Калькулятор и схема расчета параметров обогрева шкафов управления

Что делать если нужен очень точный расчет

К сожалению, далеко не каждая квартира может считаться стандартной. Еще в большей степени это относится к частным жилым домам. Возникает вопрос: как рассчитать количество радиаторов отопления с учетом индивидуальных условий их эксплуатации? Для это понадобится учесть множество различных факторов.

При расчете количества секций отопления нужно учесть высоту потолка, количество и размеры окон, наличие утепления стен и т.п.

Особенность этого метода состоит в том, что при вычислении необходимого количества тепла используется ряд коэффициентов, учитывающих особенности конкретного помещения, способные повлиять на его способность сохранять или отдавать тепловую энергию. Формула для расчетов выглядит так:

КТ = 100Вт/кв.м. * П * К1 * К2 * К3 * К4 * К5 * К6 * К7. где

КТ — количество тепла, необходимого для конкретного помещения; П — площадь комнаты, кв.м.; К1 — коэффициент, учитывающий остекление оконных проемов:

• для окон с обычным двойным остеклением — 1,27;
• для окон с двойным стеклопакетом — 1,0;
• для окон с тройным стеклопакетом — 0,85.

К2 — коэффициент теплоизоляции стен:

• низкая степень теплоизоляции — 1,27;
• хорошая теплоизоляция (кладка в два кирпича или слой утеплителя) — 1,0;
• высокая степень теплоизоляции — 0,85.

К3 — соотношение площади окон и пола в помещении:

К4 — коэффициент, позволяющий учесть среднюю температуру воздуха в самую холодную неделю года:

• для -35 градусов — 1,5;
• для -25 градусов — 1,3;
• для -20 градусов — 1,1;
• для -15 градусов — 0,9;
• для -10 градусов — 0,7.

К5 — корректирует потребность в тепле с учетом количества наружных стен:

К6 — учет типа помещения, которое расположено выше:

• холодный чердак — 1,0;
• отапливаемый чердак — 0,9;
• отапливаемое жилое помещение — 0,8

К7 — коэффициент, учитывающий высоту потолков:

Такой расчет количества радиаторов отопления включает практически все нюансы и базируется на довольно точном определении потребности помещения в тепловой энергии.

Остается полученный результат разделить на значение теплоотдачи одной секции радиатора и полученный результат округлить до целого числа.

Некоторые производители предлагают более простой способ получить ответ. На их сайтах можно найти удобный калькулятор, специально предназначенный для того, чтобы сделать данные вычисления. Чтобы воспользоваться программой, нужно ввести необходимые значения в соответствующие поля, после чего будет выдан точный результат. Или же можно воспользоваться специальным софтом.

Когда получали квартиру не задумывались о том, какие у нас радиаторы и подходят ли они к нашему дому. Но со временем потребовалась замена и тут уже стали подходить с научной точки зрения. Так как мощности старых радиаторов явно не хватало. После всех вычислений пришли к выводу, что 12 достаточно. Но нужно еще учесть вот какой момент — если ТЕЦ плохо выполняет свою работу и батареи чуть теплые, то тут уже никакое количество вас не спасет.

Последняя формула для более точного расчета понравилась, но не понятен коэффициент К2. Как определить степень теплоизоляции стен? Например, стена толщиной 375мм из пеноблока «ГРАС», это низкая или средняя степень? А если добавить снаружи стены 100мм плотного строительного пенопласта, это будет высокая, или все еще средняя?

Ок, последняя формула добротная вроде бы, окна учитываются, но а если в помещении еще и дверь есть наружная? А если это гараж в котором 3 окна 800*600 + дверь 205*85 + гаражные секционные ворота толщиной 45мм размерами 3000*2400?

Если делать для себя — я бы увеличил кол-во секций и поставил бы регулятор. И вуаля — мы уже значительно в меньшей степени зависим от прихотей ТЭЦ.

Расчет параметров для обогрева шкафов автоматики

С каждым годом развитие технологий происходит все более стремительно и без автоматизации уже способно обходиться очень малое количество процессов на производстве. Оборудование, обеспечивающее автоматизацию производственных процессов, очень важно сохранить в работоспособном состоянии как можно дольше, поэтому все время совершенствуются решения для его защиты.

Наиболее оптимальным способом сохранения электроприборов является их помещение в специальных защитных электротехнических шкафах, называемых шкафами автоматики и управления. Такие электрощиты представляют собой металлические шкафы, которые способны защитить оборудование от влажности, запыленности, капель воды и других негативных факторов.

Однако даже внутри самого шкафа автоматики есть ряд условий, которые также могут негативно отразиться на работе размещенных внутри электродеталей. В данной статье мы подробно рассмотрим некоторые из них.

Высокая температура воздуха в шкафу

При работе практически любого электрического оборудования выделяется определенное количество тепла. Особенно ощутимо это в жаркое время года, когда нагрев оборудования может привести к перегреву и выводу его из строя. Для избежания подобной ситуации необходимо принудительное охлаждение воздуха в шкафу управления. Помочь с охлаждением могут вентиляторы для ШУ.

