Расчет теплопотерь через окна

Расчет теплопотерь через окна и дверь

Согласно плана, в доме установлено два окна размером 1 x 1,2 метра и одно окно 0,6 x 1,2 метра.

Входная дверь имеет полотно из массива сосны толщиной 0,05 м с утеплителем. Размер 0,8 x 2 метра. Выход из дома ведет не сразу на улицу, а на террасу, поэтому в расчете теплопотерь применим понижающий коэффициент 0,7.

Расчет теплопотерь через окна.

Вычисляем площадь окон в доме:

S окон = 1 • 1,2 • 2 + 0,6 • 1,2 = 3,12 м 2 .

Все три окна выполнены из трехкамерного профиля ПВХ и имеют двухкамерные стеклопакеты 4-16-4-16-4 с обычным стеклом (4 — ширина стекла, 16 — расстояние между стеклами).

Далее рассчитаем теплосопротивление окна:

Теплосопротивление двухкамерного стеклопакета такой конструкции:

R ст-а = 0,4 м² • °С / Вт.

Теплосопротивление трехкамерного профиля ПВХ:

R профиля = 0,6 м² • °С / Вт.

90% площади окна занимает стеклопакет и 10% — профиль ПВХ. Тепловое сопротивление окна рассчитываем по формуле расчета теплопотерь :

R окна = (R ст-а • 90 + R профиля • 10) / 100 = 0,42 м² • °С / Вт.

Имея данные о площади окон и их теплосопротивлении, выполняем расчет теплопотерь через окна:

Q окон = S • dT • / R = 3,1 м² • 52 градуса / 0,42 м² • °С / Вт = 383,8 Вт•ч (0,38 кВт•ч).

Расчет теплопотерь через дверь.

По паспорту теплопроводность материала входной двери равна 0,14 Вт/мК.

Тепловое сопротивление двери:

R двери = B / K = 0,05 м / 0,14 Вт/мК = 0,36 м² • °С / Вт,

Расчет теплопотерь через дверь выполняем по изветной нам формуле:

Q двери = S • dT • / R = 1,6 м² • 52 градуса / 0,36 м² • °С / Вт = 231,1 Вт•ч (0,23 кВт•ч), применяем коэффициент 0,7:

Q двери с коэф = 0,23 кВт • 0,7 = 0,16 кВт•ч- теплопотери входной двери.

Оцените статью:

Комментарии

  • 2 года назад ronchik

    А что за добавочный коэффициент? откуда вы его взяли, можно поточнее пожалуйста? прям такая же ситуация.

    ответить

    2 года назад intro (эксперт Builderclub)

    Вы имеете в виду понижающий коэффициент?

    Он взят примерно. Только для ограждающих конструкций, которые выходят на закрытую террасу. Т.к. они (эти конструкции) не контактируют напрямую с внешним воздухом, то мы предполагаем, что теплопотери будут примерно 70% от тех, которые были бы в случае непосредственного контакта поверхности конструкций с внешним воздухом.

    Этот коэффициент можно высчитать более точно, но он будет процентов на 5%-10% максимум отличаться. Т.к. это все же приблизительный расчет, чтобы прикинуть примерные энергозатраты, то загромождать его дополнительными расчетами нет смысла.

    Если Вы хотите точный расчет, то тогда нужно обращаться в специализированную фирму, которая высчитает все до мелочей.

    Online программа расчета теплопотерь дома

    Выберите город tнар = — o C

    Введите температуру воздуха в помещении; tвн = + o C

    Теплопотери через стены развернуть свернуть

    Вид фасада &#945 =

    Площадь наружных стен, кв.м.

    Материал первого слоя &#955 =

    Толщина первого слоя, м.

    Материал второго слоя &#955 =

    Толщина второго слоя, м.

    Материал третьего слоя &#955 =

    Толщина третьего слоя, м.

    Теплопотери через стены, Вт

    Теплопотери через окна развернуть свернуть

    Введите площадь окон, кв.м.

    Теплопотери через окна

    Теплопотери через потолки развернуть свернуть

    Выберите вид потолка

    Введите площадь потолка, кв.м.

    Материал первого слоя &#955 =

    Толщина первого слоя, м.

