Vybudujte syst?m vyt?p?n? vlastn? d?m nebo dokonce v m?stsk?m byt? - mimo??dn? zodpov?dn? povol?n?. Bylo by naprosto nerozumn? po?izovat koteln? za??zen?, jak se ??k?, „od oka“, tedy bez zohledn?n? v?ech vlastnost? bydlen?. V tomto je docela mo?n? upadnout do dvou extr?m?: bu? v?kon kotle nebude sta?it - za??zen? bude pracovat „na maximum“, bez p?est?vek, ale nep?inese o?ek?van? v?sledek, nebo naopak bude zakoupeno p??li? drah? za??zen?, jeho? schopnosti z?stanou zcela nevyu?ity.

Ale to nen? v?echno. Nesta?? spr?vn? zakoupit pot?ebn? topn? kotel - je velmi d?le?it? optim?ln? vybrat a spr?vn? um?stit za??zen? pro v?m?nu tepla v prostor?ch - radi?tory, konvektory nebo "tepl? podlahy". A zase spol?hat se jen na svou intuici nebo „dobr? rady“ soused? nen? nejrozumn?j?? varianta. Jedn?m slovem, ur?it? v?po?ty jsou nezbytn?.

Samoz?ejm?, v ide?ln?m p??pad? by takov? v?po?ty tepeln? techniky m?li prov?d?t p??slu?n? odborn?ci, ale to ?asto stoj? spoustu pen?z. Nen? zaj?mav? zkusit to ud?lat s?m? Tato publikace podrobn? uk??e, jak se vyt?p?n? vypo??t?v? podle plochy m?stnosti, s p?ihl?dnut?m k mnoha d?le?it? nuance. Analogicky bude mo?n? prov?st, zabudovan? do t?to str?nky, v?m pom??e prov?st pot?ebn? v?po?ty. Techniku nelze nazvat zcela „bezh???nou“, st?le v?m v?ak umo??uje z?skat v?sledek s naprosto p?ijatelnou m?rou p?esnosti.

Nejjednodu??? metody v?po?tu

Aby topn? syst?m vytv??el pohodln? ?ivotn? podm?nky b?hem chladn?ho obdob?, mus? se vyrovnat se dv?ma hlavn?mi ?koly. Tyto funkce spolu ?zce souvis? a jejich odd?len? je velmi podm?n?n?.

• Prvn?m je udr?ov?n? optim?ln? ?rovn? teploty vzduchu v cel?m objemu vyt?p?n? m?stnosti. ?rove? teploty se samoz?ejm? m??e m?rn? li?it s nadmo?skou v??kou, ale tento rozd?l by nem?l b?t v?znamn?. Docela pohodln? podm?nky jsou pova?ov?ny za pr?m?r +20 ° C - tato teplota je zpravidla br?na jako po??te?n? teplota v tepeln?ch v?po?tech.

Jin?mi slovy, topn? syst?m mus? b?t schopen oh??t ur?it? objem vzduchu.

Pokud se p?ibl???me s naprostou p?esnost?, pak pro jednotliv? pokoje v obytn? budovy byly stanoveny normy pro po?adovan? mikroklima - jsou definov?ny GOST 30494-96. V??atek z tohoto dokumentu je v tabulce n??e:

??el are?lu	Teplota vzduchu, °С		Relativn? vlhkost, %		Rychlost vzduchu, m/s
	optim?ln?	p??pustn?	optim?ln?	p??pustn?, max	optim?ln?, max	p??pustn?, max
Pro chladn? obdob?
Ob?vac? pokoj	20?22	18?24 (20?24)	45?30	60	0.15	0.2
To sam?, ale pro ob?vac? pokoje v oblastech s minim?ln?mi teplotami od -31 °C a n??e	21?23	20?24 (22?24)	45?30	60	0.15	0.2
Kuchyn?	19:21	18:26	N/N	N/N	0.15	0.2
Toaleta	19:21	18:26	N/N	N/N	0.15	0.2
Koupelna, kombinovan? koupelna	24?26	18:26	N/N	N/N	0.15	0.2
Prostory pro odpo?inek a studium	20?22	18:24	45?30	60	0.15	0.2
Mezibytov? chodba	18:20	16:22	45?30	60	N/N	N/N
lobby, schodi?t?	16?18	14:20	N/N	N/N	N/N	N/N
Sklady	16?18	12?22	N/N	N/N	N/N	N/N
Pro teplou sez?nu (Standard je pouze pro obytn? prostory. Pro zbytek - nen? standardizov?n)
Ob?vac? pokoj	22?25	20?28	60?30	65	0.2	0.3

• Druh?m je kompenzace tepeln?ch ztr?t konstruk?n?mi prvky budovy.

Hlavn?m „nep??telem“ topn?ho syst?mu jsou tepeln? ztr?ty stavebn?mi konstrukcemi.

Bohu?el, tepeln? ztr?ty jsou nejv??n?j??m „soupe?em“ jak?hokoli topn?ho syst?mu. Lze je sn??it na ur?it? minimum, ale ani p?i nejkvalitn?j?? tepeln? izolaci se jich zat?m nelze zcela zbavit. ?niky tepeln? energie jdou v?emi sm?ry - jejich p?ibli?n? rozlo?en? je uvedeno v tabulce:

Stavebn? prvek	P?ibli?n? hodnota tepeln? ztr?ty
Z?klad, podlahy na zemi nebo nad nevyt?p?n?mi sklepn?mi (suter?nn?mi) prostory	od 5 do 10 %
"Mosty chladu" p?es ?patn? izolovan? klouby stavebn? konstrukce	od 5 do 10 %
Vstupn? m?sta in?en?rsk? komunikace(kanalizace, vodoinstalace, plynov? potrub?, elektrick? kabely atd.)	a? do 5%
Vn?j?? st?ny, v z?vislosti na stupni izolace	od 20 do 30 %
Nekvalitn? okna a venkovn? dve?e	cca 20?25%, z toho cca 10% - p?es net?sn?c? sp?ry mezi krabicemi a st?nou a z d?vodu v?tr?n?
St?echa	a? 20 %
V?tr?n? a kom?n	a? 25 ? 30 %

Aby bylo mo?n? takov? ?koly zvl?dnout, mus? m?t otopn? syst?m ur?it? tepeln? v?kon a tento potenci?l mus? nejen odpov?dat obecn?m pot?eb?m budovy (bytu), ale mus? b?t tak? spr?vn? rozm?st?n v prostor?ch v souladu s jejich oblast a ?ada dal??ch d?le?it?mi faktory.

Obvykle se v?po?et prov?d? ve sm?ru "od mal?ho k velk?mu". Jednodu?e ?e?eno se spo??t? pot?ebn? mno?stv? tepeln? energie pro ka?dou vyt?p?nou m?stnost, z?skan? hodnoty se se?tou, p?ipo?te se cca 10% rezervy (aby za??zen? nefungovalo na hranici sv?ch mo?nost?) - a v?sledek uk??e, jak? v?kon kotel pot?ebuje. A hodnoty pro ka?dou m?stnost budou v?choz?m bodem pro v?po?et po?adovan? mno?stv? radi?tory.

Nejjednodu??? a nej?ast?ji pou??vanou metodou v neprofesion?ln?m prost?ed? je p?ijmout normu 100 watt? tepeln? energie pro ka?d? metr ?tvere?n? plocha:

Nejprimitivn?j??m zp?sobem po??t?n? je pom?r 100 W / m?

Q = Sx 100

Q– nutn? tepeln? v?kon pro prostory;

S- plocha m?stnosti (m?);

100 — m?rn? v?kon na jednotku plochy (W/m?).

Nap??klad m?stnost 3,2 x 5,5 m

S= 3,2 x 5,5 = 17,6 m?

Q= 17,6 x 100 = 1760 W ? 1,8 kW

Metoda je samoz?ejm? velmi jednoduch?, ale velmi nedokonal?. Ihned je t?eba poznamenat, ?e je podm?n?n? pou?iteln? pouze tehdy standardn? v??ka stropy - p?ibli?n? 2,7 m (p??pustn? - v rozmez? od 2,5 do 3,0 m). Z tohoto hlediska bude v?po?et p?esn?j?? ne z plochy, ale z objemu m?stnosti.

Je z?ejm?, ?e v tomto p??pad? se hodnota m?rn?ho v?konu po??t? na metr krychlov?. Pro ?elezobeton se bere 41 W / m? panelov? d?m, nebo 34 W / m? - v cihle nebo z jin?ch materi?l?.

Q = S x hx 41 (nebo 34)

h- v??ka stropu (m);

41 nebo 34 - m?rn? v?kon na jednotku objemu (W / m?).

Nap??klad stejn? m?stnost panelov? d?m, s v??kou stropu 3,2 m:

Q= 17,6 x 3,2 x 41 = 2309 W ? 2,3 kW

V?sledek je p?esn?j??, proto?e ji? bere v ?vahu nejen v?echny line?rn? rozm?ry m?stnosti, ale do ur?it? m?ry dokonce i vlastnosti st?n.

Ale st?le je to daleko od skute?n? p?esnosti - mnoho nuanc? je „mimo z?vorky“. Jak prov?d?t v?po?ty bl??e re?ln?m podm?nk?m - v dal?? ??sti publikace.