Низкая температура окружающей среды

Холод способен причинить не меньше вреда для электрооборудования, чем перегрев. Большинство приборов не предназначено для работы при низких температурах воздуха, а отрицательные значения температуры воздуха в зимний период вообще не позволяют им запуститься.

Поэтому для расположенных на улице или в помещениях с плохим отоплением шкафов автоматики необходимо обеспечить правильный обогрев в зимний период.

Низкая температура воздуха не только сама по себе имеет плохое влияние на оборудование, она также приводит к выпадению конденсата на внутренних поверхностях шкафа, когда температура воздуха внутри достигает точки росы.

Точка росы – это крайняя температура воздуха при определенной влажности, ниже которой водяной пар начинает конденсироваться. В таблице вы можете посмотреть данные о точке росы для определенной влажности и температуре окружающей среды.

Чтобы нейтрализовать все негативные условия для работы электроприборов в шкафах автоматики необходимо рассчитать точную мощность нагревательных элементов, которая необходима для подогрева воздуха до оптимальной температуры. Формула расчета основана на множестве различных параметров, которые в свою очередь тоже нужно правильно рассчитать и учесть. На основе полученной мощности подбирается наиболее подходящее оборудование для нагрева: обогреватели ОША, вентиляторы, терморегуляторы.

Расположение и размеры корпуса шкафа автоматики

Для начала необходимо вычислить площадь стенок корпуса шкафа автоматики на основе его габаритов. Потом в зависимости от расположения шкафа управления нужно определить, какие стенки шкафа управления будут рассеивать тепло. Очевидно, что площадь рассеивания будет большей у отдельно стоящих электрошкафов, а щиты управления в середине ряда аналогичных щитов будут контактировать с окружающей средой не всеми сторонами корпуса, следовательно, площадь поверхности рассеивания будет меньше.

Для организации охлаждения шкафа автоматики лучше будет, если площадь рассеивания тепла будет как можно больше. К примеру, если иметь один и тот же набор электроприборов, то охладить их в шкафу управления большего размера будет намного проще, чем в компактном электрощите. А вот для охлаждения все совсем наоборот: в маленьком шкафу нагреть воздух проще.

Для каждого варианта размещения шкафа управления можно использовать готовые формулы, которые помогут легко и быстро вычислить площадь рассеивания поверхности корпуса шкафа.

Плотность теплового потока

Плотностью теплового потока называю показатель скорости рассеивания тепла внутри электрощита управления. Данный параметр напрямую зависит от атмосферного давления, поэтому его очень легко вычислить по таблице, зная высоту над уровнем моря для местности.

Чем больше будет давление, тем лучше будет рассеиваться тепло, следовательно, расположенные выше над уровнем моря в зоне с более низким давлением шкафы будут рассеивать тепло меньше.

Для средней полосы РФ плотность теплового потока равна 3.2 при средней высоте над уровнем моря в 170м.

Теплопроводность материалов корпуса электрошкафов

Немаловажным при вычислении мощности обогрева шкафов автоматики является также и материал, из которого он изготовлен. От вида металла зависит такой параметр, как коэффициент теплоотдачи.

Коэффициентом теплоотдачи называют определенное количество теплоты, передаваемое за единицу времени через 1 м2 эффективной поверхности теплообмена из более нагретой зоны в менее нагретую.

Возьмем за пример три наиболее распространенные типы металлов для шкафов управления: листовая окрашенная сталь, нержавеющая сталь и алюминий. Наибольший коэффициент теплоотдачи имеет алюминий (12), потом идет окрашенная сталь (5,5), и наименьший имеет нержавеющая сталь (4,5). Исходя из этого, мы видим, что при необходимости охлаждения лучше использовать алюминиевые шкафы, так как они будут хорошо отводить тепло. Благодаря хорошей передаче тепла алюминий используется в большинстве типов радиаторов, в частности в обогревателях ОША от производителя Термоэлемент радиатор тоже выполнен из алюминия.

Выработка тепла оборудованием в шкафу автоматики

Состав комплекта электроприборов, размещенного в шкафу управления, также является важным показателем при расчетах мощности. Ведь много типов электрооборудования способны вырабатывать большое количество тепла при нагреве и даже требовать дополнительного охлаждения в жаркое время года. Среди электроприборов, размещаемых в шкафах автоматики много блоков питания, твердотельных реле, трансформаторов, частотников и прочих элементов. Каждый из них вырабатывает определенное количество тепловой энергии и это тоже нужно учитывать при расчетах.

