Необходимо рассчитать тепловые потери этажа, если известны его характеристики: размеры и площадь комнат, высота потолка, материал и толщина наружных стен, пола, потолка, количество и характеристики окон, а также заданы расчетная температура снаружи –30 °С и требуемая температура в помещениях. Коэффициент термического сопротивления теплопередаче пола принять равными 1.85 м2К/Вт для деревянного пола, 1.43 м2К/Вт для потолочного перекрытия, 0.21 м2К/Вт для деревянной двери (высота – 2.1 м, ширина – 0.9 м). Коэффициенты теплоотдачи внутри комнаты и снаружи соответственно равны 9.7 Вт/м2К и 19.5 Вт/м2К.
Также рассчитать эффективность установки пластиковых окон, если сопротивление теплопередачи обычного окна с двойными рамами равна 0.37 м2К/Вт.
Материал и толщина наружных стен, (Вт/мК, см) - Стена в 1 кирпича (0.6, 25) с внутренней штукатуркой (0.2, 2). Коэффициент термического сопротивления теплопередачи окон, м2К/Вт (высота – 1.6 м, ширина – 1 м) - Двухкамерный стеклопакет, 0.85. Высота потолка 3.25 м. Требуемая температура в помещениях 22 °С.
Температурный перепад, °C:
$$\Delta t = t_{вн} - t_{сн} = 22-(-30)=52.$$Площадь стен равна общей площади ограждений за вычетом площади окон и дверей, м2:
$$F_{ст} = P·h - F_{ок}·n_{ок} - F_{дв}·n_{дв} = 34.8·3.25 - 1.6·14 - 1.89·1 = 88.8.$$Тепловые потери через стены, Вт:
$$Q_{ст} = \frac{\Delta t·F_{ст}}{\frac{1}{\alpha_1}+\frac{\delta}{\lambda}+\frac{\delta_{из}}{\lambda_{из}}+\frac{1}{\alpha_2}} = 6390.$$Тепловые потери через окна оснащенные стеклопакетом, Вт:
$$Q_{ок} = \frac{\Delta t·F_{ок}·n_{ок}}{R_{ок}} = \frac{52·1.6·14}{0.85} = 1370.$$Тепловые потери через деревянные окна, Вт:
$$Q_{д.ок} = \frac{\Delta t·F_{ок}·n_{ок}}{R_{д.ок}} = \frac{52·1.6·14}{0.37} = 3150.$$Тепловые потери через двери, Вт:
$$Q_{дв} = \frac{\Delta t·F_{дв}·n_{дв}}{R_{дв}} = \frac{52·1.89·1}{0.21} = 468.$$Температурный перепад для пола, °C:
$$\Delta t = t_{вн} - t_{земли} = 22-5=17.$$Тепловые потери через пол, Вт:
$$Q_{пол} = \frac{\Delta t·F_{пол}}{R_{пол}} = \frac{17·75}{1.85} = 690.$$Тепловые потери через потолок, Вт:
$$Q_{пт} = \frac{\Delta t·F_{пт}}{R_{пт}} = \frac{52·75}{1.43} = 2720.$$Суммарные тепловые потери дома, с окнами оснащенные стеклопакетом, кВт:
$$Q_{сум} = Q_{ст} + Q_{ок} + Q_{дв} + Q_{пол} + Q_{пт} = 6390+1370+468+690+2720 = 11.6.$$Суммарные тепловые потери дома, с деревянными окнами, кВт:
$$Q_{д.сум} = Q_{ст} + Q_{д.ок} + Q_{дв} + Q_{пол} + Q_{пт} = 6390+3150+468+690+2720 = 13.4.$$При применении окон оснащенных стеклопакетами в нашем случае тепловые потери снижаются примерно на 13%.