Mo?n? v?s budou zaj?mat informace o tom, jak? to jsou

Prov?d?n? v?po?t? po?adovan?ho tepeln?ho v?konu s p?ihl?dnut?m k vlastnostem prostor

V??e diskutovan? v?po?etn? algoritmy jsou u?ite?n? pro po??te?n? „odhad“, ale p?esto byste se na n? m?li zcela spolehnout s velkou opatrnost?. Dokonce i ?lov?ku, kter? nerozum? ni?emu v tepeln? technice budov, se uveden? pr?m?rn? hodnoty mohou jist? zd?t pochybn? - nemohou se rovnat, ?ekn?me Krasnodarsk? ?zem? a pro Archangelskou oblast. Krom? toho je pokoj - pokoj jin?: jeden se nach?z? na rohu domu, to znamen?, ?e m? dva vn?j?? st?ny ki, a druh? na t?ech stran?ch je chr?n?n p?ed tepeln?mi ztr?tami jin?mi m?stnostmi. Krom? toho m??e m?t m?stnost jedno nebo v?ce oken, mal?ch i velmi velk?ch, n?kdy dokonce panoramatick?ch. A samotn? okna se mohou li?it materi?lem v?roby a dal??mi konstruk?n?mi prvky. A to nen? ?pln? seznam – pr?v? takov? rysy jsou viditeln? i „pouh?m okem“.

Jedn?m slovem, existuje mnoho nuanc?, kter? ovliv?uj? tepeln? ztr?ty ka?d? konkr?tn? m?stnosti, a je lep?? neb?t p??li? l?n?, ale prov?st d?kladn?j?? v?po?et. V??te mi, ?e podle metody navr?en? v ?l?nku to nebude tak obt??n?.

Obecn? principy a kalkula?n? vzorec

V?po?ty budou vych?zet ze stejn?ho pom?ru: 100 W na 1 metr ?tvere?n?. Ale to je jen samotn? vzorec "zarostl?" zna?n?m mno?stv?m r?zn?ch korek?n?ch faktor?.

Q = (S x 100) x a x b x c x d x e x f x g x h x i x j x k x l x m

Latinsk? p?smena ozna?uj?c? koeficienty jsou br?na zcela libovoln?, v abecedn?m po?ad?, a nesouvis? s ??dn?mi standardn?mi veli?inami p?ijat?mi ve fyzice. V?znam ka?d?ho koeficientu bude diskutov?n samostatn?.

• "a" - koeficient, kter? zohled?uje po?et vn?j??ch st?n v konkr?tn? m?stnosti.

Je z?ejm?, ?e ??m v?ce vn?j??ch st?n je v m?stnosti, t?m v?t?? je plocha, kterou proch?z? ztr?ta tepla. Krom? toho p??tomnost dvou nebo v?ce vn?j??ch st?n znamen? tak? rohy - extr?mn? zraniteln? m?sta z hlediska tvorby "studen?ch most?". Koeficient "a" to oprav? specifick? vlastnost pokoje.

Koeficient se rovn?:

- vn?j?? st?ny Ne(kryt?): a = 0,8;

- vn?j?? st?na jeden: a = 1,0;

- vn?j?? st?ny dva: a = 1,2;

- vn?j?? st?ny t?i: a = 1,4.

• "b" - koeficient zohled?uj?c? um?st?n? vn?j??ch st?n m?stnosti vzhledem ke sv?tov?m stran?m.

Mo?n? v?s budou zaj?mat informace o tom, co jsou

I v t?ch nejchladn?j??ch zimn?ch dnech sol?rn? energie st?le ovliv?uje teplotn? rovnov?hu v budov?. Je zcela p?irozen?, ?e strana domu sm??uj?c? na jih p?ij?m? ur?it? mno?stv? tepla ze slune?n?ch paprsk? a tepeln? ztr?ty p?es ni jsou ni???.

Ale st?ny a okna sm??uj?c? na sever nikdy „nevid?“ Slunce. V?chodn? ??st domu sice „chytne“ rann? slune?n? paprsky, ale p?esto od nich nedost?v? ??dn? ??inn? vyt?p?n?.

Na z?klad? toho zavedeme koeficient "b":

- pohled na vn?j?? st?ny m?stnosti Severn? nebo V?chodn?: b = 1,1;

- vn?j?? st?ny m?stnosti jsou orientov?ny sm?rem Ji?n? nebo Z?pad: b = 1,0.

• "c" - koeficient zohled?uj?c? um?st?n? m?stnosti vzhledem k zimn? "v?trn? r??ice"

Mo?n? nen? tato ?prava tak nutn? pro domy um?st?n? v oblastech chr?n?n?ch p?ed v?try. N?kdy v?ak p?evl?daj?c? zimn? v?try mohou prov?st sv? vlastn? „tvrd? ?pravy“ tepeln? bilance budovy. P?irozen?, ?e n?v?trn? strana, tedy „nahrazen?“ v?tru, ztrat? mnohem v?ce t?la ve srovn?n? se z?v?t??m naproti.

Na z?klad? v?sledk? dlouhodob?ch meteorologick?ch pozorov?n? v kter?mkoli regionu je sestaven tzv. „v?trn? r??ice“ – grafick? sch?ma zobrazuj?c? p?evl?daj?c? sm?ry v?tru v zimn?m resp. letn? ?as roku. Tyto informace lze z?skat od m?stn? hydrometeorologick? slu?by. Mnoz? obyvatel? v?ak sami bez meteorolog? dob?e v?d?, odkud v zim? hlavn? vane v?try a ze kter? strany domu obvykle zametaj? nejhlub?? z?v?je.

Pokud si p?ejete prov?d?t v?po?ty s vy??? p?esnost?, lze do vzorce zahrnout tak? korek?n? faktor „c“, kter? se rovn?:

- n?v?trn? strana domu: c = 1,2;

- z?v?trn? st?ny domu: c = 1,0;

- st?na um?st?n? rovnob??n? se sm?rem v?tru: c = 1,1.

• "d" - korek?n? faktor, kter? zohled?uje vlastnosti klimatick? podm?nky oblast v?stavby dom?

Mno?stv? tepeln?ch ztr?t v?emi stavebn?mi konstrukcemi budovy bude p?irozen? siln? z?viset na ?rovni zimn?ch teplot. Je zcela jasn?, ?e v zim? ukazatele teplom?ru „tan??“ v ur?it?m rozsahu, ale pro ka?d? region existuje pr?m?rn? ukazatel nejni???ch teplot charakteristick?ch pro nejchladn?j?? p?tidenn? obdob? roku (obvykle je to charakteristick? pro leden ). Nap??klad n??e je sch?ma mapy ?zem? Ruska, na kter?m jsou p?ibli?n? hodnoty zobrazeny v barv?ch.

Obvykle je tato hodnota snadno ov??iteln? u krajsk? meteorologick? slu?by, ale v z?sad? se m??ete spolehnout na vlastn? pozorov?n?.

Tak?e koeficient "d", s p?ihl?dnut?m ke zvl??tnostem klimatu regionu, pro na?e v?po?ty bereme rovn?:

— od –35 °С a m?n?: d = 1,5;

— od – 30 °С do – 34 °С: d = 1,3;

— od – 25 °С do – 29 °С: d = 1,2;

— od – 20 °С do – 24 °С: d = 1,1;

— od – 15 °С do – 19 °С: d = 1,0;

— od – 10 °С do – 14 °С: d = 0,9;

- ne chladn?ji - 10 ° С: d = 0,7.

• "e" - koeficient zohled?uj?c? stupe? izolace vn?j??ch st?n.

Celkov? hodnota tepeln? ztr?ty objektu p??mo souvis? se stupn?m zateplen? v?ech stavebn?ch konstrukc?. Jedn?m z „l?dr?“ z hlediska tepeln?ch ztr?t jsou st?ny. Proto je hodnota tepeln?ho v?konu pot?ebn? k udr?en? komfortn? podm?nky bydlen? v interi?ru z?vis? na kvalit? jejich tepeln? izolace.

Hodnotu koeficientu pro na?e v?po?ty lze vz?t takto:

- vn?j?? st?ny nejsou izolovan?: e = 1,27;

- st?edn? stupe? izolace - st?ny ze dvou cihel nebo jejich povrchov? tepeln? izolace s jin?mi topidly je zaji?t?na: e = 1,0;

– izolace byla provedena kvalitativn?, na z?klad? tepeln? technick?ch v?po?t?: e = 0,85.

Pozd?ji v pr?b?hu t?to publikace budou uvedena doporu?en?, jak ur?it stupe? izolace st?n a jin?ch stavebn?ch konstrukc?.

• koeficient "f" - korekce na v??ku stropu

Stropy, zejm?na v soukrom?ch domech, mohou m?t r?zn? v??ky. Proto se v tomto parametru bude li?it tak? tepeln? v?kon pro vyt?p?n? jedn? nebo druh? m?stnosti stejn? oblasti.

P?ijmout to nebude velk? chyba n?sleduj?c? hodnoty korek?n? faktor "f":

- v??ka stropu a? 2,7 m: f = 1,0;

— v??ka pr?toku od 2,8 do 3,0 m: f = 1,05;

– v??ka stropu od 3,1 do 3,5 m: f = 1,1;

– v??ka stropu od 3,6 do 4,0 m: f = 1,15;

– v??ka stropu nad 4,1 m: f = 1,2.

• « g "- koeficient zohled?uj?c? typ podlahy nebo m?stnosti um?st?n? pod stropem.