Расчет температуры внутри ШУ

Формула для расчета температуры внутри шкафа управления выглядит следующим образом:

Твнут = Qv * k * A + Тнар

Твнут – температура воздуха внутри щита автоматики,

Тнар – температура воздуха снаружи,

Qv – тепловыделение от электроприборов, установленных в ШУ

k – коэффициент теплоотдачи металла, из которого изготовлен корпус шкафа автоматики

А – площадь эффективной поверхности теплообмена

Произвести быстрый подсчет тепловыделения можно по фрмулам, представленным в данной таблице:

Общее тепловыделение компонентов Qv после вычисляется как суммарное значение выделения тепла всех электроприборов.

По результатам вычисления внутренней температуры шкафа управления мы можем сравнить рассчитанное значение с оптимальной температурой для помещенного в нем оборудования. При температуре внутри шкафа большей, чем рекомендованная, нужно делать охлаждение воздуха при помощи вентиляторов.

Если температура окажется недостаточно высокой, необходимо обогревать ШУ при помощи обогревателей ОША. Для подбора наиболее подходящих моделей нагревателей, нужно определить, какая суммарная мощность нагревательных элементов нужна для поддерживания наиболее подходящей температуры воздуха в шкафу.

Точные расчеты тепловой нагрузки

Значение теплопроводности и сопротивление теплопередачи для строительных материалов

Но все же этот расчет оптимальной тепловой нагрузки на отопление не дает требуемую точность вычисления. Он не учитывает важнейший параметр – характеристики здания. Главной из них является сопротивление теплопередачи материал изготовления отдельных элементов дома – стен, окон, потолка и пола. Именно они определяют степень сохранения тепловой энергии, полученной от теплоносителя системы отопления.

Что же такое сопротивление теплопередачи (R )? Это величина, обратная теплопроводности (λ ) – возможности структуры материала передавать тепловую энергию. Т.е. чем больше значение теплопроводности – тем выше тепловые потери. Для расчета годовой нагрузки на отопление воспользоваться этой величиной нельзя, так как она не учитывает толщину материала (d ). Поэтому специалисты используют параметр сопротивление теплопередачи, который вычисляется по следующей формуле:

Расчет по стенам и окнам

Сопротивление теплопередачи стен жилых зданий

Существуют нормированные значения сопротивления теплопередачи стен, которые напрямую зависят от региона, где расположен дом.

В отличие от укрупненного расчета нагрузки на отопление сначала нужно вычислить сопротивление теплопередачи для наружных стен, окон, пола первого этажа и чердака. Возьмем за основу следующие характеристики дома:

• Площадь стен – 280 м². В нее включены окна – 40 м² ;
• Материал изготовления стен – полнотелый кирпич (λ=0.56 ). Толщина наружных стен – 0,36 м. Исходя из этого рассчитываем сопротивление телепередачи — R=0.36/0.56= 0,64 м²*С/Вт ;
• Для улучшения теплоизоляционных свойств был установлен наружный утеплитель – пенополистирол толщиной 100 мм. Для него λ=0,036. Соответственно R=0,1/0,036= 2,72 м²*С/Вт ;
• Общее значение R для наружных стен равно 0,64+2,72= 3,36 что является очень хорошим показателем теплоизоляции дома;
• Сопротивление теплопередачи окон — 0,75 м²*С/Вт (двойной стеклопакет с заполнением аргоном).

Фактически тепловые потери через стены составят:

(1/3,36)*240+(1/0.75)*40= 124 Вт при разнице температуры в 1°С

Температурные показатели возьмем такие же, как и для укрупненного вычисления нагрузки на отопление +22°С в помещении и -15°С на улице. Дальнейший расчет необходимо делать по следующей формуле:

Расчет по вентиляции

Затем необходимо вычислить потери через вентиляцию. Общий объем воздуха в здании составляет 480 м³. При этом его плотность примерно равна 1,24 кг/м³. Т.е. его масса равна 595 кг. В среднем за сутки (24 часа) происходит пятикратное обновление воздуха. В таком случае для вычисления максимальной часовой нагрузки для отопления нужно рассчитать тепловые потери на вентиляцию:

(480*40*5)/24= 4000 кДж или 1,11 кВт/час

Суммируя все полученные показатели можно найти общие тепловые потери дом:

Таким образом определяется точная максимальная тепловая нагрузка на отопление. Полученная величина напрямую зависит от температуры на улице. Поэтому для расчета годовой нагрузки на отопительную систему нужно учитывать изменение погодных условий. Если средняя температура в течение отопительного сезона составляет -7°С, то итоговая нагрузка на отопление будет равна:

(124*(22+7)+((480*(22+7)*5)/24))/3600)*24*150(дней отопительного сезона)=15843 кВт

Меняя температурные значения можно сделать точный расчет тепловой нагрузки для любой системы отопления.

К полученным результатам нужно прибавить значение тепловых потерь через крышу и пол. Это можно сделать поправочным коэффициентом 1,2 – 6,07*1,2=7,3 кВт/ч.

