Меню

Мощность теплоемкость температура расход

Расчет калорифера: онлайн-калькулятор расчета мощности и расхода теплоносителя

Расчет калорифера

Онлайн калькуляторы

При конструировании системы воздушного отопления используются уже готовые калориферные установки.

Для правильного подбора необходимого оборудования достаточно знать: необходимую мощность калорифера, который впоследствии будет монтироваться в системе отопления приточной вентиляции, температуру воздуха на его выходе из калориферной установки и расход теплоносителя.

Для упрощения производимых расчетов вашему вниманию представлен онлайн-калькулятор расчета основных данных для правильного подбора калорифера.

С помощью него вы сможете рассчитать:

  1. Тепловую мощность калорифера кВт. В поля калькулятора следует ввести исходные данные об объеме проходящего через калорифер воздуха, данные о температуре поступаемого на вход воздуха, необходимую температуру воздушного потока на выходе из калорифера.
  2. Температуру воздуха на выходе. В соответствующие поля следует ввести исходные данные об объеме нагреваемого воздуха, температуре воздушного потока на входе в установку и полученную при первом расчете тепловую мощность калорифера.
  3. Расход теплоносителя. Для этого в поля онлайн-калькулятора следует ввести исходные данные: о тепловой мощности установки, полученные при первом подсчете, о температуре теплоносителя подаваемого на вход в калорифер, и значение температуры на выходе из устройства.

Расчета калориферов, в качестве теплоносителя которых используется вода или пар, происходит по определенной методике. Здесь важной составляющей являются не только точные расчеты, но и определенная последовательность действий.

Источник

Как рассчитать тепловую мощность конвекторов, обогревателей и прочих отопительных приборов

Содержание

  • Простейший расчет тепловой мощности обогревателя
  • Пример расчетов
  • Формула расчета тепловой нагрузки с учетом разницы температур
  • Пример расчетов
  • Формула расчета тепловой мощности с учетом дополнительных факторов
  • Пример расчета
  • Нюансы при расчете мощности водяных конвекторов
  • Модели для примера

Теплотехнический расчет – это вычисление требуемой толщины перекрытий в соответствии теплоизоляционных характеристик материалов и мощности нагревательных приборов. Любое помещение для создания комфортных условий в холодное время года требует определенного количества тепла, и неважно проектируется отопительная система частного дома или требуется обогреть только одну комнату – расчеты необходимы.

Все отопительные приборы независимо от типа устройства (конвекторы, радиаторные батареи, обогреватели, тепловые пушки и т.д.) и типа теплоносителя (водяные, газовые, электрические) отапливают помещения и производимое ими тепло называется тепловой мощностью. Именно эта характеристика имеет важнейшее значение при выборе обогревательного прибора.

Например невозможно обогреть мастерскую площадью 20 м 2 и построенную без теплоизоляции при -15 0 С электрическим обогревателем мощностью 1 кВт, а небольшую ванную комнату, расположенную в центре кирпичного дома запросто.

Количество тепла, которое требуется помещению для обогрева, измеряется в килокалориях, а мощности приборов в ваттах, поэтому для перевода одного значения в другое нужно килокалории поделить на 860 и получатся кВт.

Все производители отопительного оборудования обязательно указывают тепловую мощность прибора в паспорте или инструкции. Однако, следует учитывать, что указанная мощность достигается при соблюдении всех условий эксплуатации т.е. для водяных конвекторов или радиаторов имеет значение температура теплоносители, а для газовых приборов давление газа.

Поэтому помимо мощности отопления производители указывают, для каких условий эксплуатации предназначено оборудование.

Например, если у вас старая система центрального отопления с температурой нагрева 40-50 0 С, рекомендуется приобретать конвекторы для низкотемпературных систем отопления.

Простейший расчет тепловой мощности обогревателя

Существует общепринятый стандарт расчета тепловой мощности обогревателя при высоте помещения не более 3 м. На 10 метров квадратных площади устанавливается 1 кВт мощности прибора.

Эта формула неплохо работает при расчетах электрических отопительных приборов в помещениях с идеальными условиями — высокой теплоизоляцией, минимальной теплопотерей и одним окном с утепленным стеклопакетом. Но существует и примитивный вариант расчета, позволяющий учитывать и высоту комнат.

Простой расчет тепловой нагрузки (Q) помещения:

V (объем помещения/м3) х 40 Вт/1000 = Q (кВт/ч)

Эта формула не позволяет допустить ошибок, связанных с грубым расчетом по принципу 1 кВт на 10 м 2 т.к., учитывает объем комнаты включая высоту потолков. Однако и при таком расчёте легко совершить оплошность и приобрести «слабый» прибор — не учтено много важных факторов.

