Puissance thermique - formule de calcul et périmètre. Calcul correct de la puissance calorifique du système de chauffage par zone de la pièce

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Avant de procéder à l'installation système autonome chauffage dans sa propre maison ou un appartement, le propriétaire doit avoir un projet. Sa création par des spécialistes implique, entre autres, que la puissance calorifique sera calculée pour une pièce avec certaine zone et volumes. Sur la photo, vous pouvez voir à quoi pourrait ressembler le système de chauffage d'un ménage privé.

La nécessité de calculer la puissance thermique du système de chauffage

La nécessité de calculer l'énergie thermique nécessaire pour chauffer les pièces et les locaux techniques est due au fait qu'il est nécessaire de déterminer les principales caractéristiques du système, en fonction de caractéristiques individuelles objet projeté, y compris :

• destination du bâtiment et son type;
• configuration de chaque pièce;
• le nombre d'habitants ;
• position géographique et la région dans laquelle localité;
• autres options.

Calcul puissance requise le chauffage est point important, son résultat est utilisé pour calculer les paramètres équipement de chauffage qu'ils envisagent d'installer :

1. Sélection d'une chaudière en fonction de sa puissance. Efficacité opérationnelle structure chauffante déterminée par le bon choix de l'unité de chauffage. La chaudière doit avoir une capacité telle à assurer le chauffage de toutes les pièces en fonction des besoins des personnes vivant dans la maison ou l'appartement, même les jours d'hiver les plus froids. Dans le même temps, si l'appareil dispose d'un excès de puissance, une partie de l'énergie générée ne sera pas demandée, ce qui signifie qu'une certaine somme d'argent sera dépensée en vain.
2. La nécessité de coordonner la connexion à gazoduc principal . Pour se connecter au réseau de gaz, des spécifications techniques sont nécessaires. Pour ce faire, il dépose auprès du service compétent une demande indiquant la consommation de gaz estimée pour l'année et la puissance calorifique estimée au total pour l'ensemble des consommateurs.
3. Effectuer des calculs d'équipement périphérique. nécessaire pour déterminer la longueur du pipeline et la section transversale des tuyaux, les performances pompe de circulation, type de batterie, etc.

Options de calculs approximatifs

Il est assez difficile d'effectuer un calcul précis de la puissance calorifique d'un système de chauffage ; cela ne peut être fait que par des professionnels possédant les qualifications appropriées et des connaissances particulières. Pour cette raison, ces calculs sont généralement confiés à des spécialistes.

En même temps, il y a plus des moyens simples, vous permettant d'estimer approximativement la quantité d'énergie thermique nécessaire et vous pouvez le faire vous-même :

1. Souvent, le calcul de la puissance de chauffage par surface est utilisé (plus en détail : ""). On pense que bâtiments résidentiels sont construits selon des projets développés en tenant compte du climat d'une certaine région, et que les décisions de conception incluent l'utilisation de matériaux qui fournissent l'équilibre thermique requis. Par conséquent, lors du calcul, il est d'usage de multiplier la valeur de la puissance spécifique par la superficie des locaux. Par exemple, pour la région de Moscou paramètre donné est de l'ordre de 100 à 150 watts par "carré".
2. Un résultat plus précis sera obtenu si le volume de la pièce et la température sont pris en compte. L'algorithme de calcul comprend la hauteur du plafond, le niveau de confort dans la pièce chauffée et les caractéristiques de la maison.

   La formule utilisée est la suivante : Q = VхΔTхK/860, où :
   

   
   V est le volume de la pièce ;
   ΔT est la différence entre la température à l'intérieur de la maison et à l'extérieur dans la rue ;
   K est le coefficient de perte de chaleur.
   
   Le facteur de correction vous permet de prendre en compte les caractéristiques de conception de la propriété. Par exemple, lorsqu'il est déterminé Energie thermique systèmes de chauffage des bâtiments, pour les bâtiments avec un toit en brique double conventionnel, K est compris entre 1,0 et 1,9.
3. Méthode indicateurs consolidés. À bien des égards semblable à la version précédente, mais il est utilisé pour calculer la charge thermique des systèmes de chauffage des immeubles à plusieurs appartements ou d'autres grandes installations.