Полученная величина указывает на фактические затраты энергоносителя при работе системы. Существует несколько способов регулирования тепловой нагрузки отопления. Наиболее действенный из них – уменьшение температуры в комнатах, где нет постоянного присутствия жильцов. Это можно осуществить с помощью терморегуляторов и установленных датчиков температуры. Но при этом в здании должна быть установлена двухтрубная система отопления.

Для вычисления точного значения тепловых потерь можно воспользоваться специализированной программой Valtec. В видеоматериале показа пример работы с ней.

Анатолий Коневецкий, Крым, Ялта

Анатолий Коневецкий, Крым, Ялта

Уважаемая Ольга! Извините,что обращаюсь к Вам еще раз. Что-то у меня по Вашим формулам получается немыслимая тепловая нагрузка: Кир=0,01*(2*9,8*21,6*(1-0,83)+12,25)=0,84 Qот=1,626*25600*0,37*((22-(-6))*1,84*0,000001=0,793 Гкал/час По укрупненной формуле, приведенной выше, получается всего 0,149 Гкал/час. Не могу понять, в чем дело? Разъясните пожалуйста! Извините за беспокойство. Анатолий.

Анатолий Коневецкий, Крым, Ялта

Pk = Pv – Pr [Ватт], где

• Pk [Ватт] — мощность устройства охлаждения/нагрева.
• Pv [Ватт] — потеря тепла от рассеивания.
• Pr [Ватт] — теплоизлучение/теплоотдача.

Потеря тепла от рассеивания

— тепловая энергия, образующаяся внутри шкафа за счет нагревания работающих приборов.

Чтобы узнать данную величину, следует заглянуть в технические характеристики установленного оборудования, в некоторых из них дано значение тепловых потерь. Для остальных устройств следует принять потери, составляющие примерно 10% от общей мощности потребления (её также можно найти в технических характеристиках). Нужно знать КПД и степень нагрузки для более точного расчета тепловой потери отдельного электротехнического компонента.

К примеру, если КПД частотного преобразователя составляет 95%, то условно 5% от его мощности потребления уходит на нагрев. Если же во время работы этот преобразователь работает на 70% от своего номинала, то мощность его тепловых потерь составит

70 · 5 / 100 % = 3,5 %

Таким образом, тепловая мощность шкафа будет равна сумме тепловых потерь всех устройств установленных в нём.

Теплоизлучение/телоотдача

— теплоотдача через корпус электротехнического шкафа (не учитывая коэффициент изоляции). Теплоотдача шкафа рассчитывается по формуле ниже и измеряется в Ваттах:

Типовой расчет мощности кондиционера

Типовой расчет позволяет найти мощность кондиционера для небольшого помещения: отдельной комнаты в квартире или коттедже, офиса площадью до 50 – 70 м² и других помещений, расположенных в капитальных зданиях. Расчет мощности охлаждения Q

(в киловаттах) производится по следующей методике:

Q = Q1 + Q2 + Q3

Мощность кондиционера должна лежать в диапазоне Qrange

от
–5%
до
+15%
расчетной мощности
Q
.

Пример типового расчета мощности кондиционера

Рассчитаем мощность кондиционера для жилой комнаты площадью 26 м² c высотой потолков 2,75 м в которой проживает один человек, а также есть компьютер, телевизор и небольшой холодильник с максимальной потребляемой мощностью 165 Вт. Комната расположена на солнечной стороне. Компьютер и телевизор одновременно не работают, так как ими пользуется один человек.

• Сначала определим теплопритоки от окна, стен, пола и потолка. Коэффициент q

  выберем равным
  40
  , так как комната расположена на солнечной стороне:

  Q1 = S * h * q / 1000 = 26 м² * 2,75 м * 40 / 1000 = 2,86 кВт

  .

• Теплопритоки от одного человека в спокойном состоянии составят 0,1 кВт
  .
  Q2 = 0,1 кВт
• Далее, найдем теплопритоки от бытовой техники. Поскольку компьютер и телевизор одновременно не работают, то в расчетах необходимо учитывать только один из этих приборов, а именно тот, который выделяет больше тепла. Это компьютер, тепловыделения от которого составляют 0,3 кВт
  . Холодильник выделяет в виде тепла около 30% максимальной потребляемой мощности, то есть
  0,165 кВт * 30% / 100% ≈ 0,05 кВт
  .
  Q3 = 0,3 кВт + 0,05 кВт = 0,35 кВт
• Теперь мы можем определить расчетную мощность кондиционера: Q = Q1 + Q2 + Q3 = 2,86 кВт + 0,1 кВт + 0,35 кВт = 3,31 кВт
• Рекомендуемый диапазон мощности Qrange

  (от
  -5%
  до
  +15%
  расчетной мощности
  Q
  ):
  3,14 кВт range

Нам осталось выбрать модель подходящей мощности. Большинство производителей выпускает сплит-системы с мощностями, близкими к стандартному ряду: 2,0

кВт;
2,6
кВт;
3,5
кВт;
5,3
кВт;
7,0
кВт. Из этого ряда мы выбираем модель мощностью
3,5
кВт.

