Hydraulický výpočet topného systému se vzorci a příklady

Dynamické parametry chladicí kapaliny

Přistoupíme k dalšímu kroku výpočtu, tj. k analýze spotřeby teplonosné kapaliny. Ve většině případů se topný systém v bytě liší od ostatních systémů - je to dáno počtem topných panelů a délkou potrubí. Tlak se používá jako dodatečná "hnací síla" pro vertikální proudění systémem.

V soukromých jednopodlažních a vícepodlažních domech a starých panelových bytových domech se používají vysokotlaké otopné soustavy, které dopravují teplonosné médium do všech částí rozvětveného, víceokruhového otopného systému a zvedají vodu do celé výšky (až do 14. podlaží) budovy.

Naproti tomu typický dvou- nebo třípokojový byt s nezávislým vytápěním nemá takovou škálu okruhů a systémových větví, zahrnuje maximálně tři okruhy.

To znamená, že topné médium je transportováno přirozeným procesem proudění vody. Lze však použít i oběhová čerpadla, vytápění zajišťuje plynový/elektrický kotel.

Pro vytápění místností o rozloze větší než 100 m2 doporučujeme použít oběhové čerpadlo. Čerpadlo můžete namontovat před i za kotel, ale obvykle se instaluje na "vratnou" stranu - nižší teplota média, menší ucpávání, delší životnost čerpadla.

Odborníci v oblasti návrhu a instalace topných systémů určují dva základní přístupy k výpočtu objemu chladicí kapaliny:

1. Na základě skutečné kapacity systému. Součet všech bez výjimky objemů dutin, kterými bude proudit teplá voda: součet jednotlivých úseků potrubí, úseků radiátorů atd. Tato možnost je však poměrně časově náročná.
2. O výkonu kotle. Zde se názory odborníků velmi liší, někteří uvádějí 10, jiní 15 litrů na jednotku výkonu kotle.

Z pragmatického hlediska je třeba vzít v úvahu skutečnost, že topný systém bude pravděpodobně nejen dodávat teplou vodu do místnosti, ale také ohřívat vodu pro vanu/sprchu, umyvadlo, umyvadlo a sušičku a možná i pro vířivou vanu nebo vířivku. Tato možnost je jednodušší.

Proto v tomto případě doporučujeme nastavit objem 13,5 litru na jednotku. Vynásobením tohoto čísla výkonem kotle (8,08 kW) získáme vypočtený objem vody 109,08 litrů.

Vypočtená rychlost kapaliny v systému je parametrem, který umožňuje zvolit určitý průměr potrubí pro topný systém.

Vypočítá se podle následujícího vzorce:

V = (0,86*W*k)/tto,

kde:

• W - výkon kotle;
• t - teplota přívodní vody;
• do - teplota vratné vody;
• k - účinnost kotle (0,95 pro plynový kotel).

Po dosazení vypočtených údajů do vzorce dostaneme: (0,86 * 8080* 0,95)/80-60 = 6601,36/20=330 kg/h. To znamená, že systémem projde 330 litrů teplonosného média (vody) za hodinu, přičemž kapacita systému je přibližně 110 litrů.

Tepelný výpočet topného systému: obecný postup

Klasický návrh vytápění je technický dokument, který obsahuje povinné normalizované metody výpočtu krok za krokem.

Před zkoumáním těchto výpočtů je však důležité pochopit samotnou koncepci topného systému.

Topný systém se vyznačuje nuceným přívodem a nuceným odběrem tepla do místnosti.

Hlavními úkoly při výpočtu a návrhu topného systému jsou:

• Co nejspolehlivější stanovení tepelných ztrát;
• stanovit množství a podmínky použití teplonosné látky;
• Výběr nejvhodnějších prvků pro výrobu, transport a odvod tepla.

Při konstrukci topného systému je nutné nejprve shromáždit řadu údajů o místnosti/budově, kde se bude topný systém používat. Po výpočtu tepelných parametrů systému analyzujte výsledky aritmetických operací.

Na základě získaných údajů jsou vybrány komponenty topného systému, následuje nákup, instalace a uvedení do provozu.

Vytápění je vícesložkový systém pro zajištění schváleného teplotního režimu v místnosti/budově. Je samostatnou součástí inženýrské sítě moderního obydlí.