Les trois méthodes ci-dessus, qui vous permettent de calculer le transfert de chaleur requis, donnent un résultat approximatif, qui peut différer des données réelles vers le haut ou vers le bas. Il est clair que l'installation d'un système de chauffage à faible puissance ne fournira pas le degré de chauffage requis.

À son tour, l'excès de puissance des équipements de chauffage entraînera une usure rapide des appareils, une consommation excessive de carburant, d'électricité et, par conséquent, Argent. De tels calculs sont généralement utilisés dans des cas simples, par exemple lors du choix d'une chaudière.

Calcul précis de la puissance calorifique

Le degré d'isolation thermique et son efficacité dépendent de sa qualité de fabrication et de caractéristiques de conception bâtiments. La majeure partie de la perte de chaleur tombe sur les murs extérieurs (environ 40%), suivie par structures de fenêtre(environ 20 %), et le toit et le sol représentent 10 %. Le reste de la chaleur quitte la maison par la ventilation et les portes.

Par conséquent, le calcul de la puissance thermique du système de chauffage doit prendre en compte ces nuances.

Pour cela, des facteurs de correction sont utilisés :

• K1 dépend du type de fenêtres. Les fenêtres à double vitrage correspondent à 1, vitrage ordinaire - 1,27, fenêtres à trois chambres - 0,85;
• K2 indique le degré d'isolation thermique des murs. Il varie de 1 (béton cellulaire) à 1,5 pour les parpaings et 1,5 pour la maçonnerie en briques ;
• K3 reflète le rapport entre la surface des fenêtres et le sol. Le plus châssis de fenêtre plus la perte de chaleur est importante. A 20% d'émaillage, le coefficient est de 1, et à 50% il passe à 1,5 ;
• K4 dépend de la température minimale à l'extérieur du bâtiment pendant saison de chauffage. Une température de -20 ° C est prise comme unité, puis 0,1 est ajouté ou soustrait tous les 5 degrés;
• K5 tient compte du nombre de murs extérieurs. Le coefficient pour un mur est 1, s'il y en a deux ou trois, alors il est de 1,2, quand quatre - 1,33;
• K6 reflète le type de pièce située au-dessus d'une pièce particulière. S'il y a un étage résidentiel au-dessus, la valeur de correction est de 0,82, un grenier chaud est de 0,91, un grenier froid est de 1,0 ;
• K7 - dépend de la hauteur des plafonds. Pour une hauteur de 2,5 mètres, c'est 1,0 et pour 3 mètres - 1,05.

Lorsque tous les facteurs de correction sont connus, la puissance du système de chauffage est calculée pour chaque pièce à l'aide de la formule :

En règle générale, pour assurer une réserve d'énergie thermique pour toutes sortes de cas imprévus, le résultat est augmenté de 15 à 20%. Il peut s'agir de fortes gelées, fenêtre cassé, isolation thermique endommagée, etc.

Exemple de calcul

Supposons que vous ayez besoin de savoir quelle devrait être la puissance calorifique du système de chauffage pour une maison en bois d'une superficie de 150 m² avec un grenier chaud, trois murs extérieurs et fenêtres à double vitrage. Dans le même temps, la hauteur des murs est de 2,5 mètres et la surface vitrée est de 25%. Température minimale dans la rue pendant la période de cinq jours la plus glaciale est d'environ -28 ° C.

Facteurs de correction dans ce cas sera égal à :

• K1 ( double vitrage) = 1,0;
• K2 (murs en bois) = 1,25 ;
• K3 (surface vitrée) = 1,1 ;
• K4 (à -25°C -1,1, et à 30°C) = 1,16 ;
• K5 (trois murs extérieurs) = 1,22 ;
• K6 (en haut grenier chaleureux) = 0,91;
• K7 (hauteur de la pièce) = 1,0.

Q \u003d 100 W / m²x135 m²x1,0x1,25x1,1x1,16x1,22x0,91x1,0 \u003d 23,9 kW.

En conséquence, la puissance du système de chauffage sera de: W \u003d Qx1,2 \u003d 28,7 kW.