БТЕ

(
BTU
) Британская Тепловая Единица (British Thermal Unit). 1000 БТЕ/час = 293 Вт.

БТЕ/час

.

Тепловыделение оборудования расчет по мощности — Все об электричестве

• 1 Расчет мощности
• 2 Расчет теплового баланса в электротехническом шкафу 2.1 Pk=Pv– Pr [Ватт], где
• 2.2 Pr= k · A · ∆T[Ватт], где
• 2.3 ∆T = Ti – Ta, где
• 2.4 Pk = Pv – k · A · ∆T [Ватт]
• 2.5 Необходимо установить тепловой баланс отдельно стоящего электрошкафа с размерами 2000x800x600мм, изготовленного из стали, имеющего степень защиты не ниже IP54. Потери тепловой энергии всех компонентов в шкафу составляют Pv = 550 Вт.
• 2.6 Необходимо с помощью расчетов подобрать устройства поддержания микроклимата в шкафу, установленном в помещении. Шкаф изготовлен из стали, степень защиты не ниже IP54, его габариты 2000x800x600мм. Потери тепловой энергии всех приборов известны и составляют Pv = 550 Вт. Требуется обеспечить внутреннюю температуру в холодный период не ниже Ti = +15оС, а в летний – не выше Ti = +35оС. Внешняя температура равна: в зимний период Ta = 0оС, в летний период Ta = +30оС.
• 2.7 V = 3,1 · Pv / ∆T [м3/ч]

На данной странице Вы можете рассчитать требуемую мощность кондиционера для стандартного помещения (квартира или офис). Заполните пожалуйста форму расчета для выбора кондиционера. Расчет мощности охлаждения является приблизительным.

Для расчета мульти сплит систем на 2 и более комнат лучше обратитесь к сотрудникам .

Для более точного расчета сложных помещений, с учетом особенностей Ваших пожеланий, рекомендуется обращаться к специалистам нашей . Мы произведем расчет, а в дальнейшем и установку кондиционера на ваших условиях.

Калькулятор подбора кондиционера

При определении требуемой мощности кондиционера для ориентировочного расчета можно принять: один киловатт холодопроизводительности соответствует десяти квадратным метрам площади кондиционируемого помещения.

Для примера, в комнату площадью двадцать квадратных метров потребуется установить кондиционер мощностью не менее 2,0 кВт по холоду. Для правильного, основанного на точных расчетах подбора кондиционера, необходимо дополнительно вычислить теплопоступления, которые должны быть компенсированы холодопроизводительностью кондиционера.

Мощность кондиционера (Qконд) по холоду должна быть выше расчетного значения суммарных теплопоступлений для заданного помещения (Qобщ), которое рассчитывается по формуле:

Qконд ≥ Qобщ = Q1+Q2+Q3+Q4+Q5 (кВт), где:

• Q1 – теплопоступление от солнечной радиации, а при использовании электрического освещения — от искусственного света;
• Q2 – теплопоступления от находящихся в помещении людей;
• Q3 – теплопоступления от офисного оборудования;
• Q4 – теплопоступления от бытовой техники;
• Q5 – теплопоступления от отопления.

Теплопоступление от солнечной радиации

В большинстве случаев именно оно и является причиной необходимости кондиционировать помещение. Теплопоступление от солнечной радиации зависит от площади окон и их ориентации по сторонам света.

Чтобы купить кондиционер в Москве и Московской области необходимо учесть, что теплопоступления через один квадратный метр остекления составят:

• северная сторона – 81 Вт/м2;
• южная сторона – 198 Вт/м2;
• юго-восточная сторона – 244 Вт/м2;
• северо-западная сторона – 302 Вт/м2;
• юго-западная сторона – 302 Вт/м2;
• северо-восточная сторона – 337 Вт/м2;
• восточная сторона – 337 Вт/м2;
• западная сторона – 395 Вт/м2.

Если остекление горизонтальное – 576 Вт/м2.

Если окно затенено деревьями или имеются плотные светлые жалюзи, то теплопоступления будут меньше. Поэтому приведенные величины делят на коэффициент 1,4.

Если теплопоступления в помещения через остекление меньше теплопоступлений от искусственного освещения, то в расчет принимается мощность осветительных приборов. Теплопоступления от ламп накаливания равны их мощности. Для люминесцентных ламп используется коэффициент 1,16.

Если освещение помещения соответствует требованиям установленных норм, то теплопоступления от искусственного света можно принять из стандартного расчета 25…30 Вт на 1 м3.

Теплопоступления от стен можно не брать в расчет, если их толщина и теплоизоляция достаточные.

