Calcul des gains de chaleur du programme en ligne du rayonnement solaire. Calculateur en ligne pour calculer le fonctionnement d'une centrale solaire

Lors du choix d'un équipement de système CVC, incl. climatiseur, il est très important de calculer correctement le flux de chaleur de la pièce. Après tout, ce n’est pas seulement son microclimat qui en dépend. La prise en compte du flux thermique intense d'une pièce lors du calcul d'un système de chauffage par exemple permettra d'économiser équipement de chauffage et énergétiques, et leur sous-estimation lors du calcul des systèmes de ventilation et, surtout, de climatisation, peut entraîner une usure accrue et une diminution de la durée de vie des équipements.

Le calcul des apports de chaleur d'une pièce peut être effectué de différentes manières, - il existe plusieurs méthodes. Certains sont plus détaillés et sont plus souvent utilisés lors du calcul des systèmes de ventilation et de climatisation des bâtiments industriels, tandis que d'autres, méthodes très simplifiées de calcul des apports de chaleur, sont utilisés par les gestionnaires lors de la vente de climatiseurs. Tel programme pour le calcul approximatif et la sélection du climatiseur, par exemple, se trouve.
Le calcul des apports de chaleur donné ci-dessous prend en compte tous les principaux apports de chaleur dont la sous-estimation, à notre avis, n'est pas souhaitable. Respectivement, programme de calcul des apports de chaleur en utilisant cette méthode, vous pouvez trouver .

Pour un fonctionnement fiable à long terme du climatiseur, il est important que sa capacité de refroidissement soit légèrement supérieure au flux de chaleur réel dans la pièce.

Tout d’abord, tenez compte apports de chaleur externes . Il s'agit avant tout du rayonnement solaire pénétrant par les ouvertures des fenêtres. La quantité d'énergie thermique ainsi fournie dépend de l'emplacement de la fenêtre par rapport aux directions cardinales, de sa superficie et de la présence/absence d'éléments de protection solaire sur celle-ci :
Q fenêtres = q fenêtres F fenêtres k, Où
q fenêtres- puissance thermique spécifique de rayonnement solaire en fonction de l'orientation de la fenêtre W/m2.

Fenêtre F - superficie de la partie vitrée de la fenêtre, m2 ;
k - coefficient prenant en compte la présence d'éléments de protection solaire sur la fenêtre.

Flux de chaleur provenant d'une structure de protection chauffée :
q ZS - puissance thermique spécifique de transfert de chaleur de la structure de protection, W/m 2.

F ZS - superficie de la structure de protection, m 2.
Pour une porte extérieure constamment ouverte, l'apport thermique est de 300 W.

Deuxième groupe apports de chaleur, ceci dégagement de chaleur provenant de sources internes à l'intérieur - des personnes, de l'éclairage, des équipements électriques.

Émissions de chaleur des personnes :
Q l = q l n, Où
n est le nombre de personnes dans l'État correspondant ;
q l - production de chaleur par personne, W/personne.

Émissions de chaleur des équipements électriques :
Q e = N e m je, Où
m - nombre d'unités d'équipement ;
N e - puissance électrique unités d'équipement, W ;
je - coefficient de conversion énergie électrique au thermique.

Pour un ordinateur, la dissipation thermique est supposée être de 300 W.
Le calcul de l'apport de chaleur de la pièce peut être considéré comme terminé.
La quantité totale d’apport de chaleur dans la pièce sera :
ΣQ = Σ Q fenêtres + ΣQ ZS + ΣQl + Σ Q e

Ensuite, le climatiseur est sélectionné. La capacité de refroidissement du climatiseur sélectionné doit être de 10 à 20 % supérieure à la quantité totale d'apport de chaleur dans la pièce :
Qcond = (1.1-1.2) ΣQ

Le dégagement de chaleur provenant des équipements électriques en fonctionnement en raison de la transition de l'énergie mécanique en énergie thermique est déterminé à partir de l'expression

Q à propos = 1000 N bouche· n · k FAI k V, W, (1)

Où N bouche– la puissance installée du moteur électrique par unité d'équipement, kW, est déterminée par la tâche ; k FAI– facteur d'utilisation de la puissance du moteur électrique, il est généralement recommandé de prendre 0,8 ; k V– le coefficient de simultanéité de fonctionnement des équipements, déterminé par la tâche, peut être pris égal à 1. Valeur Q à propos ne dépend pas de la période de l'année.

Les gains de chaleur de l'éclairage pour les périodes chaudes et froides de l'année sont calculés

Q ok = 1000 N ok · n k V · un, W, (2)

Où N Système d'exploitation- - puissance d'une installation d'éclairage, kW ; n – nombre d'installations d'éclairage ; k V– coefficient de fonctionnement simultané des installations d'éclairage : pendant la période froide, k peut être pris V=1,0, pendant la période chaude k V= 0,5 - 0,6 – comme spécifié ; UN- coefficient tenant compte du type d'installation d'éclairage, qui est réglementé par le SNiP et peut être déterminé à partir du tableau de demande. P-3.

Les gains thermiques liés à l'éclairage peuvent être calculés d'une autre manière

Q ok =F·q ok k V, W, (3)

Où F– surface au sol dans la pièce, m2 ; q Système d'exploitation= 40 W/m2 – norme d'éclairage 1 m2 selon SNiP ; k V– coefficient de fonctionnement simultané des installations d'éclairage.

