Расчет теплопритоков в помещениях

Опыт проведения большого количества расчетов показывает, что для одного и того же помещения величина теплопотерь на 30-40% превышает величину теплопритоков. Это легко объяснимо – разница температур наружного воздуха и воздуха в помещении в холодное и теплое время года может отличаться в 4-5 раз. Поэтому при проведении расчета необходимо учитывать все факторы влияющие на величину теплопритоков/теплопотерь. Правильно произведённый расчет теплопоступлений обеспечит корректный подбор мощности оборудования и как следствие комфортные параметры воздуха в помещении, позволит увеличить срок службы оборудования и снизить эксплуатационные затраты, а также избавит от проведения повторных расчетов (экспертиз) и внепланового сервисного обслуживания. Неправильный расчет теплопритоков с большой вероятностью приведет к недостатку тепла или холода в помещении, повышенному износу оборудования и значительному сокращению его срока службы, а в некоторых случаях к его внеплановой замене.

Прежде чем непосредственно приступить к расчету теплопритоков помещения, необходимо получить от представителя заказчика или же составить с его слов подробное техническое задание (ТЗ) на расчет и подбор оборудования для систем вентиляции и кондиционирования воздуха. ТЗ должно включать следующие параметры:

• климатическая зона, в которой находится здание или помещение;
• назначение помещения – жилое, офисное, торговое, общественное, производственное, медицинское, спортивное или другое;
• цель установки оборудования - поддержание микроклимата в теплое время года или круглогодично, имеются ли особые требования, например, поддержание влажности и чистоты воздуха, скорости его перемещения, необходимость вентиляции (притока и вытяжки);
• подробный план помещения с указанием его размеров (длины, ширины, высоты потолков), этажности, материала и толщины наружных, внутренних стен, потолочных перекрытий и полов, конструкция кровли, количество, положение и размеры окон и дверей, размещение мебели и других предметов интерьера, наличие солнцезащитных приспособлений и их тип (шторы, жалюзи), ориентация наружных стен по сторонам света;
• количество людей, находящихся в помещении и характер их занятий;
• имеются ли в помещении источники больших по величине тепловыделений – оргтехника, бытовая техника, технологическое, торговое, холодильное или другое оборудование;
• тип и количество электроосветительных приборов.

Только после получения указанной информации можно приступать непосредственно к расчету теплопритоков. Существует несколько методик расчетов, одни из которых более подробны и применяются для крупных помещений и зданий, другие более упрощенные и предназначены для подбора бытовых систем кондиционирования для жилья. Рассмотрим метод, который учитывает основные теплопритоки, недооценка которых нежелательна. 

• Теплота Qокн от солнечной радиации через оконные проемы зависит от площади окон, их ориентации по сторонам света и наличия солнцезащитных приспособлений. Qокн = Fокн * qокн * k, Вт. Здесь Fокн – площадь окна (м²), где qокн – удельные теплопритоки через окна, величина которых зависит от ориентации по сторонам света, Вт/м²; k – понижающий коэффициент, зависящий от типа солнцезащитного приспособления.
• Теплота Qогр от ограждающих конструкций – наружных и внутренних стен, крыши, потолка и пола, зависит от площади ограждающих конструкций, их типа и конструкции. Qогр = Fогр * qогр (Вт), где Fогр – площадь ограждающей конструкции, (м²), qогр – удельные теплопритоки через ограждающую конструкцию (Вт/м²).
• Теплота Qинф от инфильтрации, т.е. от проникновения теплого наружного воздуха в помещение при открытии дверей, зависит от количества дверей и площади помещения. Qинф = Fпом * qинф (Вт), где Fпом – площадь помещения (м²), qинф – удельные теплопритоки с инфильтрацией (Вт/м²).

• Теплота Qлюд от людей, зависит от количества людей, характера их работы и соответственных удельных тепловыделений.  Qлюд = n*qлюд (Вт), где n – количество людей, qлюд – удельные тепловыделения одного человека (Вт/чел).
• Теплота Qоб от оборудования, техники, электроосветительных приборов, зависит от их количества, потребляемой электрической мощности и коэффициента перехода электрической мощности в тепловую. Qоб = Nэ *m*i (Вт), где m – количество единиц оборудования, i – коэффициент перехода, Nэ – потребляемая электрическая мощность (Вт). Расчет теплопритоков завершен. 

После этого производится расчет холодильной мощности кондиционера, которая для гарантированного обеспечения комфортных условий в помещении должна быть на 15-20% больше суммарной величины теплопритоков. Зная холодильную мощность, можно произвести выбор типа кондиционера или фанкойла, его конструктивного исполнения (настенный, напольный, потолочный и другие) и торговой марки, а также подготовить техническое решение по его монтажу.

1. "Расчетные параметры наружного воздуха"
2. "Подбор воздуховодов по скорости воздуха"
3. "Диаграмма Молье"