Jak je uvedeno v??e, podlaha je jedn?m z v?znamn?ch zdroj? tepeln?ch ztr?t. Je tedy nutn? prov?st ur?it? ?pravy ve v?po?tu t?to vlastnosti konkr?tn? m?stnosti. Korek?n? faktor „g“ lze pova?ovat za rovn?:

- studen? podlaha na zemi nebo naho?e nevyt?p?n? m?stnost(nap??klad suter?n nebo suter?n): G= 1,4 ;

- izolovan? podlaha v zemi nebo nad nevyt?p?nou m?stnost?: G= 1,2 ;

- vyt?p?n? m?stnost se nach?z? n??e: G= 1,0 .

• « h "- koeficient zohled?uj?c? typ m?stnosti um?st?n? v??e.

Vzduch oh??t? topn?m syst?mem v?dy stoup? vzh?ru a pokud je strop v m?stnosti studen?, pak jsou nevyhnuteln? zv??en? tepeln? ztr?ty, kter? si vy??daj? zv??en? pot?ebn?ho tepeln?ho v?konu. Zav?d?me koeficient "h", kter? zohled?uje tuto vlastnost vypo??tan? m?stnosti:

- "studen?" podkrov? se nach?z? naho?e: h = 1,0 ;

- naho?e je um?st?na izolovan? p?da nebo jin? izolovan? m?stnost: h = 0,9 ;

- jak?koli vyt?p?n? m?stnost se nach?z? nad: h = 0,8 .

• « i "- koeficient zohled?uj?c? konstruk?n? vlastnosti oken

Okna jsou jednou z „hlavn?ch cest“ ?nik? tepla. Samoz?ejm? hodn? v t?to v?ci z?vis? na kvalit? okenn? konstrukce. Star? d?ev?n? r?my, kter? byly d??ve instalov?ny v?ude ve v?ech domech, jsou z hlediska tepeln? izolace v?razn? hor?? ne? modern? v?cekomorov? syst?my s okny s dvojit?m zasklen?m.

Beze slov je jasn?, ?e tepeln? izola?n? vlastnosti t?chto oken jsou v?razn? odli?n?.

Ale ani mezi okny z PVC nen? ?pln? jednotnost. Nap??klad, dvojit? zasklen?(se t?emi skleni?kami) bude mnohem "teplej??" ne? jednokomorov?.

To znamen?, ?e je nutn? zadat ur?it? koeficient "i" s ohledem na typ oken instalovan?ch v m?stnosti:

- Standard d?ev?n? okna s konven?n?m dvojit?m zasklen?m: i = 1,27 ;

– modern? okenn? syst?my s jednokomorov?mi okny s dvojit?m zasklen?m: i = 1,0 ;

– modern? okenn? syst?my s dvoukomorov?m nebo t??komorov?m dvojsklem, v?etn? oken s argonovou v?pln?: i = 0,85 .

• « j» - korek?n? faktor pro celkov? plocha zasklen? m?stnosti

Bez ohledu na to, jak kvalitn? jsou okna, st?le se nebude mo?n? ?pln? vyhnout tepeln?m ztr?t?m jimi. Ale je zcela jasn?, ?e s mal?m oknem nelze srovn?vat panoramatick? okna skoro celou ze?.

Nejprve mus?te naj?t pom?r ploch v?ech oken v m?stnosti a samotn? m?stnosti:

x = ?SOK /SP

? SOK- celkov? plocha oken v m?stnosti;

SP- plocha m?stnosti.

V z?vislosti na z?skan? hodnot? a korek?n?m faktoru "j" se ur??:

- x \u003d 0 ? 0,1 ->j = 0,8 ;

- x \u003d 0,11 ? 0,2 ->j = 0,9 ;

- x \u003d 0,21 ? 0,3 ->j = 1,0 ;

- x \u003d 0,31 ? 0,4 ->j = 1,1 ;

- x \u003d 0,41 ? 0,5 ->j = 1,2 ;

• « k" - koeficient, kter? koriguje p??tomnost vstupn?ch dve??

Dve?e na ulici nebo na nevyt?p?n? balkon jsou v?dy dal?? "skuli?kou" pro chlad

dve?e do ulice pop? venkovn? balkon je schopen prov?st vlastn? ?pravy tepeln? bilance m?stnosti - ka?d? jej? otev?en? je doprov?zeno pronik?n?m zna?n?ho mno?stv? studen?ho vzduchu do m?stnosti. Proto m? smysl vz?t v ?vahu jeho p??tomnost - za t?mto ??elem zavedeme koeficient "k", kter? pova?ujeme za rovn?:

- ??dn? dve?e k = 1,0 ;

- jedny dve?e do ulice nebo na balkon: k = 1,3 ;

- dvoje dve?e do ulice nebo na balk?n: k = 1,7 .

• « l "- mo?n? zm?ny sch?matu p?ipojen? topn?ch radi?tor?

Mo?n? se to n?komu bude zd?t jako nepodstatn? mali?kost, ale p?esto - pro? okam?it? nezohlednit pl?novan? sch?ma p?ipojen? topn?ch radi?tor?. Faktem je, ?e jejich p?enos tepla, a t?m i jejich pod?l na udr?ov?n? ur?it? teplotn? rovnov?hy v m?stnosti, se p?i odli?n? typy navazuj?c? p??vodn? a vratn? potrub?.

Ilustrace	Typ vlo?ky do radi?toru	Hodnota koeficientu "l"
	Diagon?ln? p?ipojen?: p??vod shora, "zp?tn?" zdola	l = 1,0
	P?ipojen? na jedn? stran?: p??vod shora, "zp?te?ka" zdola	l = 1,03
	Obousm?rn? p?ipojen?: p??vod i zp?te?ka zdola	l = 1,13
	Diagon?ln? p?ipojen?: nap?jen? zespodu, "zp?te?ka" shora	l = 1,25
	P?ipojen? na jedn? stran?: nap?jen? zespodu, "zp?te?ka" shora	l = 1,28
	Jednosm?rn? p?ipojen?, p??vod i zp?te?ka zespodu	l = 1,28

• « m "- korek?n? faktor pro vlastnosti m?sta instalace topn?ch radi?tor?

A kone?n? posledn? koeficient, kter? je tak? spojen s vlastnostmi p?ipojen? topn?ch radi?tor?. Je asi jasn?, ?e pokud je baterie nainstalovan? otev?en?, nic j? nep?ek??? shora a z p?edn? ??sti, pak bude d?vat maxim?ln? p?enos tepla. Takov? instalace v?ak nen? zdaleka v?dy mo?n? - ?ast?ji jsou radi?tory ??ste?n? skryty okenn?mi parapety. Jin? mo?nosti jsou tak? mo?n?. Nav?c n?kte?? majitel?, kte?? se sna?? zasadit topn? p?evory do vytvo?en?ho interi?ru, je zcela nebo ??ste?n? skryj?. dekorativn? z?st?ny- to tak? v?razn? ovliv?uje tepeln? v?kon.

Pokud existuj? ur?it? „ko?e“ o tom, jak a kde budou radi?tory namontov?ny, lze to tak? vz?t v ?vahu p?i v?po?tech zad?n?m zvl??tn?ho koeficientu „m“:

Ilustrace	Vlastnosti instalace radi?tor?	Hodnota koeficientu "m"
	Radi?tor je um?st?n na st?n? otev?en? nebo nen? shora zakryt parapetem	m = 0,9
	Radi?tor je shora zakryt okenn?m parapetem nebo polic?	m = 1,0
	Radi?tor je shora blokov?n vy?n?vaj?c?m n?st?nn?m v?klenkem	m = 1,07
	Radi?tor je pokryt shora okenn?m parapetem (v?klenek) a zep?edu - dekorativn? clonou	m = 1,12
	Radi?tor je kompletn? uzav?en v dekorativn?m pl??ti	m = 1,2

V?po?tov? vzorec je tedy jasn?. N?kte?? ze ?ten??? si jist? hned vezmou hlavu – pr? je to p??li? slo?it? a t??kop?dn?. Pokud se v?ak k v?ci p?istupuje systematicky, spo??dan?, pak to nen? v?bec ??dn? pot??e.

Ka?d? dobr? majitel domu mus? m?t podrobn? grafick? pl?n sv?ho "majetek" s rozm?ry a obvykle orientovan? na sv?tov? strany. Klimatick? vlastnosti region lze snadno definovat. Zb?v? pouze proj?t v?echny m?stnosti pomoc? metru, aby se vyjasnily n?kter? nuance pro ka?dou m?stnost. Vlastnosti bydlen? - "vertik?ln? sousedstv?" shora a zdola, um?st?n? vstupn?ch dve??, navrhovan? nebo st?vaj?c? sch?ma pro instalaci radi?tor? - nikdo krom? majitel? nev? l?pe.

Doporu?uje se ihned pracovn? list kam zadat v?echny pot?ebn? ?daje pro ka?dou m?stnost. Do n? se zanese i v?sledek v?po?t?. Samotn? v?po?ty pomohou prov?st vestav?nou kalkula?ku, ve kter? jsou ji? „polo?eny“ v?echny v??e uveden? koeficienty a pom?ry.

Pokud n?kter? ?daje nelze z?skat, nelze je samoz?ejm? vz?t v ?vahu, ale v tomto p??pad? „v?choz?“ kalkula?ka vypo??t? v?sledek s ohledem na nejmen?? p??zniv? podm?nky.

Je to vid?t na p??kladu. M?me pl?n domu (zcela libovoln?).

