатические факторы

Можно внести корректировки в зависимости от средних температур зимой:

Внеся все требуемые корректировки, получите более точное количество требуемых на обогрев комнаты радиаторов с учетом параметров помещений. Но это еще не все критерии, которые оказывают влияние на мощность теплового излучения. Есть еще технические тонкости, о которых расскажем ниже.

Теплопоступление от солнечной радиации.

Для остекленных поверхностей

где: F_O — площадь поверхности остекления, м2;q_O — величина солнечной радиации в ккал/(м2 × ч) через 1 м2 поверхности остекления, зависящая от её ориентации по странам света;1,16 — переводной коэффициент из ккал/ч в Вт.

Солнечная радиация q_o через остекленные поверхности в ккал / (м2 × ч) (при А_о  = 1)

Характеристика остекленной поверхности	Страны света и широты
Юг	Юго-восток и юго-запад	Восток и запад	Северо-восток и северо-запад
35°	45°	55°	65°	35°	45°	55°	65°	35°	45°	55°	65	35°	45°	55°	65
Окна с двойным остеклением (две рамы):
С деревянными переплетами….	110	125	125	145	85	110	125	145	125	125	145	145	65	65	65	60
С металлическими переплетами…..
Фонарь с двойным вертикальным остеклением прямоугольный тип Шеда):	140	160	160	180	110	140	160	180	160	160	180	180	80	80	80	80
С металлическими переплетами…..	130	160	160	170	110	140	170	170	160	160	180	180	85	85	85	80
С деревянными переплетами….	120	145	145	150	100	125	150	150	145	145	160	160	75	75	5	70

Примечание. Для остекленных поверхностей, ориентированных на север q_O = 0 .

А_О — коэффициент, зависящий от характеристики остекления.

Значение коэффициента А_О.

Характеристика остекления	АО
Остекление с одной рамой:
двойное	1,15
одинарное	1,45
Загрязнение стекла:
обычное	0,8
обычное	0,7
Забелка окон	0,6
Остекление с матовыми стеклами	0,4
Внешнее зашторивание окон	0,25

Для покрытий

где: F_П — площадь поверхности покрытия, м2;q_П — величина солнечной радиации в ккал / (м2 × ч) через 1 м2 поверхности покрытия.

Величина солнечной радиации в ккал / (м2 × ч) через 1 м2 поверхности покрытия

Характеристика покрытия и широта	qП
При бесчердачном покрытии для широт:
35°	20
45°	18
55°	15
65°	12
При покрытии с чердаком для всех широт	5

К_П — коэффициент теплопередачи покрытия должен быть не выше 0,8 ккал / (м2 × ˚С);1,16 — переводной коэффициент из ккал / ч в Вт.

Особенности методики

Данная методика, которую можно использовать, применяя калькулятор расчета отопления, регулярно используется для расчета технико-экономической эффективности внедрения различного типа энергосберегающих программ, а также во время применения нового оборудования и запуска энергоэффективных процессов.

Для того чтобы произвести расчет отопления помещения – расчет тепловой нагрузки (часовой) в отопительной системе отдельного здания, можно использовать формулу:

В данной формуле, производящей расчет отопления здания:

• а – коэффициент, показывающий возможную поправку разницы температуры внешнего воздуха при расчете эффективности работы отопительной системы, где to от to = -30°С, и при этом определяется необходимый параметр q;
• Показатель V (м3) в формуле – это внешний объем отапливаемого здания (его можно найти в проектной документации здания);
• q(ккал/м3 ч°С)является при отоплении здания удельной характеристикой с учетом t_o = -30°С;
• Kи.р выступает коэффициентом инфильтрации, который учитывает такие дополнительные характеристики, как сила ветра, тепловой поток. Данный показатель указывает на расчет затрат на отопление – это уровень теплопотерь здания при инфильтрации, при этом теплопередача осуществляется по внешнему ограждению, и учитывается температура внешнего воздуха, применяемая ко всему проекту.

При этом высота определяется до верхней точки теплоизоляции чердачного помещения. Если же в здании крыша совмещена с чердачным перекрытием, то формула расчета отопления использует показатель высоты здания до средней точки крыши. Следует отметить, что в случае наличия в здании выступающих элементов и ниш, они не учитываются при вычислении показателя V.

Дом с выступающими нишами

После того, как рассчитать объем потребления отопления, для определения площади цокольного этажа (подвала) следует умножить площадь его горизонтального сечения на высоту.

