Содержание
Мощность обогревателей – ключевой момент, определяющий выбор типа приборов. Тип питания оборудования (газ или электричество) на расчеты не влияет.Оборудование на природном газе выдает рекордную мощность, но установка не отличается простотой. Для глобального отопления подходят котлы. (Радиаторы центрального отопления – тоже обогреватели). Принцип действия не отличается от масляных. Расчет мощности обогревателя ведется по суммарным потерям помещения.
Расчет мощности обогревателей
Программ, вводящих многочисленные цифры справочников в калькулятор, пока нет, обсудим иные варианты. Суть расчетов сводится к вычислению потерь по группам: материал, толщина, конфигурация стен, потолка, пола, окон. Расчет ведется по формулам, скрытым от пользователя, грамотному человеку ясно, сколько тепла и где теряется: для наглядности калькуляторы приводят площади поверхностей. Принцип понятен. Созданы программы, рассчитывающие градиент по толщине стен и прочих конструкций. Данные играют свою роль.
Двух программ достаточно для расчета мощности электрического обогревателя. Причем нет разницы, основную или дополнительную функцию несет прибор.
Калькулятор мощности, необходимой для поддержания температуры в помещении
Для расчета вводятся данные: периметр комнаты, материал стен, число и размер окон, перекрытия, пол. Новички сталкиваются со сложностью: нет деления на комнаты. Пример: дом, на входе расположились сени, туалет, кладовая, где жара не нужна. Программой такое подразделение не предусмотрено. Принимать усредненную по площади температуру нельзя. К примеру, две стены выходят на улицу, а две другие — в дом. Применить температуру снаружи и в прихожей с нужными весовыми коэффициентами невозможно. В этом случае считают градиенты – векторы, показывающие, направление передачи энергии. Рассмотрим пример.
Квартира состоит из:
- Большая комната, две стены выходят на улицу, одна — в прихожую, одна в кладовую.
- Прихожая продолговатая, расположена по длине дома, частично захватив кладовку.
- Кладовка с двумя стенами, выходящими на улицу, одной — в прихожую, одной — на комнату.
Конфигурация не важна, примеряют по имеющейся планировке самостоятельно. Определяем направления движения тепла. Оцениваем температуру помещений. Для жилой комнаты принимаем 20°С, в сенях – вдвое меньше, в кладовой – 5°С. Тепло внутри дома курсирует:
- Из комнаты в кладовку через стену.
- Из комнаты в сени через стену.
- Из сеней в кладовку через стену.
Параметры принимаем, рассчитывая поправки на мощность обогревателей. Расчет ведется в последовательности:
- Вводим в калькулятор площадь наружных стен комнаты, вставляем в графы тип, число окон, их размеры. Температуру определяем зимнюю, самую нижнюю. Находим утечки вклада в мощность обогревателей через внешние стены.
- Переходим к стене, выходящей в прихожую. Вместо внешней температуры подставляем 10°С. Окон нет. Вводим материал стены. Получаем утечку, учитываемую мощностью обогревателя.
- Аналогично выполняем расчет для стены, смежной с кладовой.
- Полученные три результата образуют суммарную потребность в обогревателях жилого помещения. Выбираем приборы, КПД которых обеспечит не меньшее значение.
- В кладовой расчет ведется аналогично. Две стены рассчитываем по типовой схеме для зимы, находим теплопотери. Через две другие перегородки тепло поступает внутрь. Из потерь через внешние стены делаем два вычета: тепло, входящее из комнаты, и тепло, входящее из сеней. Мощность обогревателя принимается выше расчетной.
Расчет мощности обогревателей для сеней ясен: из комнаты тепло входит.
Принципиальной разницы тип обогревателя (масляный, инфракрасный) не имеет. Исключение – расчете мощности пленочных моделей, учитывают свойства утепления, снижающего теплопроницаемость стен, пола и перекрытий.
Когда дополняют имеющееся отопление, расчеты ведутся аналогично, мощность уже установленных приборов вычитается из найденной. Заодно можно проверить, правильно ли рассчитано отопление.
Потребляемая мощность обогревателя принимается чуть выше расчетной – приборов с КПД 100% не существует.
Аналогичный расчет проводится для межсезонья с учетом изменения направления хода тепла. Допустим, при уличной температуре 6°С тепло входит в кладовку от всех стен.
Целесообразно разделить отопительные приборы на группы. Вместе работают в лютую стужу, раздельно – по обстоятельствам.
Выбирая электрические приборов согласовывают мощность обогревателей с квотой, выделенной на дом. Не всегда удается обеспечить электропитанием все обогреватели. В этом случае часть заменяют газовыми.
Программа для расчета градиента температур в толще стен
Не относится непосредственно к расчету мощности, но помогает рационально расположить обогреватели, повысить долговечность несущих конструкций дома. Батареи отопления расположены под окнами (не на внутренних стенах!) не случайно.
Выбираем самый мощный обогреватель, располагаем в месте наибольших утечек тепла – окна лидируют.
Итак, имеются программы, просчитывающие температуру в толще стены. Полезно знать, что лед не должен добраться до несущих конструкций при любых обстоятельствах. Для этого утепляют фасады. Сделаем сразу расчет, достаточны ли принятые меры. С морозом контактирует материал, имеющий высокие показатели, например, керамическая плитка. Подстилающий слой утеплителя защищает несущие конструкции от капризов погоды.
Проблемные участки – углы, здесь располагают обогреватели. Настенные обогреватели-панно более практичны: принимается, что температура внутри стены равна температуре нагревателя, точка промерзания выбрасывается наружу. Иногда требуется скорректировать расчеты с учетом таких обогревательный устройств:
- Температура внутри равна температуре обогревателя.
- В помещение выделяется половина мощности обогревателя.
Для выбора глубины промерзания просчитывают угол: берется срез стены по биссектрисе при выбранных условиях и определяется точка промерзания. Строительные материалы характеризуются параметром –морозостойкостью, одним из ведущих при расчетах. Он показывает, сколько материал выдержит циклов перехода температуры через нуль в обе стороны.
При сложностях с получением результата, утепляют фасад. Работы ведутся снаружи. Дополнительная теплосберегающая мера – размещение обогревателей там, где больше утечек – углы и окна – с учетом возможных потерь. Так обеспечивают эффективный прогрев.
При необходимости рассчитывают время прогрева комнаты до заданного уровня: мощность потерь вычитается из мощности обогревателей, рассчитывают объем воздуха. Удельную теплоемкость среды берут, к примеру, в Википедии (1 кДж/кг К). Ватт – джоуль, деленный на секунду. Вычисляем по формуле время. Если период прогрева помещения важен, расчетную мощность обогревателей увеличивают.