Читайте также:  Трехфазная мощность при обрыве одной фазы

Пример расчетов

Вводные данные: гостиная в частном доме, ВхШхД – 4х5х6 м.

По первой формуле мы выясняем площадь помещения – 5х6 = 30 м 2 и умножаем на 1 кВт. Получается, что нам потребуется обогреватель на 3 кВт.

Но эти расчеты не гарантируют, что, купив обогреватель мощностью 3 кВт, вы получите комфортную температуру в помещении — в столь примитивном расчете даже не учитывается температура за окном. Если в средней полосе 3 кВт могут и справится с отоплением такой гостиной, но на севере с -35 за окном можете не сомневаться, разочарование от покупки и стучащие зубы вам обеспечены.

По второй формуле мы выясняем объем помещения – 4х5х6 = 120 м 3 .

V х 40 Вт/1000 = 120 х 40 / 1000 = 4,8 кВт

Как можно видеть вторая формула более точно отражает необходимую потребность помещения в тепле. Кроме того учитывайте, что эти расчеты обычно применяются в электрических обогревателях, а с прибором мощностью 5 кВт в час вы разоритесь на счетах за электроэнергию, да и далеко не вся проводка выдержит подобную нагрузку.

Формула расчета тепловой нагрузки с учетом разницы температур

Для более точного определения требуемой тепловой мощности обогревателя или конвектора рекомендуем воспользоваться следующими формулой.

V (объем помещения) х T (разница температур) х φ (коэффициент теплопотери) = ккал/ч

  • V – это упоминаемый выше объем комнаты: ширина * длину * высоты.
  • Т (разница температур) – в зависимости от климатической зоны температура на улице может составлять и -5 0 С и -30 0 С. Поэтому в формулу введен параметр выражающий разницу между средней зимней температурой на улице и желаемой температурой в помещении. Пример: среднее зимнее значение на улице составляет -15 0 С, а в комнате требуется 25 0 С – получается Т = 40 0 С.
  • φ – коэффициент теплопотерь помещений в зависимости от конструкции и изоляции.
    • 3-4 – отсутствие теплоизоляции. Простые деревянные или металлические строения без изоляции.
    • 2-2,9 – низкая теплоизоляция. Кладка в один кирпич, упрощенная конструкция строений, одинарные окна.
    • 1-1,9 – средняя теплоизоляция. Строения с кладкой в два кирпича, стандартные здания, обычная кровля, небольшое количество окон.
    • 0,6-0,9 — высокая теплоизоляция. Мало окон, сдвоенные рамы, кирпичные стены, двойная теплоизоляция, утепленная крыша и толстое основание пола.

Для получения значения мощности конвектора или обогревателя в киловаттах требуется получившееся в число разделить на 860.

Пример расчетов

Вводные данные: гостиная в частном доме, ВхШхД – 4х5х6 м. Дом построен кладкой в два кирпича, на хорошем основании (фундамент), с большим панорамным окном. Средняя температура зимой -15 0 С, желаемая температура в комнате +22 0 С.

  • Выясняем объем помещения – 4х5х6х = 120 м 3 .
  • Определяем разницу температур – 15+22=37 0 С.
  • Подбираем коэффициент – возьмем среднее значение 1,4 т.к. несмотря на стены в два кирпича и утолщенный пол присутствует большое окно.

Подставляем данные в формулу:

V х T х φ = 120 х 37 х 1,4 = 6216 ккал .

Переводим килокалории в кВт – 6216/860= 7,2 кВт.

Получается, что для получения требуемой температуры в гостиной нам потребуется установить обогревательный прибор на 7 кВт.

Естественно в данном случае и речи не может быть об установке электрических приборов. Такие значения можно получить при установке газовых или водяных конвекторов, радиаторных батарей, тепловых пушек и т.д. Однако с учетом размеров гостиной, подобная мощность излишня — снова нет в расчете некоторых важных нюансов.