Dans le cas où une méthode de calcul simplifiée basée sur le calcul de la puissance de chauffage en fonction de la surface était utilisée, le résultat serait complètement différent :

100–150 W x150 m² = 15–22,5 kW

Le système de chauffage fonctionnerait sans réserve de marche - à la limite. Cet exemple confirme l'importance d'utiliser des méthodes précises pour déterminer charges thermiques pour le chauffage.

Un exemple de calcul de la puissance thermique d'un système de chauffage en vidéo :

Le système de chauffage doit avoir une certaine puissance thermique pour effectuer la tâche qui lui est assignée. Estimation de la puissance calorifique système est révélé à la suite de la compilation bilan thermique dans les pièces chauffées à la température de l'air extérieur tn.r, appelée estiméégal à température moyenne la période de cinq jours la plus froide avec une sécurité de 0,92 tn.5 et déterminé pour une zone de construction spécifique selon les normes. La puissance thermique estimée pendant la saison de chauffage est utilisée en partie en fonction de l'évolution des pertes de chaleur des locaux à la valeur actuelle de la température extérieure tn et uniquement à tn.r - complètement.

La variation de la demande de chaleur actuelle pour le chauffage se produit pendant toute la saison de chauffage, de sorte que le transfert de chaleur vers les radiateurs doit varier considérablement. Ceci peut être réalisé en modifiant la température et (ou) la quantité de liquide de refroidissement circulant dans le système de chauffage. Ce processus est appelé régulation opérationnelle.

Le système de chauffage est conçu pour créer un environnement de température dans les locaux du bâtiment qui soit confortable pour une personne ou qui réponde aux exigences du processus technologique.

La chaleur générée par le corps humain doit être cédée environnement et en quantité telle qu'une personne qui est en train d'effectuer tout type d'activité n'éprouve pas de sensation de froid ou d'échauffement. Outre les coûts d'évaporation de la surface de la peau et des poumons, la chaleur est dégagée de la surface du corps par convection et rayonnement. L'intensité du transfert de chaleur par convection est principalement déterminée par la température et la mobilité de l'air ambiant, et par rayonnement (rayonnement) - par la température des surfaces des clôtures faisant face à l'intérieur de la pièce.

La situation de la température dans la pièce dépend de la puissance thermique du système de chauffage, ainsi que de l'emplacement des appareils de chauffage, propriétés thermophysiques clôtures externes et internes, l'intensité des autres sources d'apport et de perte de chaleur. Pendant la saison froide, la pièce perd principalement de la chaleur à travers les clôtures extérieures et, dans une certaine mesure, à travers les clôtures intérieures qui séparent cette pièce des pièces adjacentes, qui ont plus basse température air. De plus, la chaleur est dépensée pour chauffer l'air extérieur, qui pénètre dans la pièce par les fuites des clôtures de manière naturelle ou lors du fonctionnement du système de ventilation, ainsi que des matériaux Véhicule, produits, vêtements qui refroidissent dans la pièce de l'extérieur.

En mode stable (stationnaire), les pertes sont égales aux gains de chaleur. La chaleur pénètre dans la pièce à partir des personnes, des équipements technologiques et ménagers, des sources lumière artificielle, à partir de matériaux chauffés, produits, à la suite d'une exposition au bâtiment radiation solaire. DANS locaux industriels peut être mis en œuvre procédés technologiques associés au dégagement de chaleur (condensation d'humidité, réactions chimiques etc.).

La prise en compte de tous les composants répertoriés des pertes et des gains de chaleur est nécessaire lors de la réduction du bilan thermique des locaux du bâtiment et de la détermination du déficit ou de l'excès de chaleur. La présence d'un déficit thermique dQ indique la nécessité d'un appareil dans la chaufferie. L'excès de chaleur est généralement assimilé par le système de ventilation. Pour déterminer la puissance calorifique calculée du système de chauffage, Qfrom est le solde de la consommation de chaleur pour les conditions de conception de la période froide de l'année sous la forme

Qot \u003d dQ \u003d Qlimit + Qi (évent) ± Qt (durée de vie) (4.2.1)
où Qlimit - perte de chaleur à travers les enceintes externes ; Qi(vent) - consommation de chaleur pour chauffer l'air extérieur entrant dans la pièce ; Qt(vie) - émissions technologiques ou domestiques ou consommation de chaleur.