Gain de chaleur de personnel de service pour les périodes froides et chaudes de l'année sont calculés à partir de l'expression

où m est le nombre d'employés ; Q évidemment– dégagement de chaleur sensible d'une personne, kJ/h ; r = 2 250 kJ/kg – chaleur latente de vaporisation ; W n– dégagement d'humidité d'une personne, g/h.

Valeurs numériques Q évidemment Et W n sont déterminés conformément au SNiP en fonction de la température de l'air à l'intérieur de la pièce et du degré de gravité du travail et peuvent être déterminés à partir du tableau en annexe. P-4.

Les gains de chaleur dus au rayonnement solaire à travers les ouvertures de lumière (fenêtres) sont calculés uniquement pour la période chaude de l'année.

Q Épouser = F ost·q ost · UN ost k , W, (5)

Où F ost– surface vitrée totale, m2 ; q ost– la densité du flux thermique transmis par le rayonnement solaire, en fonction de l'orientation des ouvertures lumineuses par rapport aux points cardinaux ; UN ost– coefficient empirique dépendant du type de vitrage ; k est un coefficient empirique dépendant de la transparence du verre.

Valeur numérique de q ost conformément au SNiP en fonction des caractéristiques du vitrage et situation géographique l'objet peut être déterminé par l'application, le tableau. P-5.

Valeur numérique UN ost etk conformément à SNiP peuvent être déterminés à partir du tableau d'application, respectivement. P-6 et tableau. P-7.

Gains de chaleur à travers les enceintes externes depuis l'extérieur en raison de plus haute température l'air extérieur lors de la conception des systèmes de climatisation sont calculés pour la période chaude si la température de l'air extérieur calculée dépasse la température de l'air intérieur calculée de 5 °C ou plus, c'est-à-dire t n T – t V T 5С

Q ogre = F ogre k ogre · (t n T - t V T ) , W, (6)

oùF ogre– surface de la clôture extérieure moins la surface vitrée, m 2 ;k ogre t n T Et t V T- respectivement, la température calculée de l'air extérieur et de l'air intérieur, С.

Non calculé pour les étages situés au rez-de-chaussée ou au-dessus des sous-sols. Pour une toiture combinée, les apports thermiques pour les pièces situées à l'étage supérieur doivent être calculés séparément.

Le coefficient de transfert thermique est calculé en tenant compte de toutes les résistances thermiques

, (7)

Où V Et n- respectivement, le coefficient de transfert thermique de l'air intérieur au mur et de la surface extérieure du mur à l'air extérieur, W/(m 2 С) ; je– épaisseur des différentes couches composant le mur, m ; je– coefficient de conductivité thermique des matériaux constituant le mur, W/(m С).

Les valeurs numériques des coefficients de transfert de chaleur peuvent être déterminées conformément au SNiP selon le tableau en annexe. P-8 et P-9. Les coefficients de conductivité thermique de certains matériaux sont donnés en annexe, tableau. P-10.

Pour les pièces situées à l'étage supérieur en l'absence de grenier (toit combiné), le gain de chaleur par le toit est calculé à l'aide des formules (6) et (7) séparément des surfaces latérales des murs.

Apport total de chaleur dans la pièce pour la période chaude de l'année en cas général se maquiller

Q T =Q à propos +Q Système d'exploitation +Q op +Q Épouser +Q ogre, W, (8)

pour la saison froide

Q X =Q à propos +Q Système d'exploitation +Q op, Mar. (9)

      Calcul des déperditions thermiques dans une pièce

Les déperditions de chaleur sont calculées uniquement pour la période froide de l'année.

Les pertes de chaleur à travers les ouvertures lumineuses des fenêtres vitrées sont déterminées à partir de l'expression

Q ost=F ost· k · (t V X -t n X ) , W, (10)

Où F ost– surface vitrée totale, m 2 k – coefficient de transfert de chaleur à travers les ouvertures des fenêtres, W/(m 2 С); t V X Et t n X– respectivement, les températures de l'air intérieur et extérieur calculées pour la période froide de l'année, С.

Les valeurs du coefficient de transfert thermique sont déterminées conformément au SNiP selon le tableau en annexe. P-11.

Les déperditions thermiques à travers les enceintes extérieures (parois latérales, sols, plafonds) sont calculées à partir de l'expression

Q ogre = F ogre k ogre · (t V X -t n X ) n, W, (11)

Où F ogre– surface des clôtures extérieures (moins la surface des ouvertures de fenêtres et de portes), m2 ; k ogre– coefficient de transfert de chaleur à travers les clôtures, W/(m 2 С) ; t V X Et t n X– respectivement, les températures calculées de l'air intérieur et extérieur pour la période froide, С ; n – facteur de correction empirique, en fonction de la nature de la clôture.

Le coefficient de transfert de chaleur k est déterminé par la formule (7). Certaines des conceptions de clôtures les plus courantes sont illustrées à la figure 3.

La valeur du coefficient empirique n dans la formule (11) peut être prise conformément au SNiP selon le tableau en annexe. P-12.

Riz. 3. Les modèles de clôtures les plus courants :

a - parois latérales ; b - toit ; c - plafonds inter-étages ;

Pour les conditions de la tâche considérée, les déperditions thermiques des locaux du deuxième étage sont calculées uniquement à travers les ouvertures des fenêtres et les murs latéraux. Pour les pièces du premier étage, en plus de ce qui précède, vous devez calculer les pertes de chaleur par le sol (au-dessus du sous-sol) et pour les pièces du troisième étage - par le toit.

La perte totale de chaleur par la pièce pour la période froide de l'année sera de

Q transpirer X = Q ost X + Q ogre X, Mar. (12)

Pour chaque point de Russie, nous avons collecté des données d'insolation avec une précision de 0,1 degré en latitude et en longitude. Les données ont été aimablement fournies par le service de la NASA, où l'historique des mesures est effectué depuis 1984.

