Instalace systému vzduchového vytápění není možná bez předběžné přípravy projektu. Vypracovaný plán musí být spolehlivý a obsahovat co nejpravdivější informace. Je téměř nemožné je získat sami, bez specializovaného inženýrského vzdělání. Naše společnost proto nabízí využít svých služeb pro projektování systémů vzduchového vytápění. Pomůžeme Vám vytvořit dispoziční řešení vzduchového ohřívacího zařízení v kombinaci se službami pro jeho instalaci a zprovoznění nebo samostatně.
Výpočet tepelných ztrát v domácnosti
Proces návrhu ohřevu vzduchu zahrnuje zohlednění zvoleného typu zařízení. Jeho typ můžete určit tak, že zjistíte množství vzduchu potřebného pro provoz systému a také počáteční teplotu vzduchu pro vytápění místnosti. Výpočet tepelných ztrát pomůže určit uvedené ukazatele.
Během chladného období teplý vzduch opouští místnost okny, dveřmi, střechou a stěnami. Pro zajištění komfortní teploty uvnitř domu je nutné vypočítat tepelný výkon pro kompenzaci tepelných ztrát a udržení optimální teploty v místnosti.
Tepelné ztráty se počítají individuálně pro každý soukromý dům. Výpočty lze provádět ručně nebo pomocí speciálního programu.
Pro výpočet tepelné ztráty domu (Q) jsou nutné náklady na teplo obálky budovy (Qogr.k), náklady na větrání a infiltraci (Qv) se zohledněním nákladů domácnosti (Qt). Vypočítané ztráty se měří ve wattech.
Pro výpočet nákladů používáme následující vzorec:
Q = Qogr.k + Qv – Qt
Stanovení velikosti tepelné ztráty z jednotlivých zdrojů zvážíme níže.
Příklad výpočtu tepelných ztrát v domácnosti
Vzhledem k tomu, že celková tepelná ztráta venkovského domu se skládá z tepelných ztrát oken, dveří, stěn, stropu a dalších prvků budovy, je její vzorec prezentován jako součet těchto ukazatelů. Princip výpočtu je následující:
Qorg.k = Qpol + Qst + Qokn + Qpt + Qdv
Tepelné ztráty každého prvku lze určit s přihlédnutím ke zvláštnostem jeho struktury, tepelné vodivosti a koeficientu tepelného odporu uvedeného v pasu konkrétního materiálu.
Výpočet tepelných ztrát doma je obtížné zvážit pouze pomocí vzorců, proto doporučujeme použít jasný příklad.
Předpokládejme, že dům, pro který je třeba provést výpočty, se nachází v Permu. Teplota vzduchu v nejchladnějším pětidenním období je -38°C, teplota země +2°C, požadovaná vnitřní teplota +22°C.
Rozměry domu jsou:
- Šířka – 7 m;
- Délka – 9 m;
- Výška – 2,8 m.
Na základě zadaných údajů můžete zahájit výpočty.
Výpočet tepelných ztrát stěn
Každá vrstva obvodového prvku se bere v úvahu při výpočtu tepelných ztrát stěn. Například stěna může být izolována vrstvou pěnového polystyrenu nebo minerální vlny. V tomto případě se jejich ukazatele počítají samostatně.
Tepelnou ztrátu každé vrstvy lze vypočítat pomocí následujícího vzorce:
Qst = S? (tv – tn) ? B? l/k
S – plocha vrstvy, vyjádřená v metrech čtverečních.
tv je teplota, kterou majitel domu plánuje udržovat uvnitř. Jeho měrnou jednotkou jsou stupně. Standardně se bere hodnota několikanásobně vyšší než požadovaná hodnota.
tn – průměrná teplota za 5 dní. V úvahu se berou nejchladnější dny typické pro region. Indikátor se měří ve stupních.
k je součinitel tepelné vodivosti materiálu.
B – tloušťka krycí vrstvy. Jednotkou měření jsou metry.
l – parametr z tabulky s přihlédnutím k vlastnostem nákladů na teplo.
Stěny budovy uvažované jako příklad jsou z pórobetonu tloušťky B = 0,25 m. Jeho koeficient (k) je 2,87.
Qst = 22,21? (22 + 38) ? 0,25? 1,1/2,87 = 877 W
Pokud jsou ve stěně dveře nebo okna, jejich plocha se odečte od primárních indikátorů a tepelná ztráta se vypočítá samostatně.
Tepelné ztráty okny a dveřmi
Tepelná ztráta dveří se vypočítá podle vzorce:
Qd – tepelný odpor dveří.
j je výška budovy.
H je koeficient převzatý z tabulky. Jeho velikost závisí na typu dveří a jejich umístění.
Pro výpočet tepelných ztrát oken se používá následující vzorec:
S je plocha oken v domě.
dT – tabulkový koeficient.
R – tepelný odpor okna.
Při určování tepelných ztrát oken je důležité vzít v úvahu materiál jeho výroby.
Náš objekt má jedny vchodové dveře a sedm kovovoplastových oken.
Qdv = 2,3? 2,81? 1,05 = 6,79 W
Qokn = 12? 0,6/0,44 = 16,36 W
Celková tepelná ztráta oken a dveří bude 23W
Výpočet tepelných ztrát ze stropu a podlahy
Tepelné ztráty podlahou a stropem lze vypočítat pomocí následujícího vzorce:
Qpt/p = kpt/p ? Fpt/p (tv – tn)
kpt/p – součinitel prostupu tepla.