Region s ?rovn? minim?ln? teploty v rozmez? -20 ? 25 °С. P?evaha zimn?ch v?tr? = severov?chodn?. D?m je jednopodla?n?, se zateplen?m podkrov?m. Izolovan? podlahy na zemi. Je zvoleno optim?ln? diagon?ln? napojen? radi?tor?, kter? budou instalov?ny pod parapety.

Vytvo?me tabulku takto:

M?stnost, jej? plocha, v??ka stropu. Izolace podlahy a "sousedstv?" shora a zdola	Po?et vn?j??ch st?n a jejich hlavn? um?st?n? vzhledem ke sv?tov?m stran?m a „v?trn? r??ici“. Stupe? izolace st?n	Po?et, typ a velikost oken	Existence vstupn?ch dve?? (do ulice nebo na balkon)	Po?adovan? tepeln? v?kon (v?etn? 10% rezervy)
Plocha 78,5 m?				10,87 kW ? 11 kW
1. Chodba. 3,18 m?. Strop 2,8 m. Vyt?p?n? podlaha na zemi. Naho?e je zateplen? p?da.	Jedna, jih, pr?m?rn? stupe? izolace. Z?v?trn? strana	Ne	Jeden	0,52 kW
2. Hala. 6,2 m?. Strop 2,9 m. Na zemi zateplen? podlaha. Naho?e - zateplen? podkrov?	Ne	Ne	Ne	0,62 kW
3. Kuchyn?-j?delna. 14,9 m?. Strop 2,9 m. Dob?e izolovan? podlaha na zemi. Svehu - zateplen? podkrov?	Dva. Jih, z?pad. Pr?m?rn? stupe? izolace. Z?v?trn? strana	Dv?, jednokomorov? okno s dvojit?m zasklen?m, 1200 x 900 mm	Ne	2,22 kW
4. D?tsk? pokoj. 18,3 m?. Strop 2,8 m. Dob?e izolovan? podlaha na zemi. Naho?e - zateplen? podkrov?	Dva, Sever - Z?pad. Vysok? stupe? izolace. n?v?trn?	Dva, dvojsklo, 1400 x 1000 mm	Ne	2,6 kW
5. Lo?nice. 13,8 m?. Strop 2,8 m. Dob?e izolovan? podlaha na zemi. Naho?e - zateplen? podkrov?	Dva, sever, v?chod. Vysok? stupe? izolace. n?v?trn? strana	Jedno okno s dvojit?m zasklen?m, 1400 x 1000 mm	Ne	1,73 kW
6. Ob?vac? pokoj. 18,0 m?. Strop 2,8 m. Dob?e izolovan? podlaha. Top - zateplen? podkrov?	Dva, v?chod, jih. Vysok? stupe? izolace. Paraleln? se sm?rem v?tru	?ty?i, dvojsklo, 1500 x 1200 mm	Ne	2,59 kW
7. Koupelna kombinovan?. 4,12 m?. Strop 2,8 m. Dob?e izolovan? podlaha. Naho?e je zateplen? p?da.	Jedna, Sever. Vysok? stupe? izolace. n?v?trn? strana	Jeden. d?ev?n? r?m s dvojit?m zasklen?m. 400 x 500 mm	Ne	0,59 kW
CELKOV?:

N?sledn? pomoc? n??e uveden? kalkula?ky provedeme kalkulaci pro ka?d? pokoj (ji? zohled?ujeme 10% rezervu). S doporu?enou aplikac? to nebude trvat dlouho. Pot? zb?v? se??st z?skan? hodnoty pro ka?dou m?stnost - to bude po?adovan? celkov? v?kon topn?ho syst?mu.

V?sledek pro ka?dou m?stnost v?m mimochodem pom??e vybrat spr?vn? po?et radi?tor? - zb?v? pouze vyd?lit m?rn?m tepeln?m v?konem jedn? sekce a zaokrouhlit nahoru.

Topn? syst?m mus? m?t ur?it? tepeln? v?kon, aby mohl plnit ?kol, kter? mu byl p?id?len. Odhadovan? tepeln? v?kon syst?m je odhalen jako v?sledek kompilace tepeln? bilance ve vyt?p?n?ch m?stnostech p?i venkovn? teplot? vzduchu tn.r, tzv odhadnut? rovn? pr?m?rn? teplota nejchladn?j??ho p?tidenn?ho obdob? s jistotou 0,92 tn.5 a ur?en? pro konkr?tn? stavebn? oblast dle norem. Odhadovan? tepeln? v?kon b?hem topn? sez?na se vyu??v? ??ste?n? v z?vislosti na zm?n? tepeln? ztr?ty prostor p?i aktu?ln? hodnot? venkovn? teploty tn a pouze p?i tn.r - zcela.

Zm?na aktu?ln? pot?eby tepla na vyt?p?n? prob?h? v pr?b?hu cel? topn? sez?ny, tak?e p?ed?n? tepla do topidel se mus? velmi li?it. Toho lze dos?hnout zm?nou teploty a (nebo) mno?stv? chladic? kapaliny pohybuj?c? se v topn?m syst?mu. Tento proces se naz?v? provozn? p?edpis.

Syst?m vyt?p?n? je navr?en tak, aby v prostor?ch objektu vytv??el teplotn? prost?ed?, kter? je pro ?lov?ka p??jemn? nebo odpov?d? po?adavk?m technologick?ho procesu.

P?id?leno Lidsk? t?lo teplo mus? b?t do okol? p?ed?v?no takov?m zp?sobem a v takov?m mno?stv?, aby osoba, kter? vykon?v? jakoukoli ?innost, nepoci?ovala pocit chladu nebo p?eh??t?. Spolu s n?klady na odpa?ov?n? z povrchu k??e a plic se teplo uvol?uje z povrchu t?la konvekc? a z??en?m. Intenzita p?enosu tepla konvekc? je d?na p?edev??m teplotou a pohyblivost? okoln?ho vzduchu a s?l?n?m (z??en?m) - teplotou povrch? plot? sm??uj?c?ch dovnit? m?stnosti.

Teplotn? situace v m?stnosti z?vis? na tepeln?m v?konu topn?ho syst?mu a tak? na um?st?n? topn?ch za??zen?, tepla fyzik?ln? vlastnosti vn?j?? a vnit?n? oplocen?, intenzita ostatn?ch zdroj? tepeln?ho p??konu a ztr?ty. V chladn?m obdob? ztr?c? m?stnost teplo p?edev??m vn?j??mi ploty a do ur?it? m?ry i vnit?n?mi ploty, kter? tuto m?stnost odd?luj? od sousedn?ch m?stnost? s ni??? teplotou vzduchu. Krom? toho se teplo vynakl?d? na oh?ev venkovn?ho vzduchu, kter? se do m?stnosti dost?v? net?snostmi plot? p?irozenou cestou nebo p?i provozu ventila?n?ho syst?mu, stejn? jako materi?ly Vozidlo, v?robky, oble?en?, kter? do m?stnosti zven?? chlad?.

V ust?len?m (stacion?rn?m) re?imu se ztr?ty rovnaj? tepeln?m zisk?m. Teplo se do m?stnosti dost?v? od lid?, technologick?ch a bytov?ch za??zen?, zdroj? um?l?ho osv?tlen?, z oh??van?ch materi?l?, v?robk?, v d?sledku expozice budovy sol?rn? radiace. V pr?myslov? prostory lze implementovat technologick?ch postup? spojen? s uvol?ov?n?m tepla (kondenzace vlhkosti, chemick? reakce atd.).

Za??tov?n? v?ech uveden?ch slo?ek ztr?t a tepeln?ch zisk? je nutn? p?i sni?ov?n? tepeln? bilance prostor objektu a stanoven? deficitu nebo p?ebytku tepla. P??tomnost tepeln?ho deficitu dQ indikuje pot?ebu za??zen? v topn? m?stnosti. P?ebyte?n? teplo je obvykle asimilov?no ventila?n?m syst?mem. Pro stanoven? v?po?tov?ho tepeln?ho v?konu otopn? soustavy je Qfrom bilance spot?eby tepla pro n?vrhov? podm?nky chladn?ho obdob? roku ve tvaru

Qot \u003d dQ \u003d Qlimit + Qi (ventilace) ± Qt (?ivotnost) (4.2.1)
kde Qlimit - tepeln? ztr?ty vn?j??mi kryty; Qi(vent) - spot?eba tepla na oh?ev venkovn?ho vzduchu vstupuj?c?ho do m?stnosti; Qt(life) - technologick? nebo dom?c? emise nebo spot?eba tepla.

Metody pro v?po?et jednotliv?ch slo?ek tepeln? bilance obsa?en? ve vzorci (4.2.1) jsou normalizov?ny pomoc? SNiP.

Hlavn? tepeln? ztr?ty p?es ploty m?stnosti Qlimit se ur?uje v z?vislosti na jeho plo?e, sn??en?m odporu prostupu tepla plotu a vypo?ten?m rozd?lu teplot mezi m?stnost? a vn? plotu.

Plocha jednotliv?ch plot?, p?i v?po?tu tepeln?ch ztr?t p?es n?, mus? b?t vypo?tena v souladu s ur?it?mi pravidly m??en?.

Sn??en? odpor prostupu tepla plotu nebo jeho recipro?n? - sou?initel prostupu tepla - se bere podle tepeln?technick?ho v?po?tu v souladu s po?adavky SNiP nebo (nap??klad u oken, dve??) podle ?daj? v?robce.