Pour utiliser notre calculateur, sélectionnez l'emplacement de votre centrale solaire en déplaçant le marqueur sur la carte ou utilisez le champ de recherche sur la carte. Notre calculateur ne fonctionne que sur le territoire de la Russie.

1. Si vous savez quels panneaux solaires vous utiliserez, ou s'ils sont déjà installés dans votre station solaire - choisir des panneaux solaires puissance requise et leur numéro.

2. Précisez l'angle de votre toit et l'emplacement d'installation. De plus, notre calculateur affiche automatiquement l'angle d'inclinaison optimal du panneau solaire pour l'emplacement sélectionné. L'angle est indiqué pour l'hiver, l'angle optimal est moyen pour toute l'année, pour l'été. Ceci est particulièrement important si vous envisagez simplement d'installer une station solaire et lors de sa construction, vous pourrez indiquer aux constructeurs l'angle requis pour l'installation du système solaire.

Si, par exemple, vous envisagez d'installer des panneaux solaires sur le toit de votre maison et que l'angle d'installation est prédéterminé par la conception, indiquez-le simplement dans le champ de saisie d'angle arbitraire.
Notre calculateur calculera en fonction de l'angle de votre toit.

3. Il est très important d'évaluer correctement la puissance des consommateurs électriques de votre station solaire lors de la sélection de la quantité requise panneaux solaires.

Dans le calculateur de charge d'une centrale solaire, sélectionnez les appareils électriques que vous utiliserez, précisez leur nombre et leur puissance en watts, ainsi que la durée approximative d'utilisation par jour.

Par exemple pour maisonnette choisir:
  • Lampes électriques - 3 pièces d'une puissance de 50 W chacune, fonctionnent 6 heures par jour - un total de 0,9 kW heures/jour.
  • TV - 1 pièce d'une puissance de 150 W, fonctionne 4 heures par jour - un total de 0,6 kW heures/jour.
  • Réfrigérateur - 1 pièce d'une puissance de 200 W, fonctionne 6 heures par jour - un total de 1,2 kW heures/jour.
  • Ordinateur - 1 pièce d'une puissance de 350 W, fonctionne 3 heures par jour - un total de 1,05 kW heures/jour.

La télévision est moderne avec un écran plat, la LED consomme de 100 à 200 W, le réfrigérateur est équipé d'un compresseur et ne fonctionne pas tout le temps, mais seulement lorsqu'il faut du froid, c'est à dire. Plus vous ouvrez la porte du réfrigérateur souvent, plus celui-ci consommera d’électricité. Habituellement, le réfrigérateur fonctionne 6 heures par jour, le reste du temps il se repose. Par exemple, vous utilisez un ordinateur en moyenne 3 heures par jour.

Dans des conditions de consommation données, vous recevrez la puissance nécessaire pour alimenter vos appareils électriques.
Pour notre exemple, cela sera de 3,75 kW/heure par jour.

Sélectionnons le nombre requis de panneaux solaires pour notre exemple, dans la région de Saint-Pétersbourg :

Prenons des modules solaires de 250 W et réglons l'angle d'inclinaison optimal suggéré par le programme à 60 degrés.
En augmentant le nombre de panneaux solaires, nous verrons qu'en installant 3 modules solaires de 250 W, la consommation de nos appareils électriques de 3,75 kW par jour commence à se chevaucher sur le calendrier de production d'avril à septembre, ce qui est suffisant pour ces personnes. qui, par exemple, restent au pays l'été.
Si vous souhaitez exploiter l'énergie solaire toute l'année, vous aurez besoin d'au moins 6 modules solaires de 250 W chacun, et de préférence 9 pièces. Veuillez également noter qu'en hiver, de novembre à mi-janvier, à Saint-Pétersbourg, il est plus probable qu'il n'y ait pas de soleil. Et à cette période de l’année, vous utiliserez un générateur essence-diesel pour recharger les batteries.

Sous le graphique de production se trouve un tableau récapitulatif contenant des données numériques sur la production de la centrale solaire sous une forme numérique pratique.

Remplissez le formulaire ci-dessous, envoyez-nous vos données de calcul et recevez une offre commerciale pour votre centrale solaire.

Le calcul d'une centrale solaire à l'aide d'un calculateur est préliminaire. Chaque projet est individuel ; pour formuler une proposition finale clé en main, en tenant compte de l'installation et de l'étude de faisabilité, nous vous recommandons de consulter nos spécialistes par téléphone ou de commander une visite à un ingénieur. Sur la base des résultats de la conversation, nos spécialistes prépareront et fourniront une proposition complète pour le coût et l'installation de votre centrale solaire.

Afin que nos gestionnaires puissent préparer pour vous des calculs préliminaires sur le coût de l'équipement et de l'installation, envoyez-nous vos données de calcul. Si les informations ne suffisent pas, notre spécialiste vous contactera pour obtenir des éclaircissements.

Calcul de puissance et sélection de systèmes split


ATTENTION!!! Toutes les informations données ci-dessous ne peuvent remplacer un calcul d'ingénierie thermique précis effectué. spécialistes professionnels et est uniquement à des fins consultatives.