Je zajímavé, že výše uvedený způsob výpočtu tepla umožňuje vypočítat dostatečně přesný počet hodnot, které přesně popisují budoucí topný systém.

Výsledkem tepelného výpočtu budou následující informace

• počet tepelných ztrát, výkon kotle;
• počet a typ otopných těles pro každou místnost zvlášť;
• hydraulické vlastnosti potrubí;
• objem, rychlost teplonosné kapaliny, výkon tepelného čerpadla.

Tepelný výpočet není teoretickým nástinem, ale poměrně přesným a fundovaným přehledem, který se doporučuje používat v praxi při výběru komponentů otopné soustavy.

Přehled programů

Pro rychlé a snadné výpočty jsou k dispozici jak amatérské, tak profesionální programy pro hydronické výpočty.

Nejoblíbenější je Excel.

Můžete použít aplikaci Excel Online, CombiMix 1.0 nebo online nástroj pro hydraulický výpočet. Stacionární program se volí podle požadavků projektu.

Hlavním problémem těchto programů je neznalost základů hydrauliky. Některé z nich neposkytují vysvětlení vzorců, neuvažují o tom, jak rozvětvit potrubí nebo vypočítat odpory ve složitých obvodech.

• HERZ C.O. 3,5 - vypočítá se pomocí lineární metody měrné tlakové ztráty.
• DanfossCO a OvertopCO - mohou vypočítat systémy s přirozenou cirkulací.
• "Potok" - umožňuje metodu výpočtu s proměnným (klouzavým) teplotním rozdílem napříč stoupačkami.

Je třeba zadat vstupní parametry pro teplotu - Kelvin/Celsius.

Co se při výpočtu zohledňuje?

Před zahájením výpočtů je třeba provést několik grafických kroků.

před zahájením výpočtu je třeba provést grafický postup (často pomocí speciálního softwaru). Hydraulický výpočet zahrnuje stanovení tepelné bilance místnosti, ve které probíhá proces vytápění.

Pro výpočet systému se uvažuje nejdelší topný okruh s největším počtem spotřebičů, armatur, regulačních a uzavíracích ventilů a s největším tlakovým rozdílem na výšku. Výpočet zahrnuje následující hodnoty:

• materiál trubek;
• celková délka všech úseků potrubí;
• průměry potrubí;
• Ohyby potrubí;
• odolnost kování, armatur a radiátorů;
• přítomnost obchvatů;
• viskozita kapaliny.

Pro zohlednění všech těchto parametrů existují specializované počítačové programy, jako je NTP Piping, Oventrop CO, HERZ S.O. verze 3.5. nebo mnoho jejich ekvivalentů, které odborníkům usnadňují výpočty.

Obsahují potřebné referenční údaje pro každý prvek systému zásobování teplem a umožňují automatizovat samotný výpočet. Uživatel však musí odvést lví podíl práce, určit uzlové body a zadat všechna data pro výpočet a vlastnosti potrubního schématu. Pro větší pohodlí je vhodné postupně vyplnit předpřipravený formulář v MS Excel.

Provedení správných výpočtů pro překonání odporu je časově nejnáročnější, ale nezbytné.

je časově nejnáročnějším, ale nezbytným krokem při plánování systémů ohřevu vody.

Stanovení tlakových ztrát v potrubí

Tlakový ztrátový odpor okruhu, kterým cirkuluje teplonosné médium, se určí jako součet všech jednotlivých složek. Mezi ně patří:

• ztráty v primárním obvodu, označované jako ∆Plk;
• místní náklady na teplonosnou kapalinu (∆Plm);
• tlakové ztráty ve speciálních zónách, tzv. generátorech tepla, označené jako ∆Ptg;
• ztráty uvnitř integrovaného systému výměníku tepla ∆Pto.

Po sečtení těchto hodnot získáme celkový hydraulický odpor systému ∆Pco.

Kromě této zobecněné metody existují i další metody pro stanovení ztráty výšky v polypropylenových trubkách. Jedna z nich je založena na porovnání dvou hodnot, které se vztahují k začátku a konci potrubí. V tomto případě lze tlakovou ztrátu vypočítat prostým odečtením počáteční a konečné hodnoty tlakové ztráty zjištěné ze dvou tlakoměrů.

Dalším způsobem výpočtu je použití složitějšího vzorce, který zohledňuje všechny faktory ovlivňující charakteristiky tepelného toku. Níže uvedený vzorec zohledňuje především ztrátu výšky kapaliny v důsledku velké délky potrubí.