Les méthodes de calcul des composants individuels du bilan thermique inclus dans la formule (4.2.1) sont normalisées par SNiP.

Principales pertes de chaleurà travers les clôtures de la pièce Qlimit est déterminé en fonction de sa superficie, de la résistance réduite au transfert de chaleur de la clôture et de la différence de température calculée entre la pièce et l'extérieur de la clôture.

La surface des clôtures individuelles, lors du calcul des pertes de chaleur à travers elles, doit être calculée conformément à certaines règles de mesure.

La résistance réduite au transfert de chaleur de la clôture ou sa valeur réciproque - le coefficient de transfert de chaleur - sont prises en fonction de calcul thermotechnique conformément aux exigences du SNiP ou (par exemple, pour les fenêtres, les portes) selon les données du fabricant.

La température de conception de la pièce est généralement égale à la température de conception de l'air dans la pièce tv, prise en fonction de la destination de la pièce selon SNiP, correspondant à la destination du bâtiment chauffé.

La température calculée à l'extérieur de l'enceinte signifie la température de l'air extérieur tn.r ou la température de l'air d'une pièce plus froide lors du calcul des pertes de chaleur à travers les enceintes internes.

Les principales pertes de chaleur à travers les clôtures s'avèrent souvent inférieures à leurs valeurs réelles, car cela ne tient pas compte de l'influence sur le processus de transfert de chaleur de certains facteurs supplémentaires (filtration de l'air à travers les clôtures, effets de l'exposition au soleil et du rayonnement de la surface de la clôture vers le ciel, une éventuelle variation de la température de l'air à l'intérieur du local sur la hauteur, une intrusion d'air extérieur par les ouvertures, etc.). Définition de connexe perte de chaleur supplémentaire SNiP est également normalisé sous la forme d'ajouts aux principales pertes de chaleur.

La consommation de chaleur pour chauffer l'air froid Qi (évent) entrant dans les locaux des bâtiments à la suite d'une infiltration à travers un ensemble de murs, fenêtres, lanternes, portes, portails peut représenter 30 ... 40% ou plus des principales pertes de chaleur. La quantité d'air extérieur dépend de la solution de conception et de planification du bâtiment, de la direction et de la vitesse du vent, de la température de l'air extérieur et intérieur, de l'étanchéité des structures, de la longueur et du type de porches des ouvertures d'ouverture. La méthode de calcul de la valeur de Qi (vent), également normalisée par SNiP, est réduite, tout d'abord, au calcul du débit total d'air infiltrant à travers les structures d'enceinte individuelles de la pièce, qui dépend du type et de la nature des fuites dans les clôtures extérieures, qui déterminent les valeurs de leur résistance à la pénétration de l'air. Leurs valeurs réelles sont acceptées conformément au SNiP ou selon le fabricant de la conception de la clôture.

En plus des déperditions de chaleur évoquées ci-dessus dans les bâtiments publics et administratifs en hiver, lorsque le système de chauffage fonctionne, les gains de chaleur et dépenses supplémentaires chaleur Qt. Cette composante du bilan thermique est généralement prise en compte lors de la conception des systèmes de ventilation et de climatisation. Si de tels systèmes ne sont pas fournis dans la salle, alors le sources supplémentaires doit être pris en compte lors de la détermination de la capacité de conception du système de chauffage. Lors de la conception d'un système de chauffage pour un bâtiment résidentiel conformément à SNiP, la prise en compte des apports de chaleur supplémentaires (ménagers) dans les pièces et la cuisine est normalisée par une valeur d'au moins Qlife = 10 W pour 1 m 2 de la surface de \ u200b\u200bl'appartement, qui vient en déduction des déperditions calorifiques calculées de ces locaux.