Climatisation- maintenance automatique dans à l'intérieur tous ou individuels paramètres de l'air (température, humidité relative, propreté, vitesse de déplacement) afin d'assurer principalement des conditions météorologiques optimales, les plus favorables au bien-être des personnes, en maintenant processus technologique, assurant la sécurité des objets de valeur.
La climatisation est divisée en confort et technologique.
Monnaie forte et confortable conçu pour créer et maintenir automatiquement une température, une humidité relative, une propreté et une vitesse de l'air optimales sanitaire et hygiénique exigences.
Monnaie forte technologique conçu pour fournir des paramètres d’air qui répondent au mieux aux exigences de production.
Selon la norme ASHRAE 55-56(USA), le confort thermique est défini comme « l’état d’une personne satisfaite des conditions environnement, dans lequel il ne sait pas s'il veut modifier les conditions environnementales, en les rendant plus chaudes ou plus froides.

Marquage des modèles de systèmes split


Le plus souvent, les fabricants utilisent la capacité de refroidissement du système non pas en W, mais en BTU (British thermal unit) pour étiqueter leurs systèmes split. BTU - défini comme la quantité de chaleur nécessaire pour augmenter la température d'une livre d'eau d'un degré Fahrenheit. Pour les résidents de notre pays, ce n'est pas le système de mesures le plus pratique. Comme le montre l'histoire de la climatisation, l'ère de la naissance de la technologie de climatisation sous la forme que nous connaissons aujourd'hui a commencé aux États-Unis, où le système numérique britannique est utilisé. 1 BTU/heure = 0,2930710701722 W, respectivement 1 000 BTU = 293 W = 0,293 kW. Désormais, la numérotation des systèmes divisés est plus claire, car le nombre systèmes divisés correspond au nombre de milliers de BTU/heure, par exemple système split n°07 = 7000 BTU/heure ; N° 09 = 9 000 BTU/heure.
Exemple : système split numéro 07, correspond à 7 000 BTU/heure = 7 000*0,293 = 2 051 W = 2,1 kW ; deuxième option : système split numéro 07, respectivement : 7 * 0,293 = 2,1 kW.
Vous trouverez ci-dessous un tableau des principales tailles standards et leurs valeurs de capacité de refroidissement correspondantes en kW.

Mille BTU

7

9

12

14

18

22

24

26

28

30

36

45

54

60

72

90

kW

2,1

2,6

3,5

4,1

5,3

6,4

7,0

7,6

8,2

8,8

10,6

13,2

15,8

17,6

21,1

26,4

Calcul de la capacité de refroidissement du système de climatisation


Contrairement au système de chauffage - où, lors des calculs thermotechniques, il est nécessaire de déterminer la quantité de chaleur perdue pour sa reconstitution ultérieure, dans le système de climatisation, la tâche est diamétrale - l'objectif est de déterminer la quantité de chaleur gagnée pendant la période chaude. de l'année.

En plus du calcul principal, il y a " Méthode de calcul simplifiée systèmes de climatisation basés sur des systèmes split" - Vous pouvez télécharger le calculateur de sélection de systèmes split au format Modèle Microsoft Excel (.xltx)(développé par des spécialistes de LLC "UK" 114 usine de réparation"à la base cette méthode calcul - avec des recommandations détaillées) - TÉLÉCHARGER

Calcul du bilan thermique


Les charges thermiques agissant dans la pièce peuvent être divisées en deux types :

    Charges thermiques externes ;

    Charges thermiques internes.


Charges thermiques externes :

    gain ou déperdition de chaleur à travers les structures d'enceinte (murs, plafonds, sols, fenêtres, portes) résultant de la différence de température entre l'intérieur et l'extérieur de la pièce. La différence de température entre l'intérieur et l'extérieur de la pièce en été est positive, de sorte que pendant cette période de l'année, nous recevons un afflux de chaleur dans la pièce en hiver, l'inverse est vrai - la différence est négative ; et la chaleur quitte la pièce ;

    gain de chaleur dû au rayonnement solaire (rayonnement) à travers le verre, cette charge peut se manifester sous forme de chaleur perçue. Le rayonnement solaire crée toujours une charge positive à tout moment de l'année. En été, cette charge doit être compensée, mais en hiver elle est insignifiante et peut ne pas être prise en compte.

    air extérieur entrant dans la pièce (en raison d'infiltrations - fuites dans les structures d'enceinte, fenêtres, portes), cet air a des propriétés respectivement différentes en été et en hiver : en été - chaud et humide (sous certaines latitudes - sec) ; en hiver - froid et sec (sous certaines latitudes - humide). Ainsi, en été, la quantité de chaleur et d'humidité apportée par l'air doit être compensée par l'installation ; en hiver, l'air doit être chauffé et humidifié.

Les charges thermiques externes peuvent être positives ou négatives selon la période de l’année et l’heure de la journée.

Charges thermiques internes :

    la quantité de chaleur générée par les personnes et les animaux dans la pièce ;

    chaleur générée par les lampes et les appareils d'éclairage ;

    chaleur générée par le fonctionnement des appareils et équipements électriques : cuisinières, fours, réfrigérateurs, ordinateurs, téléviseurs, imprimantes, etc.

DANS locaux de production les sources de chaleur supplémentaires peuvent être :

    équipement de production chauffé;

    matériaux chauds;

    produits de combustion et de réactions chimiques.

Les charges thermiques internes sont toujours positives ; en été elles doivent être compensées par le système de refroidissement, et en hiver elles réduisent la charge sur le système de chauffage.


Calcul des systèmes de climatisation.