Теплопоступления от находящихся в помещении людей

Для подбора кондиционера учитываются теплопритоки от людей. Один человек в зависимости от рода занятий выделяет:

• отдых в сидячем положении – 120 Вт;
• легкая работа в сидячем положении – 130 Вт;
• умеренно активная работа в офисе – 140 Вт;
• легкая работа, стоя – 160 Вт;
• легкая работа на производстве – 240 Вт;
• работа средней тяжести на производстве – 290 Вт;
• тяжелая работа – 440 Вт.

Рекомендации по выбору типа кондиционера

Кондиционер для серверных шкафов
Сложные условия работы с непрерывной нагрузкой способна выдержать не каждая климатическая система. Она должна оборудоваться пылевым фильтром, осушителем, зимним комплектом. Один из вариантов охлаждения воздуха – серверный шкаф с кондиционером. Конструкция не требует отведения конденсата, наружный блок компактных размеров. Внутренний модуль устанавливается вертикально или горизонтально внутри серверного шкафа.

Требования к кондиционерам

При поддержании климата в серверных важна бесперебойная работа кондиционеров. Поломка и ремонт надолго оставит телекоммуникационное оборудование без охлаждения. Обеспечить требование позволяет принцип ротации и резервирования. В помещении устанавливается несколько климатических установок, объединенных в одну сеть ротационным устройством. При неисправности одного кондиционера автоматически включается резервный вариант.

Попеременное включение блоков позволяет сбалансировано распределить нагрузку и обеспечить оптимальные параметры климата. В таком режиме техника поочередно останавливается для отдыха и технического обслуживания.

Контролировать кондиционирование серверных помещений помогает блок ротации. Он автоматически чередует включение рабочих установок, при необходимости подключает резервное устройство. Второй вариант контроля – установка датчиков, показания которых отображаются на мониторе компьютера. Для определения условий в серверной не придется покидать рабочее место. Вся информация в виде таблиц и графиков поступает на компьютер. Сообщения сопровождаются звуковым сигналом.

Сплит-системы

Схема устройства колонного кондиционера
Для поддержания заданных параметров в серверных помещениях используются сплит-системы. Бытовые или полупромышленные системы высокой мощности устанавливаются в комнатах небольшой площади с выделением тепла до 10 кВт. По типу монтажа они бывают:

• Настенные – универсальный и доступный вариант. Производительность 2,5-5 кВт, выбирается модель, в которой предусмотрена значительная длина фреоновой трассы. Рекомендуемые производители Daikin, Toshibaи Mitsubishi Electric.
• Канальные – устройства размещаются под навесным потолком, экономят место и обеспечивают эффективный воздухообмен. Подходят для больших серверных комнат. Канальное кондиционирование обеспечивает подачу холодного воздуха непосредственно к стойкам.
• Колонные – мощные системы в виде шкафов устанавливаются на полу, не требуют монтажа.

Прецизионные климатические системы

Прецизионные кондиционеры для серверных – это профессиональное оборудование. Климатические комплексы имеют высокий ресурс непрерывной работы, позволяют поддерживать оптимальные параметры температуры и влажности. Одно из достоинств оборудования – точность, климатические показатели в помещениях большой площади имеют колебания не больше 1°C и 2%. В серверных устанавливаются шкафные и потолочные модели. Первые отличаются громоздкими габаритами, их мощность 100 кВт. Потолочные системы менее производительны (20 кВт), устанавливаются в комнатах, где нет возможности разместить шкафные кондиционеры.

Типы прецизионных климатических устройств

Климатические комплексы бывают моноблочные и раздельные по типу сплит-систем. Система охлаждается различными способами: испарением фреона, водяным или воздушным контуром. Популярные производители: UNIFLAIR, Blue box.

Плюсы установок:

• бесперебойная работа;
• высокая мощность оборудования;
• точный контроль климатических составляющих;
• широкий диапазон рабочих температур;
• совмещенность с диспетчерским контролем.

Минусы прецизионных систем:

• высокая стоимость;
• шумность моноблочной конструкции.

Система чиллер фанкойл

Система кондиционирования воздуха использует в качестве теплоносителя воду или смесь этиленгликоля. Принцип работы аналогичен установкам с фреоном. Чиллер охлаждает жидкость, циркулирующую в теплообменнике фанкойла, проходя через радиатор воздух понижает температуру.

• высокая производительность;
• универсальность;
• безопасная и доступная эксплуатация.

Теплопоступления от сварочных трансформаторов.

Сварочные трансформаторы могут размещаться в помещении, где производятся сварочные работы и вне этого помещения. Вся электрическая мощность, подводимая к трансформаторам, превращается в теплоту.

Если сварочные работы проводятся в том же помещении, где установлены трансформаторы, тепловыделения от них составят:

Qтр. = 1000 ∑Nуст × Кодн × Кзагр × Кисп × Кт, Вт

где: ∑Nуст — суммарная установленная мощность трансформаторов, в кВт — принимается по паспорту);Кодн — коэффициент одновремённости принимается в пределах 0,5 ÷ 1 — при нескольких единицах установленного оборудования часть из них может не работать;Кзагр — коэффициент загрузки в долях единицы принимается в пределах 0,5 ÷ 0,8 или по заданию электриков-технологов;Кисп — коэффициент использования мощности в долях единицы, принимается в пределах 0,7 ÷ 0,9;Кт — коэффициент, учитывающий количество теплоты, поступившей в воздух помещения от обработанных деталей, находящихся в помещении ограниченное время.