Lors de la détermination finale de la puissance thermique calculée du système de chauffage conformément au SNiP, un certain nombre de facteurs liés à l'efficacité thermique utilisée dans le système sont également pris en compte appareils de chauffage. L'indicateur qui évalue cette propriété est effet de chauffage de l'appareil, qui indique le rapport entre la quantité de chaleur réellement dépensée par l'appareil pour créer les conditions données de confort thermique dans la pièce et la perte de chaleur calculée par la pièce. Selon SNiP, la quantité totale de perte de chaleur supplémentaire ne doit pas dépasser 7% de la puissance calorifique calculée du système de chauffage.

Pour l'évaluation thermotechnique de l'aménagement de l'espace et des solutions constructives, ainsi que pour un calcul approximatif de la perte de chaleur d'un bâtiment, ils utilisent l'indicateur - spécifique caractéristique thermique bâtiment q, W / (m 3 · °C), qui, avec les déperditions thermiques connues du bâtiment, est égale à

q = Qsp / (V(tv - tn.r)), (4.2.2)
où Qzd - perte de chaleur calculée par toutes les pièces du bâtiment, W; V - le volume du bâtiment chauffé selon la mesure extérieure, m 3; (tv - tn.r) - différence de température calculée pour les locaux principaux (les plus représentatifs) du bâtiment, °C.

La valeur q détermine la perte de chaleur moyenne de 1 m 3 d'un bâtiment, liée à une différence de température de 1°C. Il est pratique de l'utiliser pour l'évaluation technique thermique des solutions de conception et de planification possibles pour le bâtiment. La valeur de q est généralement donnée dans la liste des principales caractéristiques de son projet de chauffage.

Parfois, la valeur de la caractéristique thermique spécifique est utilisée pour un calcul approximatif de la perte de chaleur d'un bâtiment. Cependant, il convient de noter que l'utilisation de la valeur q pour déterminer la charge de chauffage calculée entraîne des erreurs de calcul importantes. Cela s'explique par le fait que les valeurs de la caractéristique thermique spécifique données dans la littérature de référence ne prennent en compte que les principales déperditions thermiques du bâtiment, alors que charge de chauffage a une structure plus complexe comme décrit ci-dessus.

Le calcul des charges thermiques sur les systèmes de chauffage en fonction d'indicateurs agrégés n'est utilisé que pour des calculs approximatifs et lors de la détermination du besoin de chaleur dans un quartier, une ville, c'est-à-dire lors de la conception du chauffage urbain.

Les propriétaires de maisons privées, d'appartements ou de tout autre objet doivent faire face à des calculs d'ingénierie thermique. C'est la base de la conception des bâtiments.

Comprendre l'essence de ces calculs dans les documents officiels n'est pas aussi difficile qu'il n'y paraît.

Par vous-même, vous pouvez également apprendre à effectuer des calculs afin de décider quelle isolation utiliser, son épaisseur, la puissance que la chaudière doit acquérir et s'il y a suffisamment de radiateurs existants pour une zone donnée.

Les réponses à ces questions et à bien d'autres peuvent être trouvées si vous comprenez ce qu'est l'énergie thermique. Formule, définition et champ d'application - lire l'article.

En termes simples, un calcul thermique vous aide à savoir exactement la quantité de chaleur qu'un bâtiment stocke et perd, et la quantité d'énergie que le chauffage doit générer pour maintenir une maison confortable.

Lors de l'évaluation de la perte de chaleur et du degré d'apport de chaleur, les facteurs suivants sont pris en compte :

1. De quel type d'objet s'agit-il : combien d'étages compte-t-il, disponibilité pièces d'angle, qu'il soit résidentiel ou industriel, etc.
2. Combien de personnes vont "vivre" dans le bâtiment.
3. Un détail important est la zone de vitrage. Et les dimensions du toit, des murs, du sol, des portes, de la hauteur du plafond, etc.
4. Quelle est la durée de la saison de chauffage, les caractéristiques climatiques de la région.
5. Selon SNiPs, les normes de température qui devraient être dans les locaux sont déterminées.
6. L'épaisseur des murs, des plafonds, des isolants thermiques sélectionnés et leurs propriétés.

D'autres conditions et caractéristiques peuvent être prises en compte, par exemple, les jours ouvrables et les week-ends, la puissance et le type de ventilation, l'orientation des logements aux points cardinaux, etc. sont pris en compte pour les installations de production.