Ce calcul est effectué sur la base et conformément aux recommandations :
Couper II-3-79*« Génie thermique du bâtiment » ;
SNIP 23-01-99*(Code de règles - SP 131.13330.2012 - version mise à jour) « Climatologie de la construction » ;
SNIP 41-01-2003
Couper II-33-75« Chauffage, ventilation et climatisation » ;
SNIP 2.04.05-91*« Chauffage, ventilation et climatisation » ;
Manuel 2.91 à SNiP 2.04.05-91« Calcul de l'apport de chaleur du rayonnement solaire dans les locaux » ;
SNIP 2.11.02-87(Code de règles - SP 109.13330.2012 - version mise à jour) « Réfrigérateurs » ;
Manuel du concepteur, partie 3 « Ventilation et climatisation » ;
SanPiN 2.1.2.2645-10 " Exigences sanitaires et épidémiologiques relatives aux conditions de vie dans les immeubles et locaux d'habitation";
Barkalov B.V., Karpis E.E. « Climatisation dans les bâtiments industriels, publics et résidentiels » ;
SNIP 31-01-2003(Code de règles - SP 54.13330.2011 - version mise à jour) "Immeubles résidentiels à plusieurs appartements".

Le calcul correct du SCR ne peut être effectué que par des spécialistes qualifiés dans le domaine du chauffage, de la ventilation et de la climatisation.

Calcul des pertes de chaleur (gains de chaleur) à travers les structures enveloppantes.


Quantité de chaleurQ transmis à travers des structures enveloppantes avec une superficieF , ayant un coefficient de transfert de chaleur k ( W/m2*⁰С), est déterminé par la formule :


 Q = F*k* (t out.calc. - t ext.calc. )*Ѱ , Où

t out.calc. - température de l'air extérieur estimée ;
t ext.calc. - température de conception de l'air intérieur ;

Ѱ - un facteur de correction qui prend en compte la quantité d'apport thermique, l'orientation de la clôture par rapport à la direction cardinale, la charge de vent, le nombre d'étages, l'infiltration, le rayonnement solaire absorbé par la clôture.

Calcul du gain de chaleur dû au rayonnement solaire à travers les ouvertures lumineuses (fenêtres).


L'excès de chaleur du rayonnement solaire est instantanément absorbé par l'environnement ambiant, selon le verre, jusqu'à 90 % énergie solaire entre dans la pièce, le reste se reflète.
Le rayonnement solaire se compose de deux composantes :

    rayonnement direct;

    rayonnement diffusé.

L'intensité du rayonnement solaire dépend de la latitude de la zone et varie en fonction de l'heure de la journée.
L'apport thermique du rayonnement solaire est pris en compte pour l'été et les périodes transitoires, pour des températures extérieures supérieures à +10 ⁰С.
Le calcul est effectué sur la base du manuel 2.91 du SNiP 2.04.05-91 « Calcul de l'apport thermique du rayonnement solaire dans les locaux ».
Pour réduire l'apport de chaleur dû au rayonnement solaire, il est recommandé d'utiliser des dispositifs de protection anti-isolation, des rideaux, des auvents, des stores. En raison de leur utilisation, l'apport de chaleur dû au rayonnement solaire peut être réduit jusqu'à 60 %, ce qui réduira la puissance ; unité de réfrigération de 10 à 15 %.
Exemple de réduction :

    Pour les rideaux entre les châssis de fenêtre - 50 % ;

    Pour les rideaux intérieurs des fenêtres - 40 % ;

    Lors de l'utilisation de stores - 50 %.

Calcul des gains thermiques par infiltration.


L'infiltration est la pénétration de l'air extérieur dans une pièce sous l'influence du vent et des différences de température à travers des fuites dans les structures environnantes. Il est particulièrement nécessaire de prendre en compte ce facteur pour les fenêtres et les portes situées du côté sous le vent.
La quantité massique d'air s'infiltrant par les fissures et les fuites est déterminée par la formule :

G= ∑(a*m*l), Où

un - coefficient tenant compte de la nature des fissures ;
m - quantité spécifique d'air pénétrant à travers 1 linéaire mètre de longueur en fonction de la vitesse du vent (kg/g*m.m.) ;
je- longueur de la fente.

Consommation de chaleur Qi, W, pour chauffer l'air infiltrant doit être déterminé par la formule:

Qi = 0,28 Σ Gi c(tp - ti)k , Où


Gi - débit d'air infiltré, en kg/h, à travers l'enveloppe du bâtiment;
Avec - capacité thermique spécifique de l'air égale à 1 kJ/(kg*⁰С);
tp, ti - températures de l'air estimées, respectivement en °C, dans la pièce (moyenneen tenant compte de l'augmentation pour les pièces d'une hauteur supérieure à 4 m) et de l'air extérieur pendant la saison froide ;
k - facteur prenant en compte l'influence du flux de chaleur venant en sens inverse dans les structures, égal à 0,7 pour les jointspanneaux muraux et fenêtres à triple ouvrant, 0,8 - pour fenêtres et portes de balcon avec ouvrants séparés et 1,0 - pour fenêtres simples, fenêtres et portes de balcon avec ouvrants jumelés et ouvertures ouvertes.

Ce calcul doit être utilisé pour tenir compte de l'infiltration dans heure d'hiver année dans des pièces climatisées (également chauffées), à d'autres moments de l'année, il est permis d'utiliser avec un degré de précision suffisant des gains de chaleur supplémentaires (pertes de chaleur) à hauteur de 10 % à 20 %, selon la nature et orientation des structures environnantes.
Pour les pièces équipées de SCR, il est recommandé que toutes les clôtures soient réalisées avec une étanchéité maximale ; dans ces cas, le calcul de l'infiltration peut être négligé.

Calcul du gain de chaleur des personnes présentes dans la pièce.