N?vrhov? teplota m?stnosti se obvykle nastavuje rovna n?vrhov? teplot? vzduchu v m?stnosti tv, odebran? v z?vislosti na ??elu m?stnosti podle SNiP, odpov?daj?c? ??elu vyt?p?n?ho objektu.

V?po?tovou teplotou vn? krytu se rozum? teplota venkovn?ho vzduchu tn.r nebo teplota vzduchu chladn?j?? m?stnosti p?i v?po?tu tepeln?ch ztr?t vnit?n?mi kryty.

Hlavn? tepeln? ztr?ty ploty jsou ?asto men?? ne? jejich skute?n? hodnoty, proto?e to nebere v ?vahu vliv n?kter?ch dal??ch faktor? na proces p?enosu tepla (filtrace vzduchu ploty, ??inky slune?n?ho z??en? a z??en? plochy plotu sm?rem k nebi, p??padn? zm?na teploty vzduchu uvnit? m?stnosti po v??ce, pronik?n? venkovn?ho vzduchu otvory apod.). Definice p??buzn?ho dodate?n? tepeln? ztr?ty SNiP je tak? standardizov?n ve form? dodatk? k hlavn?m tepeln?m ztr?t?m.

Spot?eba tepla na oh?ev studen?ho vzduchu Qi (ventil) vstupuj?c?ho do prostor budov v d?sledku infiltrace p?es ?adu st?n, oken, luceren, dve??, vrat m??e ?init 30 ... 40 % i v?ce hlavn?ch tepeln?ch ztr?t. Mno?stv? venkovn?ho vzduchu z?vis? na konstruk?n?m a projektov?m ?e?en? objektu, sm?ru a rychlosti v?tru, teplot? venkovn?ho a vnit?n?ho vzduchu, t?snosti konstrukc?, d?lce a typu verandy otvor?. Metoda v?po?tu hodnoty Qi (ventil), rovn?? normalizovan? SNiP, je redukov?na p?edev??m na v?po?et celkov?ho pr?toku infiltrovan?ho vzduchu jednotliv?mi obvodov?mi konstrukcemi m?stnosti, kter? z?vis? na typu a charakteru m?stnosti. net?snost? vn?j??ch plot?, kter? ur?uj? hodnoty jejich odolnosti proti pronik?n? vzduchu. Jejich skute?n? hodnoty jsou akceptov?ny v souladu s SNiP nebo podle v?robce konstrukce plotu.

Krom? v??e uveden?ch tepeln?ch ztr?t ve ve?ejn?ch a administrativn?ch budov?ch v zimn?m obdob?, kdy je topn? syst?m v provozu, jsou mo?n? jak tepeln? zisky, tak dodate?n? n?klady na teplo Qt. Tato slo?ka tepeln? bilance se obvykle bere v ?vahu p?i navrhov?n? syst?m? v?tr?n? a klimatizace. Pokud takov? syst?my nejsou v m?stnosti k dispozici, m?ly by b?t tyto dodate?n? zdroje zohledn?ny p?i ur?ov?n? vypo?ten?ho v?konu topn?ho syst?mu. P?i navrhov?n? topn?ho syst?mu pro obytn? d?m v souladu s SNiP se zohledn?n? dal??ch (dom?c?ch) tepeln?ch p??kon? v m?stnostech a kuchyni normalizuje hodnotou nejm?n? Qlife = 10 W na 1 m 2 plochy bytu, co? je ode?teny od vypo?ten?ch tepeln?ch ztr?t t?chto prostor.

P?i kone?n?m stanoven? v?po?tov?ho tepeln?ho v?konu topn?ho syst?mu v souladu s SNiP je tak? zohledn?na ?ada faktor? souvisej?c?ch s tepelnou ??innost? pou?itou v syst?mu. topn? spot?ebi?e. Ukazatelem, kter? tuto vlastnost hodnot?, je topn? ??inek spot?ebi?e, kter? ukazuje pom?r mno?stv? tepla skute?n? vynalo?en?ho za??zen?m na vytvo?en? dan?ch podm?nek tepeln? pohody v m?stnosti k vypo?ten? tepeln? ztr?t? m?stnost?. Podle SNiP by celkov? mno?stv? dodate?n?ch tepeln?ch ztr?t nem?lo p?es?hnout 7 % vypo?ten?ho tepeln?ho v?konu topn?ho syst?mu.

Pro tepeln?technick? posouzen? prostorov?ho pl?nov?n? a konstruktivn? ?e?en?, stejn? jako pro p?ibli?n? v?po?et tepeln? ztr?ty budovy pou??vaj? ukazatel - specifick? tepeln? charakteristiky budovy q, W/ (m3 · °C), co? se p?i zn?m?ch tepeln?ch ztr?t?ch budovy rovn?

q = Qsp / (V(tv - tn.r)), (4.2.2)
kde Qzd - vypo?ten? tepeln? ztr?ta v?emi m?stnostmi budovy, W; V - objem vyt?p?n?ho objektu dle vn?j??ho m??en?, m 3; (tv - tn.r) - vypo?ten? teplotn? rozd?l pro hlavn? (nejreprezentativn?j??) prostory budovy, °C.

Hodnota q ur?uje pr?m?rnou tepelnou ztr?tu 1 m 3 budovy vzta?enou na teplotn? rozd?l 1°C. Je vhodn? jej pou??t pro tepeln? technick? posouzen? mo?n?ch konstruk?n?ch a pl?novac?ch ?e?en? objektu. Hodnota q je obvykle uvedena v seznamu hlavn?ch charakteristik jeho projektu vyt?p?n?.

N?kdy se pro p?ibli?n? v?po?et tepeln? ztr?ty budovy pou??v? hodnota m?rn? tepeln? charakteristiky. Je v?ak t?eba poznamenat, ?e pou?it? hodnoty q pro stanoven? vypo?ten?ho topn?ho zat??en? vede k v?znamn?m chyb?m ve v?po?tu. To je vysv?tleno skute?nost?, ?e hodnoty specifick? tepeln? charakteristiky uveden? v referen?n? literatu?e zohled?uj? pouze hlavn? tepeln? ztr?ty budovy, zat?mco topn? zat??en? m? slo?it?j?? strukturu, jak je pops?no v??e.

V?po?et tepeln?ch z?t??? otopn?ch soustav podle agregovan?ch ukazatel? se pou??v? pouze pro orienta?n? v?po?ty a p?i stanoven? pot?eby tepla v okrese, m?st?, tedy p?i n?vrhu d?lkov?ho vyt?p?n?.

D?vod zah??v?n? vodi?e spo??v? ve skute?nosti, ?e energie elektron? pohybuj?c?ch se v n?m (jin?mi slovy energie proudu) se p?i sr??ce ??stic s ionty p?em??uje na tepl? typ energie neboli Q. molekul?rn? prvek v posloupnosti, tak se tvo?? pojem "tepeln? s?la".

Pr?ce proudu se m??? pomoc? mezin?rodn? soustavy jednotek SI, p?i?em? se na ni aplikuje jouly (J), definovan? jako "watt" (W). Odchyln? od syst?mu v praxi mohou pou??vat i mimosyst?mov? jednotky, kter? m??? pr?ci proudu. Mezi nimi jsou watthodina (W x h), kilowatthodina (zkr?cen? kW x h). Nap??klad 1 W x h ozna?uje aktu?ln? pr?ci s hustota v?konu 1 watt a doba trv?n? jedn? hodiny.

Pokud se elektrony pohybuj? pod?l pevn?ho kovov?ho vodi?e, v tomto p??pad? cel?ho u?ite?n? pr?ce generovan? proud je distribuov?n do topen? kovov? konstrukce, a na z?klad? ustanoven? z?kona zachov?n? energie to lze popsat vzorcem Q=A=IUt=I 2 Rt=(U 2 /R)*t. Takov? pom?ry p?esn? vyjad?uj? zn?m? Joule-Lenz?v z?kon. Historicky ji poprv? empiricky ur?il v?dec D. Joule v polovin? 19. stolet? a sou?asn? nez?visle na n?m dal?? v?dec - E. Lenz. Praktick? pou?it? tepeln? energie byla nalezena v technick?m n?vrhu z vyn?lezu v roce 1873 rusk?m in?en?rem A. Ladyginem oby?ejn? ??rovky.

Tepeln? v?kon proudu se vyu??v? v ?ad? elektrick?ch spot?ebi?? a pr?myslov?ch instalac?, jmenovit? v elektrick?ch kamnech typu tepeln?ho oh?evu, elektrick?ch sva?ovac?ch a invent?rn?ch za??zen?ch, kter? jsou velmi b??n?. Spot?ebi?e na elektrick? topn? efekt - kotle, p?je?ky, varn? konvice, ?ehli?ky.

Tepeln? efekt se nach?z? i v potravin??sk?m pr?myslu. P?i vysok?m pod?lu vyu?it? se vyu??v? mo?nost elektrokontaktn?ho oh?evu, kter? zaru?uje tepeln? v?kon. Je to zp?sobeno t?m, ?e proud a jeho tepeln? s?la, ovliv?uj?c? potravin??sk? v?robek, kter? m? ur?it? stupe? odporu, v n?m zp?sobuje rovnom?rn? zah??v?n?. M??ete uv?st p??klad v?roby uzenin: prost?ednictv?m speci?ln?ho d?vkova?e nakr?jen? maso vstupuje do kovov?ch forem, jejich? st?ny sou?asn? slou?? jako elektrody. Zde je zaji?t?na st?l? rovnom?rnost oh?evu po cel? plo?e a objemu produktu, dodr?ena nastaven? teplota a optim?ln? biologick? hodnota. potravin??sk? v?robek, spolu s t?mito faktory, trv?n? technologick?ch prac? a spot?eba energie je omezena na minimum.