    Материал второго слоя &#955 =

    Толщина второго слоя, м.

    Материал третьего слоя &#955 =

    Толщина третьего слоя, м.

    Теплопотери через потолок

    Теплопотери через пол развернуть свернуть

    Выберите вид пола

    Введите площадь пола, кв.м.

    Материал первого слоя &#955 =

    Толщина первого слоя, м.

    Материал второго слоя &#955 =

    Толщина второго слоя, м.

    Материал третьего слоя &#955 =

    Толщина третьего слоя, м.

    Теплопотери через пол

    Материал первого слоя &#955 =

    Толщина первого слоя, м.

    Материал второго слоя &#955 =

    Толщина второго слоя, м.

    Материал третьего слоя &#955 =

    Толщина третьего слоя, м.

    Площадь зоны 1, кв.м. что такое зоны?

    Площадь зоны 2, кв.м.

    Площадь зоны 3, кв.м.

    Площадь зоны 4, кв.м.

    Теплопотери через пол

    Теплопотери на инфильтрацию развернуть свернуть

    Введите Жилую площадь, м.

    Теплопотери на инфильтрацию

    О программе развернуть свернуть

    Очень часто на практике принимают теплопотери дома из расчета средних около 100 Вт/кв.м. Для тех, кто считает деньги и планирует обустроить дом экономной системой отопления без лишних капиталовложений и с низким расходом топлива, такие расчеты не подойдут. Достаточно будет сказать, что теплопотери хорошо утепленного дома и неутепленного могут отличаться в 2 раза. Точные расчеты по СНиП требуют большого времени и специальных знаний, но эффект от точности не ощутится должным образом на эффективности системы отопления.

    Данная программа разрабатывалась с целью предложить лучший результат цена/качество, т.е. (затраченное время)/(достаточная точность).

    03.12.2017 — скорректирована формула расчета теплопотерь на инфильтрацию. Теперь расхождений с профессиональными расчетами проектировщиков не обнаружено (по теплопотерям на инфильтрацию).

    10.01.2015 — добавлена возможность менять температуру воздуха внутри помещений.

    FAQ развернуть свернуть

    Как посчитать теплопотери в соседние неотапливаемые помещения?

    По нормам теплопотери в соседние помещения нужно учитываеть, если разница температур между ними превышает 3 o C. Это может быть, например, гараж. Как с помощью онлайн-калькулятора посчитать эти теплопотери?

    Пример. В комнате у нас должно быть +20, а в гараже мы планируем +5. Решение. В поле tнар ставим температуру холодной комнаты, в нашем случае гаража, со знаком «-«. -(-5) = +5 . Вид фасада выбираем «по умолчанию». Затем считаем, как обычно.

    Внимание! После расчета потерь тепла из помещения в помещение не забываем выставлять температуры обратно.

    Обсудить эту статью, оставить отзыв в Google+ | Facebook

    Простой расчет теплопотерь зданий.

    Ниже приведен довольно простой расчет теплопотерь зданий, который, тем не менее, поможет достаточно точно определить мощность, требуемую для отопления Вашего склада, торгового центра или другого аналогичного здания. Это даст возможность еще на стадии проектирования предварительно оценить стоимость отопительного оборудования и последующие затраты на отопление, и при необходимости скорректировать проект.

    Куда уходит тепло? Тепло уходит через стены, пол, кровлю и окна. Кроме того тепло теряется при вентиляции помещений. Для вычисление теплопотерь через ограждающие конструкции используют формулу:

    Q – теплопотери, Вт

    S – площадь конструкции, м2

    T – разница температур между внутренним и наружным воздухом, °C

    R – значение теплового сопротивления конструкции, м2•°C/Вт

    Схема расчета такая – рассчитываем теплопотери отдельных элементов, суммируем и добавляем потери тепла при вентиляции. Все.

    Предположим мы хотим рассчитать потери тепла для объекта, изображенного на рисунке. Высота здания 5…6 м, ширина – 20 м, длинна – 40м, и тридцать окон размеров 1,5 х 1,4 метра. Температура в помещении 20 °С, внешняя температура -20 °С.