• h je ztráta výšky kapaliny, která se v daném případě měří v metrech.
• λ - součinitel hydraulického odporu (nebo tření) stanovený jinými výpočtovými metodami.
• L - celková délka potrubí, které má být obsluhováno, měřená v běžných metrech.
• D - velikost vnitřního potrubí, která určuje průtočný objem teplonosné látky.
• V - rychlost kapaliny měřená ve standardních jednotkách (metry za sekundu).
• Symbol g je gravitační zrychlení, které se rovná 9,81 m/s2.

Tlakové ztráty jsou způsobeny třením kapaliny o vnitřní povrch potrubí.

Velmi zajímavé jsou ztráty způsobené vysokým součinitelem hydraulického tření. Záleží na drsnosti vnitřních povrchů trubek. Poměry použité v tomto případě platí pouze pro trubkové sochory standardního kruhového tvaru. Konečný vzorec pro jejich zjištění je následující:

• V - rychlost vodních mas, měřená v metrech za sekundu.
• D je vnitřní průměr, který určuje volný prostor pro pohyb tepelné kapaliny.
• Faktor ve jmenovateli udává kinematickou viskozitu kapaliny.

Tento údaj se vztahuje ke konstantním hodnotám a lze jej zjistit na základě speciálních tabulek, které jsou ve velkém množství zveřejněny na internetu.

Jak vypočítat hydraulické hodnoty pro vytápění

Vytápění v půdorysu domu

Prvním krokem při výpočtu otopné soustavy je vytvoření předběžného schématu s vyznačením polohy všech součástí. To určuje celkovou délku potrubí, počet radiátorů, objem vody a vlastnosti radiátorů.

Jak se provádí hydraulický výpočet vytápění bez zkušeností s takovými výpočty? Nezapomeňte, že pro samostatné vytápění je důležité zvolit správný průměr potrubí. Zde začínají výpočty

Stanovení optimálního průměru potrubí

Typy topných trubek

Nejjednodušší hydraulický výpočet topného systému zahrnuje pouze výpočet průřezu potrubí. Při navrhování malých systémů se bez něj nezřídka obejdete. V závislosti na typu topné instalace je třeba vzít v úvahu následující průměry potrubí:

• Otevřený okruh s gravitační cirkulací. Trubky o průměru 30 až 40 mm. Tento větší průřez je nutný ke snížení ztrát třením způsobeným třením vody o vnitřní povrch potrubí;
• Uzavřený systém s nuceným oběhem. Průřez trubek se pohybuje od 8 do 24 mm. Čím menší je průřez, tím vyšší je tlak v systému, a proto se celkový objem teplonosné kapaliny zmenší. Zároveň se však zvýší hydraulické ztráty.

Pokud máte k dispozici specializovaný software pro hydraulický výpočet topného systému, stačí vyplnit technické údaje kotle a přenést topné schéma. Software určí optimální průměr potrubí.

Tabulka pro výběr vnitřního průměru potrubí

Získané údaje si můžete zkontrolovat sami. Postup ručního hydraulického výpočtu dvoutrubkové otopné soustavy spočívá ve výpočtu následujících parametrů při výpočtu průměrů potrubí:

• V - rychlost proudění vody. Musí se pohybovat v rozmezí 0,3 až 0,6 m/s. Je určena kapacitou čerpacího zařízení;
• Q - tepelný tok. Je to poměr množství tepla, které projde za určitý časový úsek - 1 sekundu;
• G je průtok vody. Měří se v kg/hod. Závisí přímo na průměru potrubí.

Pro hydraulický výpočet vodního topného systému pak potřebujete znát celkový objem vytápěné místnosti v m³. Budeme předpokládat, že tato hodnota pro jednu místnost je 50 m³. Při znalosti výkonu topného kotle (24 kW) vypočítáme konečný tepelný tok:

Q=50/24=2,083 kW

tabulka průtoku vody v závislosti na průměru potrubí

Pro výběr optimálního průměru potrubí pak použijeme hodnoty z tabulky v Excelu pro hydraulický výpočet topného systému.

V tomto případě bude optimální vnitřní průměr potrubí v daném úseku systému 10 mm.