Charakteristick? tepeln? proud(o), jin?mi slovy - co se uvoln? v jednotce objemu za ur?itou jednotku ?asu, se vypo??t? n?sledovn?. Element?rn? v?lcov? objem vodi?e (dV) s pr??ezem vodi?e dS, d?lkou dl, rovnob??kou a odporem jsou rovnice R=p(dl/dS), dV=dSdl.

Podle definic Joule-Lenzova z?kona je pro p?id?len? ?as (dt) v n?mi odebran?m objemu ?rove? tepla rovna dQ=I 2 Rdt=p(dl/dS)(jdS) 2 dt=pj 2 dVdt bude vyd?no. V tomto p??pad? o=(dQ)/(dVdt)=pj 2 a pou?it?m Ohmova z?kona pro stanoven? proudov? hustoty j=gE a vztahu p=1/g okam?it? z?sk?me v?raz o=jE= gE 2 Je v diferenci?ln? form? d?v? koncept Joule-Lenzova z?kona.

Tepeln? rovnice.

Tepeln? vodivost nast?v?, kdy? existuje teplotn? rozd?l zp?soben? n?kter?mi vn?j?? p???iny. P?itom na r?zn?ch m?stech l?tky maj? molekuly r?zn? pr?m?rn? kinetick? energie tepeln?ho pohybu. Chaotick? tepeln? pohyb molekul vede k ??zen?mu transportu vnit?n? energie z teplej??ch ??st? t?la do chladn?j??ch ??st?.

Tepeln? rovnice. Uva?ujme jednorozm?rn? p??pad. T = T(x). V tomto p??pad? se p?enos energie prov?d? pouze pod?l jedn? osy ОХ a je pops?n Fourierov?m z?konem:

kde - hustota tepeln? tok,

Mno?stv? tepla, kter? se p?enese za ?as dt oblast? um?st?nou kolmo ke sm?ru vnit?n?ho p?enosu energie; - sou?initel tepeln? vodivosti. Znam?nko (-) ve vzorci (1) ud?v?, ?e k p?enosu energie doch?z? ve sm?ru klesaj?c? teploty.

Tepeln? ztr?tov? s?la jednovrstv? konstrukce.

Zva?te z?vislost tepeln?ch ztr?t budov na druhu materi?lu

la a jeho tlou??ka.

Tepeln? ztr?ty pro r?zn? materi?ly vypo??t?me pomoc? vzorce:

,

P je s?la tepeln?ch ztr?t, W;

Tepeln? vodivost pevn? t?lo(st?ny), W/(m K);

Tlou??ka st?ny nebo tepeln? vodiv?ho t?lesa, m;

S je plocha, p?es kterou doch?z? k p?enosu tepla, m2;

Teplotn? rozd?l mezi dv?ma m?dii, °С.

Po??te?n? ?daje:

Tabulka 1. - Tepeln? vodivost stavebn?ch materi?l? l, W / (m K).

P?i zva?ov?n? na?eho probl?mu se tlou??ka jednovrstv? konstrukce nezm?n?. Zm?n? se tepeln? vodivost materi?lu, ze kter?ho je vyroben. S ohledem na to po??t?me tepeln? ztr?ty, tzn Term?ln? energie, bezc?ln? opou?t?t budovu.

Cihlov?:

Sklenka:

Beton:

K?emenn? sklo:

Mramor:

D?evo:

Sklen?n? vlna:

polystyren:

Na z?klad? t?chto v?po?t? v ka?d?m p??pad? vybereme po?adovan? materi?l, s p?ihl?dnut?m k po?adavk?m hospod?rnosti, pevnosti, odolnosti. Posledn? dva materi?ly se pou??vaj? jako hlavn? prvky prefabrikovan?ch r?mov?ch konstrukc? na b?zi p?ekli?ky a izolace.

Okrajov? podm?nky.

Diferenci?ln? rovnice veden? tepla je matematick?m modelem cel? t??dy jev? veden? tepla a sama o sob? nevypov?d? nic o v?voji procesu p?enosu tepla v uva?ovan?m t?lese. P?i integraci diferenci?ln? rovnice v parci?ln?ch derivac?ch z?sk?me nekone?nou mno?inu r?zn? ?e?en?. Abychom z t?to mno?iny z?skali jedno konkr?tn? ?e?en? odpov?daj?c? ur?it?mu konkr?tn?mu probl?mu, je nutn? m?t k dispozici dal?? data, kter? nejsou obsa?ena v p?vodn? diferenci?ln? rovnici veden? tepla. T?mito dal??mi podm?nkami, kter? spolu s diferenci?ln? rovnic? (resp. jej?m ?e?en?m) jednozna?n? ur?uj? konkr?tn? probl?m veden? tepla, jsou rozlo?en? teploty uvnit? t?lesa (po??te?n? resp. do?asn? podm?nky), geometrick? tvar t?lesa a z?kon interakce mezi prost?ed?m a povrchem t?lesa (okrajov? podm?nky).

Pro ur?it? t?lo geometrick? tvar p?i ur?it?ch (zn?m?ch) fyzik?ln?ch vlastnostech se soubor okrajov?ch a po??te?n?ch podm?nek naz?v? okrajov? podm?nky. Po??te?n? podm?nkou je tedy ?asov? okrajov? podm?nka a okrajov? podm?nky jsou prostorovou okrajovou podm?nkou. Diferenci?ln? rovnice veden? tepla spolu s okrajov?mi podm?nkami tvo?? okrajovou ?lohu rovnice tepla (nebo zkr?cen? probl?m tepla).

Po??te?n? stav je ur?en nastaven?m z?kona rozlo?en? teploty uvnit? t?lesa v po??te?n?m ?asov?m okam?iku, tzn.

T (x, y, z, 0) = f (x, y, z),

kde f (x, y, z) je zn?m? funkce.

V mnoha ?kolech se rovnom?rn? rozlo?en? teplota v po??te?n?m okam?iku; pak

T (x, y, z, 0) = To = konst.

Okrajovou podm?nku lze zadat r?zn?mi zp?soby.

1. Okrajov? podm?nka prvn?ho druhu spo??v? v nastaven? rozlo?en? teploty po povrchu t?lesa v libovoln?m okam?iku,

T s (t) = F(t),

kde T s (t) je teplota na povrchu t?la.

Izotermick? okrajov? podm?nka p?edstavuje speci?ln? p??pad podm?nky 1. druhu. P?i izotermick? hranici se teplota povrchu t?la bere jako konstantn? T s = konst, jako nap?. kdy? je povrch intenzivn? om?v?n kapalinou o ur?it? teplot?.

2. Okrajov? podm?nka druh?ho druhu spo??v? v nastaven? hustoty tepeln?ho toku pro ka?d? bod povrchu t?la jako funkce ?asu, to znamen?

q s (t) = F(t).

Podm?nka druh?ho druhu ud?v? hodnotu tepeln?ho toku na hranici, to znamen?, ?e teplotn? k?ivka m??e m?t libovolnou po?adnici, ale mus? b?t specifikov?n gradient. Nejjednodu??? p??pad okrajov? podm?nky druh?ho druhu spo??v? ve st?losti hustoty tepeln?ho toku:

q s (t) = q c= konst.

adiabatick? hranice p?edstavuje zvl??tn? p??pad stavu druh?ho druhu. Za adiabatick?ch podm?nek je tepeln? tok p?es hranice nulov?. Pokud je v?m?na tepla t?lesa s okol?m ve srovn?n? s tepeln?mi toky uvnit? t?lesa nepatrn?, lze povrch t?lesa pova?ovat za prakticky neprostupn? pro teplo. Je z?ejm?, ?e v jak?mkoli bod? adiabatick? hranice s m?rn? tepeln? tok a jemu ?m?rn? gradient pod?l norm?ly k povrchu jsou rovny nule.

3. Obvykle okrajov? podm?nka t?et?ho druhu charakterizuje z?kon konvek?n?ho p?enosu tepla mezi povrchem t?lesa a okol?m p?i konstantn?m tepeln?m toku (stacion?rn? teplotn? pole). V tomto p??pad? mno?stv? tepla p?enesen?ho za jednotku ?asu na jednotku plochy povrchu t?la v ?ivotn? prost?ed? s teplotou T s v procesu ochlazov?n? (T s> T s), p??mo ?m?rn? teplotn?mu rozd?lu mezi povrchem t?la a prost?ed?m, tzn

qs = a(T s - T s), (2)

kde a je sou?initel ?m?rnosti, naz?van? sou?initel prostupu tepla (wm / m 2 stupn?).

Koeficient prostupu tepla se numericky rovn? mno?stv? tepla odevzdan?ho (nebo p?ijat?ho) jednotkou plochy povrchu t?lesa za jednotku ?asu p?i rozd?lu teplot mezi povrchem a prost?ed?m 1°.