Этот коэффициент можно определить, если рассчитать теплопоступления от остывающих материалов.

Qостыв = С × G ( tмат. — tв ), кДж

С — удельная теплоёмкость материала остывающего изделия, кДж/(кг × ºС);G — масса остывающего изделия, кг;tмат. — начальная температура материала изделия, ºС;tв — начальная температура воздуха в помещении, ºС.

Если сварочные трансформаторы находятся вне помещения, где производятся сварочные работы, теплопоступления в помещение сварочных работ определяются по формуле:

Qмех.обр. = 1000 ∑(ζ × Nуст) Кодн × Кзагр × Кисп × Кт, Вт

где: ζ — коэффициент полезного действия трансформаторов в долях единицы – принимается по каталогу или паспорту трансформатора.

Дополнительные теплопоступления

Для определенных случаев к основным теплопоступлениям добавляются дополнительные. Для каждого случая разные. Например для кафе это теплопритоки от еды и от вытяжного зонта на кухне, для гальванических цехов — теплопоступления от открытой водной поверхности и т.д. Рассмотрим же формулы наиболее востребованных.

Теплопритоки от еды

Теплопритоки от еды — неотъемлемая часть расчета вентиляции в кафе, и определяются по формуле:

где g – средний вес всех блюд на одного посетителя(0,85кг)

ccp – средняя теплоемкость еды (3,35 кДж/ кг ͦ С);

tH — начальная температура еды ( 70 ͦ С);

tk — температура еды в момент потребления (40 ͦ С);

n – количество посадочных мест;

τ – длительность принятия пищи ,год.

Теплопритоки от печей в термическом цеху

От горизонтальной поверхности печи

где n- коэффициент, что зависит от температуры поверхности печи , при 55 С n=1,625.

Fг- площадь горизонтальной поверхности печи, м 2 ;

tв- температура внутреннего воздуха, ;

tпов – температура поверхности печи.

От вертикальной поверхности печи

где все то же кроме Fв=a*b=(2a+2b)h, a и b — размеры печи, h — ее высота

Сначала находим отдельно теплопоступления от вертикальной части печи и отдельно от горизонтальной и просто их додаем, это и будут полные тепловыделения от печи.

Теплопоступления сквозь стенки воздуховодов

Сквозь стенки воздуховодов местных вытяжных систем часть теплого воздуха возвращается в помещение. Тепло,поступающее в комнату сквозь стенки воздуховодов можно найти по формуле:

где к– коэффициент теплопередачи стенки воздуховода;

F – площадь воздуховодов;

Tср– температура среды внутри воздуховода;

Tв– температура воздуха в помещении.

Теплота от отопления

В помещении с большими стеклянными стенами бывает необходимо включать кондиционер, но отопительный сезон еще не закончился. Тогда тепловыделения от системы отопления равны 80-125 Вт/м2 площади помещения. В этом случае необходимо также рассчитывать и теплопотери после чего составляем тепловой баланс помещения и определяем необходимость в кондиционировании.

Корректировка результатов

Для того чтобы получить более точный расчет нужно учесть как можно больше факторов, которые уменьшают или увеличивают потери тепла. Это то, из чего с деланы стены и как хорошо они утеплены, насколько большие окна, и какое на них остекление, сколько стен в комнате выходит на улицу и т.п. Для этого существуют коэффициенты, на которые нужно умножить найденные значения теплопотерь помещения.

Количество радиаторов зависит от величины потерь тепла

На окна приходится от 15% до 35% потерь тепла. Конкретная цифра зависит от размеров окна и от того, насколько хорошо оно утеплено. Потому имеются два соответствующих коэффициента:

• соотношение площади окна к площади пола: 10% — 0,8
• 20% — 0,9
• 30% — 1,0
• 40% — 1,1
• 50% — 1,2

Стены и кровля

Для учета потерь важен материал стен, степень теплоизоляции, количество стен, выходящих на улицу. Вот коэффициенты для этих факторов.

• кирпичные стены толщиной в два кирпича считаются нормой — 1,0
• недостаточная (отсутствует) — 1,27
• хорошая — 0,8

Наличие наружных стен:

• внутреннее помещение — без потерь, коэффициент 1,0
• одна — 1,1
• две — 1,2
• три — 1,3

На величину теплопотерь оказывает влияние отапливаемое или нет помещение находится сверху. Если сверху обитаемое отапливаемое помещение (второй этаж дома, другая квартира и т.п.), коэффициент уменьшающий — 0,7, если отапливаемый чердак — 0,9. Принято считать, что неотапливаемый чердак никак не влияет на температуру в и (коэффициент 1,0).