A quoi sert un calcul thermique ?

Comment les bâtisseurs d'autrefois parvenaient-ils à se passer des calculs thermiques ?

Les maisons marchandes qui subsistent montrent que tout se faisait simplement avec une marge : les fenêtres sont plus petites, les murs sont plus épais. Il s'est avéré chaud, mais économiquement non rentable.

Le calcul d'ingénierie thermique vous permet de construire le plus optimal. Les matériaux ne sont plus pris - pas moins, mais exactement autant que nécessaire. Les dimensions du bâtiment et le coût de sa construction sont réduits.

Le calcul du point de rosée permet de construire pour que les matériaux ne se détériorent pas le plus longtemps possible.

Pour déterminer la puissance requise de la chaudière, on ne peut se passer de calculs. Sa puissance totale est la somme des coûts énergétiques pour le chauffage des pièces, le chauffage eau chaude Pour besoins économiques, et la capacité de bloquer les pertes de chaleur de la ventilation et de la climatisation. La réserve de marche est ajoutée pour la période de pic de froid.

Lors de la gazéification d'un objet, une coordination avec les services est nécessaire. Calculé consommation annuelle gaz pour le chauffage et la capacité totale des sources de chaleur en gigacalories.

Des calculs sont nécessaires lors de la sélection des éléments du système de chauffage. Le système de tuyaux et de radiateurs est calculé - vous pouvez savoir quelle devrait être leur longueur, leur surface. La puissance dissipée est prise en compte lorsque la canalisation tourne, au niveau des joints et du passage des vannes.

Saviez-vous que le nombre de sections des radiateurs de chauffage n'est pas pris « du plafond » ? Trop peu d'entre eux conduiront au fait que la maison sera froide, et trop d'entre eux créeront de la chaleur et conduiront à une sécheresse excessive de l'air. Voir le lien pour des exemples calcul correct radiateurs.

Calcul de la puissance thermique : formule

Considérez la formule et donnez des exemples de calcul pour des bâtiments avec différents coefficients de dispersion.

Vx(delta)TxK= kcal/h (puissance calorifique), où :

• Le premier indicateur "V" est le volume de la pièce calculée ;
• Delta "T" - la différence de température - c'est la valeur qui indique combien de degrés à l'intérieur de la pièce sont plus chauds qu'à l'extérieur ;
• "K" est le coefficient de dissipation (il est aussi appelé "coefficient de transmission thermique"). La valeur est extraite du tableau. Habituellement, le chiffre varie de 4 à 0,6.

Valeurs approximatives du facteur de dissipation pour un calcul simplifié

• S'il s'agit d'un profilé métallique non isolé ou d'un panneau, alors "K" sera = 3 - 4 unités.
• Seul maçonnerie et isolation minimale - "K" \u003d de 2 à 3-ex.
• Mur de deux briques chevauchement standard, fenêtres et
• portes - "K" \u003d de 1 à 2.
• La plupart variante chaude. Fenêtres à double vitrage, murs en briques à double isolation, etc. - "K" \u003d 0,6 - 0,9.

Un calcul plus précis peut être fait en calculant dimensions exactes différentes dans les propriétés des surfaces de la maison en m 2 (fenêtres, portes, etc.), en effectuant un calcul pour elles séparément et en additionnant les indicateurs résultants.

Exemple de calcul de la puissance calorifique

Prenons une certaine pièce de 80 m 2 avec une hauteur sous plafond de 2,5 m et calculons la puissance de la chaudière dont nous avons besoin pour la chauffer.

Tout d'abord, nous calculons la capacité cubique: 80 x 2,5 \u003d 200 m 3. Notre maison est isolée, mais pas assez - le coefficient de dispersion est de 1,2.

Les gelées vont jusqu'à -40 ° C, et dans la pièce où vous souhaitez avoir un +22 degrés confortable, la différence de température (delta "T") est de 62 ° C.

Nous substituons les nombres dans la formule à la puissance des pertes de chaleur et multiplions :

200 x 62 x 1,2 \u003d 14880 kcal/h.

Les kilocalories résultantes sont converties en kilowatts à l'aide du convertisseur :

• 1 kW = 860 kcal ;
• 14880 kcal = 17302,3 W.