Vztah (2) lze z?skat z Fourierova tepeln?ho z?kona za p?edpokladu, ?e kdy? plyn nebo kapalina proud? kolem povrchu t?lesa, doch?z? k p?enosu tepla z plynu do t?lesa v bl?zkosti jeho povrchu podle Fourierova z?kona:

qs=-lg (?Tg/?n) s 1n\u003d l g (Ts -Tc) 1n/? =a (T s -T c) 1n,

kde lg je tepeln? vodivost plynu, ? je podm?n?n? tlou??ka mezn? vrstvy, a = lg /?.

Proto vektor tepeln?ho toku q s sm??uje pod?l norm?ly P k izotermick?mu povrchu, jeho skal?rn? hodnota je q s .

Podm?n?n? tlou??ka mezn? vrstvy ? z?vis? na rychlosti plynu (nebo kapaliny) a jej?ch fyzik?ln?ch vlastnostech. Proto sou?initel prostupu tepla z?vis? na rychlosti pohybu plynu, jeho teplot? a zm?n?ch po povrchu t?lesa ve sm?ru pohybu. P?ibli?n? lze sou?initel prostupu tepla pova?ovat za konstantn?, nez?visl? na teplot? a stejn? pro cel? povrch t?lesa.

Okrajov? podm?nky t?et?ho druhu lze pou??t i p?i uva?ov?n? o oh?evu nebo ochlazov?n? t?les s?l?n?m . Podle Stefanova-Boltzmannova z?kona je s?lav? tepeln? tok mezi dv?ma povrchy

qs (t) = s*,

kde s* je sn??en? emisivita, T a- absolutn? teplota povrchu t?lesa p?ij?maj?c?ho teplo.

Koeficient ?m?rnosti s* z?vis? na stavu povrchu t?lesa. Pro zcela ?ern? t?leso, tedy t?leso, kter? m? schopnost absorbovat ve?ker? z??en? na n?j dopadaj?c?, s* = 5,67 10 -12 ?/cm 2°C 4 . Pro ?ed? t?lesa s* = e s , kde e je koeficient emisivity, kter? se pohybuje od 0 do 1. Pro le?t?n? kovov? povrchy jsou koeficienty emisivity p?i norm?ln? teplota od 0,2 do 0,4 a pro oxidovan? a drsn? povrchy ?eleza a oceli - od 0,6 do 0,95. S n?r?stem teploty rostou i koeficienty e p?i vysok? teploty v bl?zkosti teploty t?n? dosahuj? hodnot od 0,9 do 0,95.

P?i mal?m teplotn?m rozd?lu (T p - T a) lze pom?r zapsat p?ibli?n? takto:

q s (t) = s*( ) [ T s (t) –T a ] = a(T) [ T s (t) –T a ] (3)

kde a (T)- sou?initel prostupu tepla s?l?n?m, kter? m? stejn? rozm?r jako sou?initel prostupu tepla konvekc? a je roven

a (T)=s* = s* n(T)

Tento pom?r je vyj?d?en?m Newtonova z?kona ochlazov?n? nebo zah??v?n? t?lesa, zat?mco T a ozna?uje povrchovou teplotu t?lesa p?ij?maj?c?ho teplo. Pokud je teplota T s(t) se nev?znamn? m?n?, pak lze koeficient a (Т) pova?ovat p?ibli?n? za konstantn?.

Pokud je okoln? teplota (vzduchu). T s a teplota t?lesa p?ij?maj?c?ho teplo T a jsou stejn? a koeficient absorpce z??en? m?dia je velmi mal?, pak ve vztahu Newtonova z?kona lze m?sto T a ps?t T s. V tomto p??pad? lze malou ??st tepeln?ho toku vyd?van?ho t?lesem konvekc? nastavit na hodnotu rovnaj?c? se a a? ?T , kde a to- sou?initel prostupu tepla konvekc?.

Sou?initel prostupu tepla konvekc? a a? z?vis?:

1) na tvaru a rozm?rech povrchu, kter? vyd?v? teplo (koule, v?lec, deska) a na jeho poloze v prostoru (vertik?ln?, horizont?ln?, naklon?n?);

2) na fyzik?ln? vlastnosti povrchu uvol?uj?c?ho teplo;

3) na vlastnostech prost?ed? (jeho hustota, tepeln? vodivost
a viskozita, kter? zase z?vis? na teplot?), stejn? jako

4) z teplotn?ho rozd?lu T s - T s.

V tomto p??pad? ve vztahu

qs =a [T s (t) - T s], (4)

sou?initel a bude celkov? sou?initel prostupu tepla:

a = a a? + a(Т) (5)

Nestacion?rn? p?enos tepla t?lesa, jeho? mechanismus je pops?n vztahem (5), budeme d?le naz?vat p?enos tepla podle Newtonova z?kona.

Podle z?kona zachov?n? energie se mno?stv? tepla q s (t), kter? odevzd? povrch t?lesa, rovn? mno?stv? tepla, kter? se dod? zevnit? na povrch t?lesa za jednotku ?asu na jednotku povrchu. oblast veden?m tepla, tzn

q s (t) = a [Т s (t) - T s(t)] = -l(?T/?n) s, (6)

kde pro obecnost zad?n? probl?mu je teplota T s je pova?ov?n za prom?nnou a sou?initel prostupu tepla a (T) p?ibli?n? bran? konstanta [a (T)= a = konst].

Obvykle se okrajov? podm?nka zapisuje takto:

l(?T/?n) s + a [Т s (t) - T s(t)] = 0. (7)

Z okrajov? podm?nky t?et?ho druhu lze jako speci?ln? p??pad z?skat okrajovou podm?nku prvn?ho druhu. Pokud pom?r a /l m? tendenci k nekone?nu [sou?initel prostupu tepla je velk? (a->?) nebo tepeln? vodivost je mal? (l-> 0)], pak

T s (t) - T s(t) = lim = 0, odkud T s (t) = T s(t),

a / l ->?

to znamen?, ?e povrchov? teplota t?lesa uvol?uj?c?ho teplo je rovna teplot? okol?.

Podobn?, kdy? a->0, z (6) z?sk?me speci?ln? p??pad okrajov? podm?nky druh?ho druhu - adiabatickou podm?nku (rovnost tepeln?ho toku povrchem t?lesa k nule). Adiabatick? stav p?edstavuje dal?? limituj?c? p??pad stavu prostupu tepla na hranici, kdy se p?i velmi mal?m sou?initeli prostupu tepla a v?razn?m sou?initeli tepeln? vodivosti tepeln? tok hrani?n? plochou bl??? nule. Povrch kovov? v?robek, kter? je v kontaktu s nehybn?m vzduchem, lze pro kr?tk? proces pova?ovat za adiabatick?, proto?e skute?n? tok p?enosu tepla povrchem je zanedbateln?. P?i dlouh?m procesu stihne povrchov? p?enos tepla odebrat kovu zna?n? mno?stv? tepla a nelze jej ji? zanedb?vat.

4. Okrajov? podm?nka ?tvrt?ho druhu odpov?d? v?m?n? tepla povrchu t?lesa s okol?m [konvek?n? v?m?na tepla t?lesa s kapalinou] nebo v?m?n? tepla kontaktuj?c?ch pevn?ch l?tek, kdy? je teplota dotykov?ch ploch stejn?. Kdy? kapalina (nebo plyn) proud? kolem pevn?ho t?lesa, doch?z? k p?enosu tepla z kapaliny (plynu) na povrch t?lesa v t?sn? bl?zkosti povrchu t?lesa (lamin?rn? mezn? vrstva nebo lamin?rn? podvrstva) podle z?kona veden? tepla ( molekul?rn? p?enos tepla), tj. prob?h? p?enos tepla odpov?daj?c? okrajov? podm?nce ?tvrt?ho druhu

T s(t) = [ T s(t)] s . (osm)

Krom? rovnosti teplot existuje tak? rovnost tepeln?ch tok?:

-lc(?Tc/?n)s = -l(?T/?n)s. (9)

Uve?me si grafickou interpretaci ?ty? typ? okrajov?ch podm?nek (obr?zek 1).

Skal?rn? hodnota vektoru tepeln?ho toku je ?m?rn? absolutn? hodnot? teplotn?ho gradientu, kter? je ??seln? rovna te?n? sklonu te?ny ke k?ivce rozlo?en? teploty pod?l norm?ly k izotermick?mu povrchu, tzn.

(?T/?n) s = tg f s

Obr?zek 1 ukazuje ?ty?i povrchov? prvky na povrchu t?la ?S s norm?lou k n?mu n (norm?ln? je pova?ov?no za kladn?, pokud sm??uje ven). Teplota je vynesena pod?l osy y.

Obr?zek 1. - R?zn? cesty nastaven? podm?nek na povrchu.

Okrajov? podm?nka prvn?ho druhu je takov? T s(x); v nejjednodu???m p??pad? T s(t) = konst. Zjist? se sklon te?ny k teplotn? k?ivce na povrchu t?lesa, a tedy mno?stv? tepla, kter? povrch odevzd? (viz obr?zek 1, A).

Probl?my s okrajov?mi podm?nkami druh?ho druhu jsou inverzn?; je nastavena te?na sklonu te?ny ke k?ivce teploty v bl?zkosti povrchu t?la (viz obr?zek 1, b); je povrchov? teplota t?la.