Provedete-li příklad hydraulického výpočtu topného systému, můžete zjistit přibližný průtok vody, který bude odváděn průměrem potrubí.

Zohlednění místních odporů v síti

Příklad hydraulického výpočtu vytápění

Neméně důležitým krokem je výpočet odporu topného systému v každé části sítě. Za tímto účelem je celý topný okruh rozdělen do několika zón. Nejlepší je provést výpočet pro každou místnost v domě.

Následující veličiny jsou potřebné jako vstupní údaje pro zadání do programu pro hydronický výpočet otopné soustavy:

• Délka potrubí v oblasti, m.p.s;
• Průměr linky. Postup výpočtu je popsán výše;
• Požadovaná rychlost topného média. To závisí také na průměru potrubí a výkonu oběhového čerpadla;
• Referenční údaje specifické pro každý typ materiálu - koeficient tření (λ), ztráty třením (ΔP);
• Hustota vody při teplotě +80 °C je 971,8 kg/m³.

Na základě těchto informací lze provést zjednodušený hydraulický výpočet topného systému. Výsledek těchto výpočtů je uveden v tabulce. Přitom nezapomeňte, že čím menší je vybraná topná část, tím přesnější jsou celkové údaje o systému. Protože napoprvé bude obtížné provést hydraulický výpočet topného systému - doporučuje se provést několik výpočtů pro určitý úsek potrubí. Je vhodné, aby v něm bylo co nejméně dalších spotřebičů - radiátorů, uzavíracích ventilů atd..

Počáteční podmínky příkladu

Pro objasnění podrobností hydraulického výpočtu si uveďme příklad typického bytového domu. K dispozici máme klasický byt 2+1 v panelovém domě o podlahové ploše 65,54 m2, včetně dvou pokojů, kuchyně, samostatného WC a koupelny, dvojité chodby, spojeného balkonu.

Po uvedení bytu do provozu jsme obdrželi následující informace o jeho připravenosti. Popisovaný byt zahrnuje monolitické železobetonové stěny ošetřené tmelem a základním nátěrem, profilová okna s dvojitým zasklením, lisované interiérové dveře, keramickou dlažbu na podlaze koupelny.

Typický devítipodlažní panelový dům se čtyřmi vchody. Na každém patře jsou tři byty: jeden se 2 ložnicemi a dva se 3 ložnicemi. Byt se nachází v pátém patře.

Kromě toho je prezentované ubytování již vybaveno měděnými rozvody, rozvaděči a samostatným rozvaděčem, plynovým sporákem, vanou, umyvadlem, toaletou, vyhřívaným věšákem na ručníky, umyvadlem.

A co je nejdůležitější, obývací pokoje, koupelna a kuchyň již mají hliníkové radiátory. Otázka týkající se potrubí a kotle zůstává otevřená.

Koupit TEPLOOV

Společnost Hytek Ltd. dodává softwarové produkty TEPLOOV jako regionální prodejce. Funkční verze softwaru je poskytována se záručním listem na testování po dobu až 30 dnů. Cena softwaru zahrnuje roční technickou podporu. Během tohoto období obdrží zákazník všechny aktualizace softwaru zdarma.

Software TEPLOOV je průběžně aktualizován. Rozšiřuje se databáze zařízení a materiálů, zavádějí se změny v souladu s vydáním nových SNiP a SP, zavádějí se nové funkce a opravují se chyby. Společnost Hitech proto doporučuje, aby uživatelé za aktualizace softwaru platili. Níže jsou uvedeny odkazy na změny, které byly provedeny v programu POTOK, programu VSV a programu RTI za posledních 6 let.

Výpočet hydraulických výpočtů topných kanálů

Hydraulický výpočet otopné soustavy obvykle spočívá ve volbě průměrů potrubí, které jsou položeny na jednotlivých úsecích sítě. Je třeba vzít v úvahu následující faktory:

• Hodnota tlaku a tlakové diference v potrubí při dané rychlosti cirkulace topného média;
• Očekávaný průtok;
• typické rozměry použitého potrubí.

Při výpočtu prvního z těchto parametrů je důležité zohlednit čerpací výkon. Musí být dostatečná k překonání hydraulického odporu topných okruhů. Rozhodující je přitom celková délka polypropylenových trubek; s rostoucí délkou se zvyšuje celkový hydraulický odpor systému.