Формула расчета тепловой мощности с учетом дополнительных факторов

Несмотря на введение коэффициента потерь тепла предыдущая формула не способна отразить всевозможные нюансы помещений. Наример теплопотери квартиры расположенной на 5 этаже в центре девятиэтажного здания ниже, чем у угловой квартиры на последнем этаже. Для получения более точных данных рекомендуем воспользоваться формулой:

Читайте также:  Потребляемая мощность 650 вт для пылесоса

Q = (100 Вт/м 2 х S х φ 1 х φ 2 х φ 3 х φ 4 х φ 5 х φ 6 х φ 7)/1000

  • S – площадь помещения в м 2 .
  • φ 1 – потери тепла через окна:
    • 0,85 – тройной стеклопакет;
    • 1 – двойной стеклопакет;
    • 1,27 – одинарный стеклопакет (стандартный).
  • φ 2 – утепление стен (теплоизоляция):
    • 0,854 – высокое;
    • 1 – кладка в два кирпича;
    • 1,27 – низкое.
  • φ 3 – соотношение общей площади окон к площади пола помещения в %:
    • 1,2 – 50%;
    • 1,1 – 40%;
    • 1 – 30%;
    • 0,9 – 20%;
    • 0,8 – 10%.
  • φ 4 – коэффициент умножения в зависимости от температуры внешней среды в минусовых значениях 0 С:
    • 1,5 – -35 0 С;
    • 1,3 – -25 0 С;
    • 1,1 – -20 0 С;
    • 0,9 – -15 0 С;
    • 0,7 – -10 0 С.
  • φ 5 – сколько стен имеют контакт со внешней средой (выходят на улицу):
    • 1,4 -4;
    • 1,3 -3;
    • 1,2 -2;
    • 1,1 -1.
  • φ 6 – теплоизоляция помещения находящегося сверху над расчетным:
    • 0,8 – обогреваемое;
    • 0,9 – утеплённое, но не отапливаемое;
    • 1 — холодный чердак или крыша.
  • φ 7 – высота в метрах:
    • 1,2 – 4,5м;
    • 1,15 – 4м;
    • 1,1 – 3,5м;
    • 1,05 – 3м;
    • 1 – 2,5м.

Как видите в формуле расчета тепловой мощности обогревательного оборудования учтено значительно больше значений влияющих на теплопотери.

Пример расчета

Вводные данные: гостиная в частном доме, ВхШхД – 4х5х6 м. Дом построен кладкой в два кирпича, на утепленном фундаменте с большим панорамным окном, со стандартным остеклением, занимающим 50% от площади пола. Средняя температура зимой -15 0 С. На втором этаже отапливаемые спальни, две стены выходят на улицу.

Выясняем требуемые значения и коэффициенты:

  • S – 30м 2 .
  • φ 1 – 1,27.
  • φ 2 – 1.
  • φ 3 – 1,2.
  • φ 4 – 0,9.
  • φ 5 – 1,2.
  • φ 6 – 0,8.
  • φ 7 – 1,15.

Подставляем значения в формулу:

Q = (100 Вт/м 2 х S х φ 1 х φ 2 х φ 3 х φ 4 х φ 5 х φ 6 х φ 7)/1000

Q = (100 Вт/м 2 х 30 х 1,27 х 1 х 1,2 х 0,9 х 1,2 х 0,8 х 1,15)/1000 = 4,543 кВт

Исходя из этого уточненного расчета, получается, что нам нужно организовать отопление на 4,5-5 кВт.

Эта формула предпочтительна для расчета тепловой мощности отопительных систем, причем она подходит для расчета отопления в небольших жилых помещениях и в организации отопления промышленных объектов.

Важно! Для увеличения срока службы теплового оборудования и для учета непредвиденных ситуаций, рекомендуется добавлять небольшой запас в 10-15 %.к полученной тепловой мощности.

Нюансы при расчете мощности водяных конвекторов

Для выяснения необходимой мощности конвектора водяного отопления нужно учитывать дополнительные факторы, среди которых температура и давление рабочей среды (воды в отопительной системе).

Производители в паспортах и инструкций к водяным конвекторам указывают требуемую температуру теплоносителя, при которой прибор достигнет заявленной мощности. По санитарным нормам температура воды в централизованной системе отопления должна быть 70 градусов.

Однако в зависимости от состояния системы тепловой напор может быть ниже (в старых строениях) или выше (в новостройках). Большинство бытовых конвекторов работают при температуре до 95 0 С, однако максимальная температура, которую выдерживают водяные конвекторы это 120-150 0 С в зависимости от модели. В частных домах определение теплового напора проще — каждый пользователь может контролировать и задавать требуемые рабочие режимы самостоятельно.

Если вы уверены в требуемой температуре теплоносителя, можно приступать к расчетам по описанным формулам. Если вы проживаете в домах старого фонда, система отопления оставляет желать лучшего и зимой батареи нагреваются в пределах 30-60 0 С, выбирайте специализированные конвекторы, рассчитанные на работу в низкотемпературных отопительных системах.