L'apport de chaleur des personnes présentes dans la pièce dépend de l'intensité du travail qu'elles effectuent, ainsi que des paramètres de l'air ambiant.
La chaleur générée par une personne est constituée de explicite - transmis dans l'air par convection et rayonnement, et caché - dépensé pour l'évaporation de l'humidité de la surface de la peau et des poumons, le rapport entre la quantité de chaleur sensible et latente dépend de la quantité de travail musculaire effectué par une personne, ainsi que des paramètres de l'air ambiant .
Avec l'augmentation de l'intensité du travail et de la température ambiante, la proportion de chaleur latente augmente. À une température ambiante de 36 ⁰C, toute la chaleur générée par le corps est évacuée par évaporation.
Note:

    Quel que soit le type d'activité, la quantité totale de chaleur générée à des températures ambiantes basses est plus élevée qu'à des températures ambiantes élevées ;

    à basse température ambiante, la valeur de la chaleur sensible est supérieure à celle de la chaleur latente, et vice versa ;

    à des températures de l'air correspondant à un confort de 24-26 ⁰С, avec une activité de type sédentaire, la quantité de chaleur est distribuée à 60-65% - évidente et 35-40% latente, avec une augmentation activité physique la chaleur latente commence à prédominer ;

    Il convient de rappeler que le nombre de personnes indiqué dans le calcul ne correspondra pas toujours au nombre de personnes simultanément dans la pièce ; pour cela, il est nécessaire d'appliquer le coefficient de simultanéité.

Calcul des apports thermiques de luminaires et des lampes.

Actuellement, trois types d'éclairage sont les plus souvent utilisés : à incandescence, fluorescent et, moins courant, à LED.
Le gain de chaleur des lampes est déterminé par la formule :

Q osv = β * N osv, Où

ղ - coefficient de conversion de l'énergie électrique en énergie thermique ;
N osv- puissance de la lampe installée W/m2
Valeur du coefficient ղ:

Dans certaines pièces, la charge des appareils d'éclairage est importante : parquets, commerces, bureaux, etc.
Il est également nécessaire de faire attention à la conception des plafonds, par exemple, dans les plafonds suspendus ventilés, environ 30 à 40 % de la quantité totale de chaleur sera évacuée par l'air échangé, les 60 à 70 % restants de la la chaleur entrera dans la pièce.
Pour certains établissements, des facteurs d’occupation de l’éclairage peuvent également s’appliquer.

Méthode simplifiée de calcul des systèmes fractionnés - TÉLÉCHARGER


 Comme vous pouvez le constater, le calcul des devises fortes est un processus plutôt laborieux qui comprend de nombreux facteurs qui doivent être pris en compte. Dans le cadre de cela, une méthodologie simplifiée a été créée pour calculer les systèmes de climatisation basés sur des systèmes split, ainsi que des climatiseurs monoblocs.
Pour sélectionner un climatiseur en fonction de la capacité de refroidissement, il est nécessaire de calculer les apports thermiques à travers les structures enveloppantes à partir de : le rayonnement solaire, l'éclairage, les personnes, les appareils électriques et les équipements de bureau.

Les principaux apports thermiques seront constitués de :
1. gain de chaleur à travers les enveloppes des bâtiments Q 1 , qui sont calculés par la formule :

Q 1 = V* q battement., Où

V = Chu*h- volume de l'espace réfrigéré;
S- superficie de la pièce ;
h- hauteur de la pièce.

q battre- spécifique charge thermique, est accepté conformément à :
30-35 W/m3 - s'il n'y a pas de soleil à l'intérieur ( nord-est, nord-ouest) ;
35 W/m3 - valeur moyenne (sud, sud-est, sud-ouest) ;
35-40 W/m3 - un pourcentage important de vitrage du côté ensoleillé (est, ouest).

2. gain de chaleur dû aux appareils électriques et équipements de bureau qui s'y trouvent Q 2 .
En moyenne, 300 W sont acceptés pour 1 ordinateur, 200 W pour 1 téléviseur, soit 30 % de la puissance des équipements électriques (cuisinières, téléviseurs, matériel de production, etc.) ;

3. gain de chaleur des personnes présentes dans la pièce Q 3 .
Le plus souvent, lors du calcul, il est accepté :
Pour appartements et locaux de bureaux
1 personne - 100-120 W
Pour les locaux où une personne effectue un travail physique (par exemple un restaurant) :
1 personne - 150-300 W.

Apport de chaleur total ∑ Qsera déterminé par la formule :

∑ Q = Q1 + Q2 + Q3

À ∑ Q20 % sont ajoutés pour les apports de chaleur non comptabilisés :

∑ Q = (Q 1 + Q 2 + Q 3 )*1,2, W


La puissance du climatiseur sélectionné doit être comprise entre - 5 % et +15 % de la puissance de conception ∑Q , une valeur négative n’est pas souhaitable.

Un exemple de calcul typique de la capacité de refroidissement d'un climatiseur.

Tâche: Calculer la puissance d'un système split fonctionnant à l'air recyclé pour espace bureau, d'une superficie de 24 m2, avec une hauteur sous plafond de 3,0 m (sans plafond suspendu), dans lequel 3 personnes travaillent en même temps, il y a 3 ordinateurs, 1 imprimante d'une puissance de 570 W, une machine à café d'une consommation électrique de 800 W, les fenêtres donnent sur le côté ensoleillé.