Rozhodující je celková délka polypropylenových trubek, protože s touto délkou roste celkový hydraulický odpor systému.

Na základě výsledků výpočtu jsou stanoveny hodnoty potřebné pro následnou instalaci topného systému v souladu s požadavky platných předpisů.

Rozhodující je celková délka polypropylenových trubek, protože s rostoucí délkou roste celkový hydraulický odpor systému jako celku. Na základě výsledků výpočtu jsou stanoveny hodnoty potřebné pro následnou instalaci topného systému, které splňují požadavky platných předpisů.

Počet otáček čerpadla

Oběhové čerpadlo je elektromotor, který je mechanicky spojen s hřídelí oběžného kola, jehož lopatky vytlačují ohřívané médium z topné komory do topného okruhu.

Podle stupně kontaktu s teplonosnou látkou se čerpadla dělí na zařízení se suchým a mokrým rotorem. U prvních je ve vodě ponořena pouze spodní část oběžného kola, u druhých prochází celý proud.

Suché motory mají vyšší účinnost (faktor účinnosti), ale způsobují řadu nepříjemností kvůli hluku při provozu. Jejich protějšky s mokrým rotorem se ovládají pohodlněji, ale mají nižší kapacitu.

Moderní oběhová čerpadla mohou pracovat ve dvou nebo třech rychlostních režimech, které udržují různé tlaky v topném systému. Použití této možnosti umožňuje rychlé vyhřátí místnosti při maximální rychlosti a následně zvolit nejlepší provozní režim a snížit spotřebu energie zařízení až o 50 %.

Otáčky se přepínají páčkou na tělese čerpadla. Některé modely jsou vybaveny automatickým regulačním systémem, který mění otáčky motoru podle okolní teploty vytápěné místnosti.

Kroky výpočtu

Je nutné vypočítat parametry vytápění domu v několika fázích:

• výpočet tepelných ztrát domu;
• volba teplotního režimu;
• Výběr topných těles podle příkonu;
• hydraulický výpočet systému;
• výběr kotle.

Tabulka vám pomůže zjistit, jaký výkon radiátoru potřebujete pro svůj pokoj.

Výpočet tepelných ztrát

Tepelně-technická část výpočtu vychází z následujících vstupních údajů:

• Měrná tepelná vodivost všech materiálů použitých při stavbě rodinného domu;
• geometrické rozměry všech stavebních prvků.

Tepelné zatížení otopné soustavy se v tomto případě určí podle vzorce:
Mk = 1,2 x Tp, kde

Tp - celkové tepelné ztráty budovy;

Mc - výkon kotle;

1,2 - koeficient rezervy (20 %).

U jednotlivých budov lze výpočet vytápění provést zjednodušenou metodou: vynásobte celkovou podlahovou plochu (včetně chodeb a dalších nebytových prostor) měrným chladicím výkonem a součin vydělte deseti.

Hodnota specifické klimatické kapacity závisí na umístění budovy a je rovna:

• pro střední Rusko 1,2 - 1,5 kW;
• na jihu země 0,7 - 0,9 kW;
• pro sever - 1,5 - 2,0 kW.

Zjednodušená metodika umožňuje výpočet vytápění bez nutnosti nákladné pomoci projekčních organizací.

Volba teplotního režimu a radiátoru

Rozhodujícím kritériem je teplota topného média (většinou vody) vycházejícího z kotle, teplota vody vracející se do kotle a teplota vzduchu v místnostech.

Podle evropských předpisů je optimální poměr 75/65/20.

Pro výběr radiátorů před instalací je třeba předem vypočítat objem každé místnosti. Pro každou oblast naší země je stanoveno požadované množství tepelné energie na metr krychlový místnosti. Například pro evropskou část země je to 40 W.

Chcete-li určit množství tepla pro konkrétní místnost, vynásobte měrné množství tepla metrem krychlovým a výsledek zvyšte o 20 % (vynásobte koeficientem 1,2). Na základě tohoto údaje se vypočítá počet potřebných ohřívačů. Výrobce udává příkon.

Například každá hrana standardního hliníkového radiátoru má příkon 150 W (při teplotě topného média 70 °C). Chcete-li zjistit příkon každého radiátoru, vydělte potřebnou energii příkonem jednoho radiátoru.

Hydraulický výpočet

Pro výpočet hydrauliky existují speciální programy.