    Считаем площади ограждающих конструкций:

    пол: 20 м * 40 м = 800 м2

    кровля: 20,2 м * 40 м = 808 м2

    окна: 1,5 м * 1,4 м * 30 шт = 63 м2

    стены: (20 м + 40 м + 20 м + 40м) * 5 м = 600 м2 + 20 м2 (учет скатной кровли) = 620 м2 – 63 м2 (окна) = 557 м2

    Теперь посмотрим тепловое сопротивление используемых материалов.

    Значение теплового сопротивления можно взять из таблицы тепловых сопротивлений или вычислить исходя из значения коэффициента теплопроводности по формуле:

    R – тепловое сопротивление, (м2*К)/Вт

    ? – коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м2*К)

    d – толщина материала, м

    Значение коэффициентов теплопроводности для разных материалов можно посмотреть здесь.

    пол: бетонная стяжка 10 см и минеральная вата плотностью 150 кг/м3. толщиной 10 см.

    R (бетон) = 0.1 / 1,75 = 0,057 (м2*К)/Вт

    R (минвата) = 0.1 / 0,037 = 2,7 (м2*К)/Вт

    R (пола) = R (бетон) + R (минвата) = 0,057 + 2,7 = 2,76 (м2*К)/Вт

    кровля: кровельные сэндвич панели из минеральной ваты толщиной 15 см

    R (кровля) = 0.15 / 0,037 = 4,05 (м2*К)/Вт

    окна: значение теплового сопротивления окон зависит от вида используемого стеклопакета
    R (окна) = 0,40 (м2*К)/Вт для однокамерного стекловакета 4–16–4 при ?T = 40 °С

    стены: стеновые сэндвич панели из минеральной ваты толщиной 15 см
    R (стены) = 0.15 / 0,037 = 4,05 (м2*К)/Вт

    Посчитаем тепловые потери:

    Q (пол) = 800 м2 * 20 °С / 2,76 (м2*К)/Вт = 5797 Вт = 5,8 кВт

    Q (кровля) = 808 м2 * 40 °С / 4,05 (м2*К)/Вт = 7980 Вт = 8,0 кВт

    Q (окна) = 63 м2 * 40 °С / 0,40 (м2*К)/Вт = 6300 Вт = 6,3 кВт

    Q (стены) = 557 м2 * 40 °С / 4,05 (м2*К)/Вт = 5500 Вт = 5,5 кВт

    Получаем, что суммарные теплопотери через ограждающие конструкции составят:

    Q (общая) = 5,8 + 8,0 + 6,3 + 5,5 = 25,6 кВт / ч

    Теперь о потерях на вентиляцию.

    Для нагрева 1 м3 воздуха с температуры – 20 °С до + 20 °С потребуется 15,5 Вт.

    Q(1 м3 воздуха) = 1,4 * 1,0 * 40 / 3,6 = 15,5 Вт, здесь 1,4 – плотность воздуха (кг/м3), 1,0 – удельная теплоёмкость воздуха (кДж/(кг К)), 3,6 – коэффициент перевода в ватты.

    Осталось определиться с количеством необходимого воздуха. Считается, что при нормальном дыхании человеку нужно 7 м3 воздуха в час. Если Вы используете здание как склад и на нем работают 40 человек, то вам нужно нагревать 7 м3 * 40 чел = 280 м3 воздуха в час, на это потребуется 280 м3 * 15,5 Вт = 4340 Вт = 4,3 кВт. А если у Вас будет супермаркет и в среднем на территории находится 400 человек, то нагрев воздуха потребует 43 кВт.

    Итоговый результат:

    Для отопления предложенного здания необходима система отопления порядка 30 кВт/ч, и система вентиляции производительностью 3000 м3 /ч с нагревателем мощность 45 кВт/ч.

    Расчет теплопотерь через окна

    В данном случае мы имеем дело с трехслойной плоской стенкой. Два слоя стекла имеют толщину 1,5 мм. Ввиду весьма малой толщины стекол их термическим сопротивлением пренебрегаем, а учитываем только воздушную прослойку, толщина которой =0,08 м. Ради облегчения расчета сложный процесс конвективного теплообмена в воздушной прослойке заменяется на элементарное явление теплопроводности, вводя при этом понятие эквивалентного коэффициента теплопроводности экв.