V probl?mech s okrajov?mi podm?nkami t?et?ho druhu jsou teplota povrchu t?lesa a te?na sklonu te?ny ke k?ivce teploty prom?nn?, ale bod je nastaven na vn?j?? norm?lu Z, kterou mus? proch?zet v?echny te?ny teplotn? k?ivky (viz obr?zek 1, v). Z okrajov? podm?nky (6) to vypl?v?

tg f s = (?T/?n) s = (T s (t) - T s)/(l/a). (deset)

Tangenta sklonu te?ny ke k?ivce teploty na povrchu t?lesa je rovna pom?ru prot?j??ho ramene [T s (t)-T c]

k sousedn? v?tvi l/a odpov?daj?c?ho pravo?hl?ho troj?heln?ku. P?ilehl? rameno l/a je konstantn? hodnota a prot?j?? rameno [T s (t) - T c ] se plynule m?n? v procesu p?enosu tepla p??mo ?m?rn? k tg f s . Z toho vypl?v?, ?e vodic? bod C z?st?v? nezm?n?n.

V ?loh?ch s okrajov?mi podm?nkami ?tvrt?ho druhu se ud?v? pom?r te?en sklonu te?en ke teplotn?m k?ivk?m v t?lese a v m?diu na jejich rozhran?ch (viz obr. 1, Obr. G):

tg f s /tg f c = l c /l = konst. (jeden?ct)

S p?ihl?dnut?m k dokonal?mu tepeln?mu kontaktu (te?ny na rozhran? proch?zej? stejn?m bodem).

P?i volb? typu t? ?i on? z nejjednodu???ch okrajov?ch podm?nek pro v?po?et je t?eba pamatovat na to, ?e ve skute?nosti si povrch pevn?ho t?lesa v?dy vym??uje teplo s kapaln?m nebo plynn?m m?diem. Ohrani?en? t?lesa je mo?n? p?ibli?n? pova?ovat za izotermick? v p??padech, kdy je intenzita povrchov?ho p?enosu tepla zjevn? velk?, a adiabatickou - pokud je tato intenzita zjevn? mal?.

Podobn? informace.

Pro vytvo?en? komfortu v obytn?ch a pr?myslov?ch prostor?ch je sestavena tepeln? bilance a stanoven koeficient u?ite?n? akce(??innost) oh??va??. Ve v?ech v?po?tech se pou??v? energetick? charakteristika, kter? umo??uje propojit z?t??e zdroj? vyt?p?n? s ukazateli spot?eby spot?ebitel? - tepeln? v?kon. v?po?et Fyzick? mno?stv? produkovan? formulemi.

Pro v?po?et tepeln?ho v?konu se pou??vaj? speci?ln? vzorce

??innost oh??va?e

V?kon je fyzick? definice rychlosti p?enosu nebo spot?eby energie. Rovn? se pom?ru mno?stv? pr?ce za ur?itou dobu k tomuto obdob?. Topn? za??zen? se vyzna?uj? spot?ebou elektrick? energie v kilowattech.

Pro srovn?n? energi? r?zn? druhy zaveden vzorec tepeln? energie: N = Q / Dt, kde:

1. Q je mno?stv? tepla v joulech;
2. D t je ?asov? interval pro uvoln?n? energie v sekund?ch;
3. rozm?r z?skan? hodnoty je J / s \u003d W.

Pro posouzen? ??innosti oh??va?? se pou??v? koeficient, kter? ud?v? mno?stv? tepla pou?it?ho k ur?en?mu ??elu – ??innosti. Ukazatel se ur?uje vyd?len?m u?ite?n? energie spot?ebovanou energi?, jedn? se o bezrozm?rnou jednotku a vyjad?uje se v procentech. V??i r?zn? ??sti vzhledem k ?ivotn?mu prost?ed? m? ??innost oh??va?e nestejn? hodnoty. Pokud budeme konvici hodnotit jako oh??va? vody, jej? ??innost bude 90% a p?i pou?it? jako prostorov? topen? koeficient stoup? na 99%.

Vysv?tlen? je jednoduch?.: v d?sledku v?m?ny tepla s okol?m se ??st teploty rozpt?l? a ztrat?. Mno?stv? ztracen? energie z?vis? na vodivosti materi?l? a dal??ch faktorech. Teoreticky je mo?n? vypo??tat v?kon tepeln? ztr?ty pomoc? vzorce P = l x S D T / h. Zde l je sou?initel tepeln? vodivosti, W/(m x K); S - teplosm?nn? plocha, m?; D T - teplotn? rozd?l na ??zen?m povrchu, st. Z; h je tlou??ka izola?n? vrstvy, m.

Ze vzorce je z?ejm?, ?e pro zv??en? v?konu je nutn? zv??it po?et topn?ch radi?tor? a teplosm?nnou plochu. Zmen?en?m kontaktn? plochy s vn?j?? prost?ed? minimalizace teplotn?ch ztr?t v m?stnosti. ??m masivn?j?? je st?na budovy, t?m men?? bude ?nik tepla.

Bilance vyt?p?n? prostor

P??prava projektu pro jak?koli objekt za??n? tepeln? technick?m v?po?tem navr?en?m k vy?e?en? probl?mu zaji?t?n? budovy vyt?p?n?m s p?ihl?dnut?m ke ztr?t?m z ka?d? m?stnosti. Bilance pom?h? zjistit, jak? ??st tepla je ulo?ena ve zdech budovy, kolik jde ven, mno?stv? energie pot?ebn? k zaji?t?n? p??jemn?ho klimatu v m?stnostech.

Ur?en? tepeln?ho v?konu je nutn? k vy?e?en? n?sleduj?c?ch probl?m?:

1. vypo??tat zat??en? topn?ho kotle, kter? zajist? vyt?p?n?, dod?vku tepl? vody, klimatizaci a fungov?n? ventila?n?ho syst?mu;
2. koordinovat plynofikaci objektu a z?skat technick? podm?nky pro p?ipojen? k distribu?n? s?ti. To bude vy?adovat hlasitost ro?n? v?daj palivo a pot?eba energie (Gcal / h) zdroj? tepla;
3. vybrat za??zen? pot?ebn? pro vyt?p?n? prostoru.

Nezapome?te na odpov?daj?c? vzorec

Ze z?kona zachov?n? energie vypl?v?, ?e omezen? prostor s konstantn? teplotn? re?im je t?eba dodr?et tepelnou bilanci: Q p??toky - Q ztr?ty = 0 nebo Q p?ebytek = 0, nebo S Q = 0. St?l? mikroklima je udr?ov?no na stejn? ?rovni po otopn? obdob? v objektech spole?ensky v?znamn?ch objekt?: bytov?, d?tsk? a l?ka?sk? ?stavy, stejn? jako ve v?rob? s nep?etr?it?m re?imem provozu. Pokud tepeln? ztr?ty p?evy?uj? p??choz?, je nutn? prostory vyt?p?t.

Technick? v?po?et pom?h? optimalizovat spot?ebu materi?l? p?i v?stavb?, sni?ovat n?klady na v?stavbu budovy. Celkov? tepeln? v?kon kotle je ur?en s??t?n?m energie na vyt?p?n? byt?, oh?ev tepl? vody, kompenzaci ztr?t v?tr?n?m a klimatizac? a rezervu na ?pi?kov? chlad.

V?po?et tepeln?ho v?konu

Pro nespecialistu je obt??n? prov?d?t p?esn? v?po?ty na topn?m syst?mu, ale zjednodu?en? metody umo??uj? nep?ipraven? osob? vypo??tat ukazatele. Pokud provedete v?po?ty "podle oka", m??e se uk?zat, ?e v?kon kotle nebo oh??va?e nesta??. Nebo naopak kv?li p?ebytku vyroben? energie budete muset nechat teplo „po v?tru“.

Metody pro sebehodnocen? topn?ch charakteristik:

1. Pomoc? normy z projektov? dokumentace. Pro oblast Moskvy se pou??v? hodnota 100-150 watt? na 1 m?. Plocha, kter? m? b?t vyh??v?na, se vyn?sob? rychlost? - to bude po?adovan? parametr.
2. Pou?it? vzorce pro v?po?et tepeln?ho v?konu: N = V x D T x K, kcal / hod. Ozna?en? symbol?: V - objem m?stnosti, D T - teplotn? rozd?l uvnit? a vn? m?stnosti, K - sou?initel prostupu nebo odvodu tepla.
3. Spolehlivost na agregovan? ukazatele. Metoda je podobn? p?edchoz? metod?, ale pou??v? se ke stanoven? tepeln? z?t??e v?cebytov?ch dom?.

Hodnoty disperzn?ho koeficientu jsou p?evzaty z tabulek, meze zm?ny charakteristiky jsou od 0,6 do 4. P?ibli?n? hodnoty pro zjednodu?en? v?po?et:

P??klad v?po?tu tepeln?ho v?konu kotle pro m?stnost 80 m? se stropem 2,5 m. Objem 80 x 2,5 = 200 m?. Koeficient rozptylu pro typick? d?m je 1,5. Rozd?l mezi pokojovou (22°C) a venkovn? (minus 40°C) teplotou je 62°C. Aplikujeme vzorec: N \u003d 200 x 62 x 1,5 \u003d 18600 kcal / hodinu. P?epo?et na kilowatty se prov?d? d?len?m 860. V?sledek = 21,6 kW.

V?sledn? hodnota v?konu se zv??? o 10 %, pokud existuje mo?nost mrazu pod 40 °C / 21,6 x 1,1 = 23,8. Pro dal?? v?po?ty je v?sledek zaokrouhlen na 24 kW nahoru.