Источник



Расчет теплоемкости помещения

Пожалуй, одна из самых важных составляющих комфорта в доме — это оптимальная температура. Наша статья поможет вам в расчёте теплоёмкости и идеального теплового режима здания.

Читайте также:  Мощность бесконечных множеств определение

Формула теплоёмкости

Обычно нормативная температура для помещения зимой приравнивается 18 градусам (для отдельных угловых комнат — 20 градусов). Для обогрева помещения обычно используют радиаторы трубчатого, секционного и панельного типов. Как правило, давление для стандартных отопительных приборов устанавливается от 6— до 15 атм включительно (16-ти этажные здания и выше). Выбирая радиатор, необходимо обратить внимание на его тепловую мощность, рабочее давление. Мощность, необходимую для обогрева помещения, можно посчитать, умножив площадь этого помещения (в квадратных метрах) примерно на 0,1 Вт. Если в таком помещении стоят хорошие стеклопакеты, то от полученной цифры отнимается 10-20%. А вот если это угловое помещение, то необходимо прибавить 25%. Радиатор, стоящий под окном, «теряет» около 10 % своей мощности.

Обычно нормативная температура

Неутепленный короб отнимет у хозяев батарей уже 15 — 20 % тепла. Теплоотдачу одной секции у радиатора можно просто уточнить у ее продавца или на сайте производителя.

Разумеется, объем тепла, который отдает помещению нагревательный прибор, зависит не только от текущей рабочей температуры теплоносителя, а и от количества поступающей воды. В системе общего отопления можно использовать как естественную циркуляцию воды, так и принудительную (дополнительно в систему монтируется циркуляционный насос). Все это также необходимо учитывать в расчетах. Именно благодаря такому насосу теплоноситель (вода) равномерно распределяется по системе отопления; и в этом случае температура у нижней и верхней части радиатора будет одинакова.

Формула тепловой мощности и другие способы расчёта теплового режима здания

Формула тепловой мощности

Если необходимы более точные расчёты, то используют формулу тепловой мощности. Тепловой режим здания в зависимости от его прямого назначения может быть переменным, постоянным. Постоянный тепловой режим здания поддерживается круглосуточно в жилых, административных, производственных зданиях и т.п. Отопительную нагрузку определяют, исходя из отдельного теплового баланса, для каждого помещения. При этом любая отопительная система должна полностью компенсировать тепло потери. Общую тепловую мощность для системы отопления, в Ватт, определяют по формуле:

Qт.м. =. Qогражд. + Qин — Qб

где: Qогражд. — тепло потери от ограждающие конструкции, в Ватт; Qин. — теплопотери от нагревания инфильтрирующего воздуха, который поступает через щели, окна, ворота и тп, в Ватт; Qб. — поступления тепла от бытовых источников, Вт

Теплопотери ограждающих конструкций, в Ватт, определяют по формуле:

Qогр. = Fnk•(tв — tн)•(1 + )

где: F — общая площадь ограждения, в кв.м; n — коэффициент расположение у наружной конструкции ограждения соотносясь к воздуху снаружи; k — специальный коэффициент теплопередачи у ограждения, ; tв — общая температура воздуха в помещении, °С; tн — температура внешнего воздуха, °С; — вносимые дополнительные потери теплоты: = 1 + 4 + 5 +2 + 3 где: 1 — вносимые потери теплоты по соотношению к сторонам света: Сев, Вост, Сев-Вост, Сев-Зап равно — 0.1 — 1 равно 0.1 З, Юг-Вост = 0.05 — 1 =0.05 Юг, Юг-Зап равно −0 — 1 =0 2 — дополнительные потери теплоты на продув помещений, если две наружные стены и более.

В обычных жилых помещениях tв увеличивают на 2°С, в других добавку принимают равной 2 (0.05), а вот 3 — дополнительные потери теплоты при веденной расчётной температуре у наружного воздуха. Принимают для полов без обогрева на первом этаже при tн = — 40 градусов и даже ниже в размере 0.05. 4 — дополнительные потери теплоты на специальный подогрев сквозного холодного воздуха, через двери наружу, и не обогреваемые специальными тепловыми занавесами. 5 — добавочная на высоту помещения. Принимают на каждый следующий метр более четырех метров в размере 0.02, но не более 0.15.

Конечно же, при расчетах теплоёмкости необходимо учитывать, что одни люди вынуждены бороться с возникающим холодом зимой в помещениях, а другие страдают от излишней жары, и все это — ошибки при расчетах и проектировании. Кроме того, следует позаботиться о дополнительных устройствах регулировки на батареях (краны-терморегуляторы).

Источник