Solution:
1. Calcul de l’apport thermique à travers les enveloppes du bâtiment :
Q 1 = S * h * q = 24 * 3 * 40 = 2880 W = 2,9 kW ;

2. Calcul de l’apport thermique des appareils électriques :
3 ordinateurs = 300 W *3 = 900 W ;
1 imprimante = 570 W *0,3 = 171 W ;
1 machine à café = 800 W * 0,3 = 240 W.
∑ Q2 = 900 W + 171 W + 240 W = 1 311 W = 1,3 kW ;

3. Calcul des apports thermiques des personnes :
1 personne = 100 W
Q 3 = 120 * 3 = 360 W = 0,36 kW.

∑ Q = Q 1 + Q 2 + Q 3 = 2,9 kW + 1,3 kW + 0,36 kW = 4,56 kW.

réserve pour apports de chaleur non comptabilisés : 20%
∑ Q = 4,56 * 1,2 = 5,5 kW.

5 % < ∑ Q < + 15%
5 ,5*0,95 < ∑ Q < 5,5 * 1,15
5 ,2 < ∑ Q < 6,3
Vous devez maintenant sélectionner le système divisé le plus proche en puissance.
Il s'agira du système split n°18 d'une capacité de refroidissement de 5,3 kW.

Prise en compte de paramètres supplémentaires lors du calcul de la puissance des systèmes split.


Un calcul standard donnera dans la plupart des cas des résultats assez précis, mais il convient également de prendre en compte les facteurs qui ne sont pas pris en compte dans le calcul standard ; ils doivent également être pris en compte lors du calcul de la capacité de refroidissement du système ;

Prise en compte du mélange d'air frais dans le cas d'une fenêtre entrouverte (pour organiser le flux d'air frais).

La méthode de calcul décrite ci-dessus implique que le climatiseur fonctionne à fenêtres fermées(tel que fourni par le fabricant), et il n'y a pas d'introduction d'air chaud de la rue. Bien que cela soit parfois nécessaire (surtout dans les bureaux et les appartements où il n'y a pas de ventilation d'alimentation).
Contrairement à ventilation d'alimentation Pour calculer la quantité de chaleur entrant dans une pièce par une fenêtre ouverte, vous pouvez utiliser les formules de calcul d'infiltration données ci-dessus, mais ce calcul dans cette situation sera assez compliqué (après tout, il est impossible de dire exactement quel est le taux de change d'air sera, combien la fenêtre sera ouverte, etc.) .
Vous pouvez envisager l'option selon laquelle la fenêtre est constamment légèrement ouverte pour la ventilation + le climatiseur fonctionne constamment.
N'oublie pas Le climatiseur ne peut pas fonctionner avec une fenêtre ouverte et l'efficacité d'un tel fonctionnement ne peut être garantie à 100 %.
Si cette option est toujours nécessaire, les éléments suivants doivent être pris en compte :

    Q 1 doit être augmenté de 20 à 25 % pour compenser la quantité de chaleur reçue lors de la ventilation avec l'air extérieur, ce chiffre a été obtenu avec les paramètres de l'air extérieur (température/humidité) 33⁰С / 50%, température de l'air intérieur 22 ⁰С, taux de renouvellement d'air unique. À mesure que le taux de renouvellement d'air augmente, le pourcentage d'augmentation de la puissance augmenteraQ 1 . Par exemple, avec un renouvellement d'air 2 fois, il est recommandé d'augmenterQ 1 de 40 à 45 %, avec un échange d'air triple (si vous ouvrez la fenêtre et la porte, il y a un courant d'air)Question 1cela vaut la peine d'augmenter de 65%.

    le coût du système split augmentera ;

    les coûts d'électricité augmenteront jusqu'à 35 % (lors de l'utilisation d'un système split conventionnel) et de 10 à 15 % lors de l'utilisation d'un système split avec onduleur ;

    dans certains cas, la température de l'air extérieur augmente ou le taux de renouvellement de l'air augmente, la fenêtre devra être fermée ou complètement fermée ;

    Pour ce mode, il est recommandé d'utiliser des systèmes split avec onduleur, car dans le cas des systèmes conventionnels, le niveau de confort sera réduit, les personnes présentes dans la pièce risqueront d'être soufflées (rhumes fréquents) et les pertes d'énergie augmenteront.

Nous recommandons, si possible, d'éviter l'utilisation de ce mode de fonctionnement des systèmes split ; pour cela, vous pouvez installer un système split avec un générateur d'oxygène à membrane, qui peut également fournir de l'air frais de la rue, un exemple d'un tel système pourrait être -Panasonic HI-END SUPER DELUXE avec générateur d'oxygène "Panasonic O2air", l'un des inconvénients d'un tel système n'est pas grand choix en termes de puissance, il s'agit généralement des modèles n°9 et n°12 (respectivement 2,6 kW et 3,5 kW), ou utilisent des systèmes split à cassette avec la possibilité d'organiser le flux d'air extérieur à travers l'unité intérieure. Mais décision finale L'installation d'un système particulier ne peut être acceptée que sur la base d'une étude de faisabilité réalisée par des spécialistes qualifiés.

Mode de fonctionnement garanti du système pour maintenir la température ambiante +20 ⁰С.

Le calcul SCR standard est effectué pour maintenir les paramètres de l'air intérieur de 24 à 26 ⁰С - qui sont confortables pour la plupart des gens, mais dans certains cas, il est nécessaire que le système soit capable de maintenir une température intérieure de +20 ⁰С (par exemple, pour salles de serveurs, ou si cette valeur est la température de confort des personnes présentes dans la pièce). La température de l'air extérieur dans un calcul typique correspond àSNiP 23-01-99* (Code de règles - SP 131.13330.2012 - version mise à jour) "Climatologie de la construction"- pour Novossibirskmoyenne température maximale l'air du mois le plus chaud est de +25,4⁰С.
Du fait que le calcul est effectué avec une petite réserve de marche, en réalité le climatiseur pourra produire des paramètres de +20 ⁰С, jusqu'à une température de l'air extérieur de +30 ⁰С, mais lorsque la température de l'air extérieur augmente, le système ne fera plus face. Par conséquent, pour assurer ce mode de fonctionnement, il est recommandé d'augmenter la puissanceQ 1 de 25 à 30 %.