Jednou z časově nejnáročnějších částí stavby je instalace potrubí. Hydraulický výpočet topného systému v rodinném domě je nutný pro stanovení průměrů potrubí, objemu expanzní nádoby a správný výběr oběhového čerpadla. Výsledkem hydraulického výpočtu jsou následující parametry:

• Průtok teplonosné látky obecně;
• Ztráta tepla média v soustavě;
• Ztráta výšky od čerpadla (kotle) ke každému ohřívači.

Jak určíte průtok média pro přenos tepla? To provedete tak, že vynásobíte měrnou tepelnou kapacitu (pro vodu je to 4,19 kJ/kg *°C) a rozdíl teplot na výstupu a vstupu a výsledkem vydělíte celkový výkon topného systému.

Průměr potrubí se volí na základě následující podmínky: rychlost vody v potrubí nesmí překročit 1,5 m/s. Jinak bude systém hlučný. Existuje však také omezení spodní hranice rychlosti 0,25 m/s. Instalace potrubí vyžaduje posouzení těchto parametrů.

Pokud je tento stav zanedbán, může způsobit ucpání potrubí. Pokud jsou průřezy správné, stačí pro fungování topného systému oběhové čerpadlo integrované do kotle.

Ztráta výšky pro každý úsek se vypočítá jako součin měrné ztráty třením (specifikované výrobcem potrubí) a délky úseku potrubí. Ty jsou také uvedeny u každé armatury ve specifikacích výrobce.

Výběr kotle a trocha úspory

Kotel by měl být vybrán podle stupně dostupnosti daného paliva. Pokud je váš dům zásobován plynem, nemá smysl kupovat kotel na tuhá paliva nebo elektrický kotel. Pokud potřebujete dodávku teplé vody, kotel se nevybírá podle topného výkonu: v takových případech zvolte instalaci dvouokruhových zařízení s výkonem alespoň 23 kW. Pokud je výkon menší, poskytují pouze jedno místo zásobování vodou.

Příklad hydrauliky topného systému

Podívejme se nyní na příklad, jak by měl být proveden hydraulický výpočet topného systému. Za tímto účelem vybereme úsek sítě, kde dochází k relativně stálým tepelným ztrátám. Charakteristické je, že se průměr potrubí nemění.

Abychom mohli takový úsek určit, musíme vycházet z informací o tepelné bilanci budovy, ve které bude samotný systém umístěn. Nezapomeňte, že tyto úseky musí být číslovány počínaje generátorem tepla. Pokud jde o uzly, které budou umístěny v zásobovací části, měly by být podepsány velkými písmeny.

Pokud takové uzly v přívodním potrubí nejsou, označíme je pouze malými tahy. Pro uzlové body (budou v odbočkách) používáme arabské číslice. Pokud je použit horizontální systém vytápění, číslo každého uzlu udává číslo podlaží. Místa sběru průtoku by měla být rovněž označena malými tahy. Všimněte si, že každé z těchto čísel se musí nutně skládat ze dvou číslic: jedné pro začátek úseku a jedné pro jeho konec.

Tabulka odporu

Důležité informace! Pokud se počítá se svislým systémem, měly by být všechny stoupačky označeny arabskými číslicemi, aby se pohybovaly přesně ve směru hodinových ručiček.

Předem si udělejte podrobný odhad, který vám usnadní určení celkové délky rozvodů. Přesný odhad není jen slovo, ale měl by být přesný na deset centimetrů!

Přesný výpočet tepelné zátěže

Tepelná vodivost a tepelný odpor pro stavební materiály

Tento výpočet optimální tepelné zátěže pro vytápění však neposkytuje požadovanou přesnost výpočtu. Nezohledňuje nejdůležitější parametr - vlastnosti budovy. Nejdůležitější z nich je tepelná odolnost jednotlivých prvků budovy - stěn, oken, stropů a podlah. Určují stupeň zachování tepelné energie přijaté z topného média.

Jaký je odpor při přestupu tepla (R )? Je to převrácená hodnota tepelné vodivosti (λ ) - schopnost struktury materiálu přenášet tepelnou energii. Jinými slovy, čím vyšší je hodnota tepelné vodivosti, tím vyšší jsou tepelné ztráty. Tuto hodnotu nelze použít pro výpočet ročního zatížení vytápěním, protože nezohledňuje tloušťku materiálu (d). Odborníci proto používají parametr odporu při přestupu tepla, který se vypočítá podle následujícího vzorce:

Výpočet pro stěny a okna

Součinitel prostupu tepla stěn obytných budov

Existují normalizované hodnoty součinitele prostupu tepla stěn, které jsou přímo závislé na oblasti, v níž se dům nachází.