Fpt/p – plocha stropu/podlahy.
Dekódování zbývajících indikátorů je uvedeno výše v jiných vzorcích.
Celková plocha podlahy a stropu je 51,52 m. Součinitel prostupu tepla je 1.
Qpt/p = 1? 51,52(22+38) = 3151 W
Výpočet tepelných ztrát větráním
Větrací systém je také zdrojem tepelných ztrát. Přes něj se do místnosti dostává studený vzduch. Obecný vzorec pro výpočet tepelných ztrát je následující:
Qv = 0.28? Ln? pv? c ? (tv – tn)
Ln – průtok vzduchu přicházející z ventilačního systému (m3/h).
pv – hustota vzduchu (kg/m3).
c – tepelná kapacita vzduchu (kJ/(kg*oC)).
tv – teplota v domě (°).
tn je průměrná teplota v zimě v regionu (С°).
Indikátor Ln je převzat z technických charakteristik ventilačního systému.
Místnost je větrána s průtokem vzduchu 3 m3/h. Ukazatel Pv je 1,2. Tepelná kapacita vzduchu je 1,005 kJ/(kg*°C)).
Ln = 3? 51.52 = 154.56
Qv = 0,28? 154,56? 1,2? 1,005? (22+38) = 3132 W
Tepelná ztráta ventilačním systémem je tedy 3132 W.
Tepelné zisky domácností
Při výpočtu ztrát v domácnosti nezapomínejte, že z domácích spotřebičů pochází málo tepla. Musí se to vzít v úvahu při výpočtech.
Experimentálně bylo prokázáno, že takové teplo se neuvolňuje více než 10 W na 1 m2. Na základě toho můžete vytvořit vzorec:
Spol – celková podlahová plocha.
Pro náš příklad bude tepelný příkon domácnosti 515 W.
Abychom to shrnuli, je potřeba spočítat celkovou tepelnou ztrátu domu.
Qorg.k = 877 + 23 + 3151 + 3132 – 515 = 6668 W
Jako provozní hodnotu můžete vzít 7000 W nebo 7 kW. Upozorňujeme, že údaje uvedené v příkladu nemusí odpovídat parametrům konkrétního domu. Uvádíme je pro usnadnění nezávislých výpočtů.
Základní metodika výpočtu systému ohřevu vzduchu (systém ohřevu vzduchu)
Princip činnosti chladiče vzduchu spočívá v předávání tepla studenému vzduchu prostřednictvím kontaktu s chladicí kapalinou. Současně jsou hlavními prvky systému generátor tepla a tepelná trubice.
Vzduch je přiváděn do místnosti již ohřátý na určitou teplotu (tr), aby se udržela požadovaná teplota (tv). Proto by se množství uvolněné energie mělo rovnat celkové tepelné ztrátě (Q). V tomto případě platí následující rovnost:
Q = Eot? c ? (tr – tv)
C – tepelná kapacita vzduchu 1,005 J/(kg*K)
E – spotřeba teplého vzduchu na vytápění místnosti.
Příklady výpočtů pro SVO
Pokud se HVAC používá jako ventilační systém. Při výpočtu je třeba vzít v úvahu množství vzduchu pro větrání a vytápění. Pro tento účel se volí systém recirkulace (RSVO) nebo systém částečné cirkulace (PRSV).
Stanovení množství vzduchu pro RSVO
Množství vzduchu pro systém cirkulace vzduchu (Eot) je definováno jako:
Tento vzorec určuje výhradně množství teplého vzduchu dodávaného do recirkulačních systémů.
Eot = 7000/(1,005 ? (22+38)) = 116
Výpočet množství vzduchu pro CHRSVO
Pro CHRSVO je množství vzduchu určeno vzorcem:
Erec = Eot? (tr – tn) + Událost ? pv? (tr – tv)
Eot – množství smíchaného vzduchu na požadovanou teplotu
Událost – proudění vzduchu pro ventilaci
Pro náš příklad bude průtok vzduchu pro větrání 110 m3/h
Erec = 116? (22+38) + 110 ? 1.2? (22+38) = 14880
Stanovení počáteční teploty vzduchu
Stanovení počáteční teploty vzduchu lze vypočítat pomocí vzorce:
tr = tv + Q/c ? událost
Označení každého ukazatele je uvedeno ve výše uvedených vzorcích.
tr = 22 + 7/1,005? 110 = 26
Z výše uvedeného vyplývá, že při pohybu vzduchu dochází ke ztrátě asi 4 stupňů tepla.
Výhody objednání návrhu systému vzduchového vytápění u firmy
Navrhnout ohřev vzduchu je pro nezkušeného uživatele náročný úkol. Vyžaduje objasnění řady faktorů, jejichž nezávislé určení je obtížné.
Návrh systémů vzduchového vytápění by měl být svěřen kvalifikované firmě z následujících důvodů:
- spolehlivost každého ukazatele;
- provádění správných výpočtů;
- sestavení optimálního uspořádání systému;
- s přihlédnutím ke konfiguraci a vlastnostem prostor.
Náklady na návrh systému vzduchového vytápění můžete zjistit telefonicky na čísle +7 (495) 255-53-39 naší společnosti. Pro pohodlí našich klientů pracujeme nepřetržitě.