Grande surface vitrée.

Dans un calcul typique, la valeur moyenne du gain thermique dû au rayonnement solaire est de 1 kW pour 10 m2 (vitrage) ou 100 W pour 1 m2 (vitrage).
Le calcul typique prend en compte 2,0 m2 de vitrage ; si la surface vitrée est supérieure à la valeur moyenne, il faut augmenterQ 1 En fonction de la surface vitrée supplémentaire, pour chaque m2 de vitrage supplémentaire il faut ajouter :

    250-300 W - pour un éclairage puissant ;

    150-200 W - pour une valeur moyenne ;

    100 W - pour faible luminosité.

Dans ce cas, la puissance du SCR peut augmenter de 10 à 15 %.

Dernier étage.

Si l'appartement est situé directement sous le toit (doit être pris en compte pour les chalets et les maisons privées), alors la chaleur supplémentaire entrera dans la pièce par la structure enveloppante, à savoir le toit. Dans ce casQ 1 il faut augmenter de 10 à 20 % selon l'angle du toit et la couleur du toit.
Pour un toit à pignon clair 10 %, pour un toit horizontal (plat) de couleur foncée 20 %.



Afin de bien choisir son climatiseur, il est nécessaire de calculer l’apport thermique qu’il doit éteindre. La puissance du climatiseur doit dépasser sa valeur maximale, qui est calculée par la formule :

Q = Q1+Q2+Q3+Q4+Q5, où

Q1 – gain de chaleur dû au rayonnement solaire et lors de l'utilisation d'un éclairage électrique provenant de la lumière artificielle ;

Q2 – apport de chaleur des personnes présentes dans la pièce ;

Q3 – apport de chaleur provenant des équipements de bureau ;

Q4 – apport de chaleur des appareils électroménagers ;

Q5 – apport de chaleur provenant du chauffage.

Gain de chaleur dû au rayonnement solaire

Ils dépendent principalement de la superficie et de l'emplacement des fenêtres. Dans la plupart des cas, c'est cela qui représente la part du lion de toute la chaleur entrant dans la pièce. Les méthodes de calcul sont présentées en détail dans les manuels spéciaux du SNiP 23-01-99 « Climatologie du bâtiment » et du SNiP II-3-79 « Génie thermique du bâtiment ». Simplifiée, vous pouvez utiliser la formule de calcul suivante :

Où : S est la superficie de la pièce (m2), h est la hauteur de la pièce (m), q est un coefficient égal à :
- 30 W/m3, si la pièce n'est pas exposée au soleil (côté nord du bâtiment) ;
-35W/m3 pour des conditions normales ;
- 40 W/m3, si la pièce dispose de grands vitrages côté soleil.
Le calcul utilisant cette méthode est applicable aux appartements et aux petits bureaux ; dans d'autres cas, les erreurs peuvent être trop importantes.

Le gain de chaleur provenant de la lumière artificielle peut être de 25 à 30 W pour 1 m3.

Gain de chaleur des personnes présentes dans la pièce

Une personne, selon sa profession, identifie :
Repos en position assise – 120 W
Travaux légers en position assise - 130 W
Travail moyennement actif au bureau – 140 W
Travaux debout légers – 160 W
Travaux industriels légers - 240 W
Danse lente – 260 W
Travail industriel modéré – 290 W
Robuste - 440 W

Gains de chaleur des équipements de bureau

Généralement, ils sont pris à 30 % de la consommation électrique. Par exemple:
Ordinateur – 300-400 W
Imprimante laser – 400 W
Copieur – 500-600 W

Gains de chaleur des appareils électroménagers de cuisine

Cafetière avec surface chauffante – 300 W
Machine à café et bouilloire électrique – 900-1500 W
Cuisinière électrique – 900-1500 W pour 1 m2 de surface supérieure
Cuisinière à gaz– 1800-3000 W 1 m2 de surface supérieure
Friteuse – 2750-4050 W
Grille-pain – 1 100-1 250 W
Gaufrier – 850 W
Grill – 13 500 W pour 1 m2 de surface supérieure
Sous réserve de disponibilité hotte aspirante, l'apport de chaleur du poêle est divisé par 1,4.

Lors du calcul des apports de chaleur des ménages appareils de cuisine Il ne faut pas oublier que tous les appareils ne sont jamais allumés en même temps. Par conséquent, la combinaison la plus élevée pour une cuisine donnée est retenue. Par exemple, deux des quatre brûleurs de la cuisinière et une bouilloire électrique.


Gains de chaleur du système de chauffage

Dans certains cas, dans les immeubles de grande hauteur avec grande surface le vitrage et la climatisation peuvent s'avérer nécessaires dès le mois de mars, lorsque la saison de chauffage n'est pas encore terminée. Dans ce cas, le calcul doit prendre en compte l'excédent de chaleur du système de chauffage, qui peut être pris égal à 80-125 W pour 1 m2 de surface. Dans ce cas, il faut prendre en compte non pas le gain thermique des murs extérieurs, mais la déperdition thermique, qui peut être prise égale à 18 W pour 1 m2.



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