Na rozdíl od rozsáhlého výpočtu tepelné zátěže je třeba nejprve vypočítat odpor při přestupu tepla pro obvodové stěny, okna, přízemí a podkroví. Vycházejte z následujících údajů o domě:

• Plocha stěn je 280 m². Včetně oken - 40 m²;
• Materiál stěn je plná cihla (λ=0,56). Tloušťka vnějších stěn je 0,36 m. Na základě toho vypočítáme tepelný izolační odpor - R=0,36/0,56= 0,64 m²*C/W;
• Pro zlepšení tepelně izolačních vlastností byla instalována vnější tepelná izolace (EPS) o tloušťce 100 mm. Pro něj platí λ=0,036. Odpovídá tomu R=0,1/0,036= 2,72 m²*C/W;
• Celková hodnota R pro vnější stěny je 0,64+2,72= 3,36, což je velmi dobrá hodnota pro tepelnou izolaci domu;
• Součinitel prostupu tepla oken je 0,75 m²*C/W (dvojité zasklení s argonovou výplní).

Skutečné tepelné ztráty stěnami budou:

(1/3,36)*240+(1/0,75)*40= 124 W pro rozdíl teplot 1 °C.

Hodnoty teploty budou stejné jako při souhrnném výpočtu topného zatížení +22 °C v interiéru a -15 °C ve venkovním prostředí. Pro další výpočty se používá následující vzorec:

Výpočet větrání

Poté je třeba vypočítat ztráty větráním. Celkový objem vzduchu v budově je 480 m³. Jeho hustota je přibližně 1,24 kg/m³. To znamená, že jeho hmotnost je 595 kg. K obnově vzduchu dochází průměrně pětkrát denně (24 hodin). V tomto případě je pro výpočet maximálního hodinového zatížení pro vytápění nutné vypočítat tepelné ztráty větráním:

(480*40*5)/24= 4000 kJ nebo 1,11 kWh

Sečtěte všechny získané hodnoty a zjistěte celkové tepelné ztráty domu:

Tímto způsobem se stanoví přesná maximální tepelná zátěž pro vytápění. Získaná hodnota je přímo závislá na venkovní teplotě. Pro výpočet ročního zatížení topného systému je proto nutné zohlednit měnící se povětrnostní podmínky. Pokud je průměrná teplota během topné sezóny -7 °C, výsledná zátěž vytápění bude:

(124*(22+7)+((480*(22+7)*5)/24))/3600)*24*150(dnů topné sezóny)=15843 kW

Změnou hodnot teploty lze provést přesný výpočet tepelné zátěže pro jakýkoli topný systém.

K získaným výsledkům je třeba připočítat tepelné ztráty střechou a podlahou. To lze provést s korekčním faktorem 1,2 - 6,07*1,2=7,3 kWh.

Získaná hodnota udává skutečnou spotřebu energie systému. Existuje několik způsobů regulace topného zatížení. Nejúčinnější je snížit teplotu v místnostech, kde se uživatelé trvale nezdržují. Toho lze dosáhnout pomocí termostatických regulátorů a nainstalovaných teplotních čidel. Budova však musí mít dvoutrubkový topný systém.

Pro výpočet přesné hodnoty tepelných ztrát lze použít speciální program Valtec. Video ukazuje příklad práce s ním.

Anatoly Konevetsky, Krym, Jalta

Anatoly Konevetsky, Krym, Jalta

Omlouvám se, že vám volám ještě jednou. Něco, co mám na vašich vzorcích, ukazuje nemyslitelné tepelné zatížení: Kir=0,01*(2*9,8*21,6*(1-0,83)+12,25)=0,84 Qot=1,626*25600*0,37*((22-(-6))*1,84*0,000001=0,793 Gkal/hod Podle výše uvedeného agregovaného vzorce obdržíme pouze 0,149 Gkal/hod. Nechápu, co se děje? Vysvětlete to, prosím! Omlouváme se za nepříjemnosti. Anatolij.

Anatoly Konevetsky, Krym, Jalta