Nous arrondissons avec une marge, et nous comprenons qu'au tout gel dur-40 degrés nous avons besoin de 18 kW d'énergie par heure.

Multipliez le périmètre de la maison par la hauteur des murs :

(8 + 10) x 2 x 2,5 \u003d 90 m 2 de surface de mur + 80 m 2 de plafond = 170 m 2 de surface en contact avec le froid. Les pertes de chaleur calculées par nos soins ci-dessus s'élèvent à 18 kW/h, en divisant la surface de la maison par l'énergie consommée calculée, on obtient que 1 m 2 perd environ 0,1 kW soit 100 W par heure à une température extérieure de -40°C, et +22°C en intérieur AVEC.

Ces données peuvent servir de base au calcul de l'épaisseur d'isolation requise sur les murs.

Donnons un autre exemple de calcul, il est plus compliqué à certains moments, mais plus précis.

Formule:

Q = S x (delta)T/R :

• Q est la valeur souhaitée de la perte de chaleur à la maison en W ;
• S est la surface des surfaces de refroidissement en m 2 ;
• T est la différence de température en degrés Celsius ;
• R est la résistance thermique du matériau (m 2 x K / W) (Mètres carrés multipliés par Kelvin et divisés par Watt).

Donc, pour trouver "Q" de la même maison que dans l'exemple ci-dessus, calculons l'aire de ses surfaces "S" (on ne comptera pas le sol et les fenêtres).

• "S" dans notre cas \u003d 170 m 2, dont 80 m 2 sont le plafond et 90 m 2 sont les murs;
• T = 62 °С ;
• R est la résistance thermique.

On recherche "R" selon le tableau des résistances thermiques ou selon la formule. La formule de calcul du coefficient de conductivité thermique est la suivante :

R= H/ K.T.(H est l'épaisseur du matériau en mètres, K.T. est le coefficient de conductivité thermique).

Dans ce cas, notre maison a des murs en deux briques gainées de mousse plastique de 10 cm d'épaisseur, le plafond est recouvert de sciure de bois de 30 cm d'épaisseur.

système de chauffage une maison privée doit être aménagée en tenant compte des économies d'énergie. , ainsi que des recommandations pour le choix des chaudières et des radiateurs - à lire attentivement.

Quoi et comment isoler maison en bois de l'intérieur, vous le découvrirez en lisant. Le choix de l'isolation et de la technologie d'isolation.

D'après le tableau des coefficients de conductivité thermique (mesuré W / (m 2 x K) Watt divisé par le produit d'un mètre carré par Kelvin). On retrouve les valeurs pour chaque matériau, elles seront :

• brique - 0,67;
• polystyrène - 0,037 ;
• sciure de bois - 0,065.

Nous substituons les données dans la formule (R = H / K.T.):

• R (plafond de 30 cm d'épaisseur) \u003d 0,3 / 0,065 \u003d 4,6 (m 2 x K) / W;
• R( mur de briques 50 cm) \u003d 0,5 / 0,67 \u003d 0,7 (m 2 x K) / W;
• R (mousse 10 cm) \u003d 0,1 / 0,037 \u003d 2,7 (m 2 x K) / W;
• R (mur) \u003d R (brique) + R (polystyrène) \u003d 0,7 + 2,7 \u003d 3,4 (m 2 x K) / W.

Nous pouvons maintenant procéder au calcul de la perte de chaleur "Q":

• Q pour le plafond \u003d 80 x 62 / 4,6 \u003d 1078,2 watts.
• Murs Q \u003d 90 x 62 / 3,4 \u003d 1641,1 watts.
• Il reste à ajouter 1078,2 + 1641,1 et à convertir en kW, il s'avère (si arrondi immédiatement) 2,7 kW d'énergie en 1 heure.

Vous pouvez faire attention à l'importance de la différence dans les premier et deuxième cas, bien que le volume des maisons et la température à l'extérieur de la fenêtre dans les premier et deuxième cas soient exactement les mêmes.

Tout dépend du degré de fatigue des maisons (même si, bien sûr, les données pourraient être différentes si nous calculions le sol et les fenêtres).