Для определения показателя K_и.р используется следующая формула:

в которой:

• g – ускорение, получаемое при свободном падении (м/с2);
• L – высота дома;
• w – согласно СНиП 23-01-99 – условная величина скорости ветра, присутствующего в данном регионе в отопительный период;

В тех регионах, где используется расчетный показатель температуры внешнего воздуха  t £ -40, при создании проекта отопительной системы, перед тем, как как рассчитать отопление помещения, следует добавлять теплопотерю в 5%. Это допустимо в тех случаях, если планируется, что в доме будет неотапливаемый подвал. Такая теплопотеря вызвана тем, что пол помещений 1-го этажа будет всегда холодным.

Теплопотери дома

Для каменных домов, возведение которых уже закончено, следует учитывать более высокую теплопотерю в первый отопительный период и вносить определенные поправки. При этом расчет отопления по укрупненным показателям учитывает срок окончания строительства:

Май-июнь — 12%;

Июль-август – 20%;

Сентябрь – 25%;

Отопительный сезон (октябрь-апрель) – 30%.

Для расчета удельной отопительной характеристики здания q (ккал/м3 ч) следует рассчитывать по такой формуле:

В конечном итоге мы получили две величины воздухообменов: по ТП и ХП.

Вопрос — как быть?

Варианты решения:

1. Приточную систему рассчитывать на максимальный воздухообмен и установить на электродвигателе вентилятора регулятор частоты вращения, задействованный от температуры внутреннего воздуха. Вытяжную систему выполнить либо с естественной циркуляцией, либо механическую, задействованную от того же регулятора частоты вращения.

Система эффективная, но очень дорогая!

2. Выполнить две приточные установки и две вытяжные установки. Одна приточная и одна вытяжная установка работают в ХП. Приточная система с воздухонагревателем, который рассчитан на подогрев наружного воздуха от параметров “Б” до температуры притока. Вторая пара систем — приточная установка без калорифера, работает только ТП.

3. Выполнить только приточную систему на подачу по ХП и одну вытяжную систему такой же подачи, а воздухообмен в ТП осуществить через открытые окна.

Пример.

В административном здании — помещение атриума, с габаритными размерами в плане:

9 × 20,1 м

и высотой — 6 м

необходимо поддерживать температуру воздуха в рабочей зоне (h = 2 м)

t_В = 23ºС и относительную влажность φ_В = 60%.

Приточный воздух подаётся с температурой t_П = 18ºС.

Полные тепловыделения в помещении составляют

∑Q_полн. = 44 кВт,

явные тепловыделения равны ∑ Q_явн. = 26 кВт,

поступление влаги равны ∑ W = 32 кг/ч.

Решение (см. рисунок 3).

Для определения величины углового коэффициента необходимо привести все параметры согласно J — d диаграмме.

∑ Q_полн. = 44 кВт × 3600 = 158400 кДж/кг.

Исходя из этого, угловой коэффициент равен

Определяем тепловое напряжение помещения

Градиент температуры воздуха по высоте помещения составит (определяем по таблице)

grad t = 1,5ºС.

Тогда, температура уходящего воздуха равна

t_У = t_В + grad t( H — h_р.з.) = 23 + 1,5 ( 6 — 2 ) = 29  ºС.

На J — d диаграмме находим точку В с параметрами внутреннего воздуха (•) В:

t_В = 23ºС;    φ_В = 60%.

Проводим линию тепло-влажностного отношения с численным значением 4950 через точку 0 шкалы температур и, параллельно этой линии проводим наш луч процесса через точку внутреннего воздуха — (•) В.

Так как, температура приточного воздуха t_П = 18ºС, то точка притока П будет определяться, как пересечение луча процесса и изотермы t_П = 18ºС.

Точка уходящего воздуха У лежит на пересечении луча процесса и изотермы t_У = 29 ºС.

Получаем параметры реперных точек:

В t_В = 23ºС;    φ_В = 60%;   d_В = 10,51 г/кг;    J_В = 49,84 кДж/кг;

П t_П = 18ºС;    d_П = 8,4 г/кг;    J_П = 39,37 кДж/кг;

У t_У = 29ºС;    d_У = 13,13 г/кг;    J_У = 62,57 кДж/кг.

Определяем расход приточного воздуха:

по теплосодержанию

по влагосодержанию

т.е. мы получим практически одинаковый расход приточного воздуха.

Определяем кратность воздухообмена по притоку

Таким образом, кратность воздухообмена по притоку составляет менее 5.

Так как, кратность воздухообмена по притоку составляет больше 5, то необходимо выполнить расчет из условия, что уходящую температуру внутреннего воздуха t_У необходимо принимать равной внутренней температуре воздуха в помещении t_В, т.е.

t_У = t_В

и формула для определения количества воздуха приняла бы вид:

по теплосодержанию

по влагосодержанию

Принципиальную схему приточной вентиляционной установки смотри рисунок 4.