    Если разделить экв на коэффициент теплопроводности воздуха , то получим безразмерную величину =экв/, которая характеризует собой влияние конвекции и называется коэффициентом конвекции.

    где в-коэффициент объемного расширения воздуха

    t — перепад температур t=tвн.п — tнар.п

    =0,08 м — толщина воздушной прослойки

    g=9,81 м/с 2 — ускорение свободного падения

    Допустим, что температура наружной поверхности окна tнар.п= — 20,938 0 С, а температура внутренней поверхности окна tвн.п=4,115 0 С, тогда средняя температура воздушной прослойки.

    При этой температуре физические свойства воздуха:

    коэффициент теплопроводности воздуха =2,373•10 -2 Вт/(м 0 •С)

    коэффициент кинематической вязкости воздуха =12,57•10 -6 м 2 /с

    Число Прандтля Pr=0,7112

    Произведение критерия Грасгофа на число Прандтля равно:

    Эквивалентный коэффициент теплопроводности воздушной прослойки

    экв=6,89•2,373•10 -2 =0,163 Вт/(м 0 •С)

    Термическое сопротивление воздушной прослойки

    Rпр=0,08/0,163=0,49 (м 2 • 0 С)/Вт

    Термическое сопротивление у внутренней поверхности окна

    Внутри здания всегда наблюдается естественная циркуляция воздуха. Известно, что конвективный коэффициент теплоотдачи при естественной циркуляции воздуха:

    Найдем эти критерии при температуре воздуха в помещении tвн=25 0 С и высоте окна l=3 м.

    где в-коэффициент объемного расширения воздуха

    t — перепад температур t=tвн — tвн.п

    l=3 м — высота окна

    При температуре tвн=25 0 С коэффициент кинематической вязкости воздуха

    Ускорение силы тяжести g=9,81 м/с 2

    Критерий Прандтля при tвн=25 0 С равен Pr=0,7036

    Произведение критерия Грасгофа на число Прандтля равно:

    При (Gr•Pr)10 9 имеем турбулентный режим

    Определим конвективный коэффициент теплоотдачи при естественной

    где l — высота окна.

    Коэффициент теплопроводности воздуха при tвн=25 0 С =2,566•10 -2 Вт/(м 2 • 0 С)

    Термическое сопротивление на внутренней поверхности стенки

    Термическое сопротивление на наружной поверхности здания

    где к.нар — конвективный коэффициент теплоотдачи

    л — коэффициент теплоотдачи излучением

    Пусть температура наружной поверхности стены tнар.ст= — 20.938 0 С

    где W — скорость ветра, W=15 м/с

    L — высота окна, L=3 м

    Физические свойства воздуха при tнар= — 22 0 С:

    коэффициент кинематической вязкости воздуха =11,704•10 -6 м 2 /с

    коэффициент теплопроводности воздуха =2,264•10 -2 Вт/(м 2 •С)

    Число Прандтля Pr=0,7174

    При Re > 5×10 5 критерий Нуссельта можно определить по формуле:

    где С=5,7 Вт/(м2•К4) — коэффициент излучения абсолютно — черного тела =0,937 — степень черноты гладкого стекла

    Проверка наружной и внутренней поверхности окна

    Общее термическое сопротивление

    R=0,252+0,49+0,021=0,763 (м 2 •С)/Вт

    Температура наружной поверхности стенки

    t — расхождение в заданной и полученной температуре не превышает 0,5 0 С, следовательно дальнейших приближений делать не надо.

    t — расхождение в заданной и полученной температуре не превышает 0,5 0 С, следовательно дальнейшие приближения делать не надо.

    Общие теплопотери для цеха

    где Fок — поверхность окон цеха; Fок=90 м 2

    t — перепад температур; t=25 — (-22)=47 0 С

    R — общее термическое сопротивление; R=1,138 (м 2 •С)/Вт

    Общие теплопотери через окна цеха составляют Qок=4,6 кВт

    Читать еще:  Алюминиевые раздвижные окна для беседки
    Ссылка на основную публикацию