Conclusion

Les formules et exemples ci-dessus montrent que dans les calculs d'ingénierie thermique, il est très important de prendre en compte autant de facteurs que possible qui affectent la perte de chaleur. Cela inclut la ventilation, et la superficie des fenêtres, le degré de leur fatigue, etc.

Et l'approche, lorsqu'on prend 1 kW de puissance de chaudière pour 10 m 2 de maison, est trop approximative pour s'y fier sérieusement.

Vidéo connexe

La raison de l'échauffement du conducteur réside dans le fait que l'énergie des électrons qui s'y déplacent (en d'autres termes, l'énergie du courant) est convertie en une énergie de type chaud, ou Q, lors de la collision séquentielle de particules avec ions d'un élément moléculaire, c'est ainsi que se forme le concept de "puissance thermique".

Le travail actuel est mesuré à l'aide de système international Les unités SI, en y appliquant les joules (J), sont définies comme des "watts" (W). S'écartant du système dans la pratique, ils peuvent également utiliser des unités hors système qui mesurent le travail du courant. Parmi eux se trouvent le wattheure (W × h), le kilowattheure (en abrégé kW × h). Par exemple, 1 Wh désigne le travail d'un courant d'une puissance spécifique de 1 watt et d'une durée d'une heure.

Si les électrons se déplacent le long d'un conducteur métallique fixe, dans ce cas l'ensemble travail utile le courant généré est distribué au chauffage charpente métallique, et, sur la base des dispositions de la loi de conservation de l'énergie, cela peut être décrit par la formule Q=A=IUt=I 2 Rt=(U 2 /R)*t. De tels rapports expriment avec précision la loi Joule-Lenz bien connue. Historiquement, il a d'abord été déterminé empiriquement par le scientifique D. Joule au milieu du XIXe siècle, et en même temps, indépendamment de lui, par un autre scientifique - E. Lenz. Utilisation pratique la puissance thermique a été trouvée dans la conception technique depuis l'invention en 1873 par l'ingénieur russe A. Ladygin d'une lampe à incandescence ordinaire.

La puissance thermique du courant est utilisée dans un certain nombre de appareils électriques Et installations industrielles, à savoir, dans les poêles électriques de type chauffage thermique, les équipements de soudage électrique et d'inventaire, sont très courants appareils électroménagers sur l'effet de chauffage électrique - chaudières, fers à souder, bouilloires, fers à repasser.

Se retrouve un effet thermique et dans Industrie alimentaire. Avec une part d'utilisation élevée, la possibilité de chauffage par électrocontact est utilisée, ce qui garantit la puissance thermique. Cela est dû au fait que le courant et sa puissance thermique, influençant le produit alimentaire, qui présente un certain degré de résistance, y provoquent un échauffement uniforme. On peut donner un exemple de comment saucisses: via un distributeur spécial viande hachée pénètre dans des moules métalliques dont les parois servent simultanément d'électrodes. Ici, une uniformité constante de chauffage est assurée sur toute la surface et le volume du produit, la température de consigne est maintenue et la température optimale est maintenue. valeur biologique produit alimentaire, ainsi que ces facteurs, la durée travaux technologiques et la consommation d'énergie sont réduites au minimum.

Le courant thermique spécifique (ω), en d'autres termes - ce qui est libéré par unité de volume pendant une certaine unité de temps, est calculé comme suit. Un volume cylindrique élémentaire d'un conducteur (dV), de section du conducteur dS, de longueur dl, parallèle et de résistance sont les équations R=p(dl/dS), dV=dSdl.

Selon les définitions de la loi de Joule-Lenz, pour le temps imparti (dt) dans le volume que nous prenons, un niveau de chaleur égal à dQ=I 2 Rdt=p(dl/dS)(jdS) 2 dt=pj 2 dVdt sera publié. Dans ce cas, ω=(dQ)/(dVdt)=pj 2 et en appliquant ici la loi d'Ohm pour établir la densité de courant j=γE et la relation p=1/γ, on obtient immédiatement l'expression ω=jE= γE 2 C'est sous la forme différentielle que donne le concept de la loi de Joule-Lenz.