Нужно учесть особенности помещений и климата чтобы правильно рассчитать количество секций радиатора

Если расчет проводили по площади, а высота потолков нестандартная (за стандарт принимают высоту 2,7м), то используют пропорциональное увеличение/уменьшение при помощи коэффициента. Считается он легко. Для этого реальную высоту потолков в помещении делите на стандарт 2,7м. Получаете искомый коэффициент.

Посчитаем для примера: пусть высота потолков 3,0м. Получаем: 3,0м/2,7м=1,1. Значит количество секций радиатора, которое рассчитали по площади для данного помещения нужно умножить на 1,1.

Все эти нормы и коэффициенты определялись для квартир. Чтобы учесть теплопотери дома через кровлю и подвал/фундамент, нужно увеличить результат на 50%, то есть коэффициент для частного дома 1,5.

Климатические факторы

Можно внести корректировки в зависимости от средних температур зимой:

Внеся все требуемые корректировки, получите более точное количество требуемых на обогрев комнаты радиаторов с учетом параметров помещений. Но это еще не все критерии, которые оказывают влияние на мощность теплового излучения. Есть еще технические тонкости, о которых расскажем ниже.

Теплопоступление от солнечной радиации.

Для остекленных поверхностей

где: FO — площадь поверхности остекления, м2;qO — величина солнечной радиации в ккал/(м2 × ч) через 1 м2 поверхности остекления, зависящая от её ориентации по странам света;1,16 — переводной коэффициент из ккал/ч в Вт.

Солнечная радиация qo через остекленные поверхности в ккал / (м2 × ч) (при Ао = 1)

Примечание. Для остекленных поверхностей, ориентированных на север qO = 0 .

АО — коэффициент, зависящий от характеристики остекления.

Значение коэффициента АО.

Для покрытий

где: FП — площадь поверхности покрытия, м2;qП — величина солнечной радиации в ккал / (м2 × ч) через 1 м2 поверхности покрытия.

Величина солнечной радиации в ккал / (м2 × ч) через 1 м2 поверхности покрытия

КП — коэффициент теплопередачи покрытия должен быть не выше 0,8 ккал / (м2 × ˚С);1,16 — переводной коэффициент из ккал / ч в Вт.

Как детально рассчитать мощность сплит системы для своей комнаты или помещения.

Внешние теплопритоки.

Расчет проникающей солнечной радиации через оконный проем с учетом расположения сооружения относительно сторон света.

Qокн=qокн*K,

где qокн — удельная тепловая мощность от солнечной радиации в зависимости от ориентации окна Вт/м2

Fокн — площадь остекления окна, м2

k — коэффициент солнцезащитных элемент

Теплоприктоки от нагрева защитного сооружения:

Qзс=qpc*Fзс, где

qзс — удельная тепловая мощность теплопередачи защитного сооружения, Вт/м2

Fзс — площадь защитного сооружения, м2

Для постоянно открытой двери теплоприток принимают за 300 Вт

Внутренние теплопритоки.

Тепловыделения людей

Qч=чел*n, где

n — количество людей в зависимости от физической активности

qч — количество тепловыделения одного человека

4. Тепловыделение от электрооборудования

Q = Nэ*m*i, где

m — количество единиц оборудования

Nэ — электрическая мощность еденицы оборудования, Вт

i — коэффициент превращения электрической энергии в тепловую

Для компьютера и оргтехники теплоприток принимают 300 Вт

Особенности методики

Данная методика, которую можно использовать, применяя калькулятор расчета отопления, регулярно используется для расчета технико-экономической эффективности внедрения различного типа энергосберегающих программ, а также во время применения нового оборудования и запуска энергоэффективных процессов.

Для того чтобы произвести расчет отопления помещения – расчет тепловой нагрузки (часовой) в отопительной системе отдельного здания, можно использовать формулу:

В данной формуле, производящей расчет отопления здания:

• а – коэффициент, показывающий возможную поправку разницы температуры внешнего воздуха при расчете эффективности работы отопительной системы, где to от to = -30°С, и при этом определяется необходимый параметр q;
• Показатель V (м3) в формуле – это внешний объем отапливаемого здания (его можно найти в проектной документации здания);
• q(ккал/м3 ч°С)является при отоплении здания удельной характеристикой с учетом to = -30°С;
• Kи.р выступает коэффициентом инфильтрации, который учитывает такие дополнительные характеристики, как сила ветра, тепловой поток. Данный показатель указывает на расчет затрат на отопление – это уровень теплопотерь здания при инфильтрации, при этом теплопередача осуществляется по внешнему ограждению, и учитывается температура внешнего воздуха, применяемая ко всему проекту.

При этом высота определяется до верхней точки теплоизоляции чердачного помещения. Если же в здании крыша совмещена с чердачным перекрытием, то формула расчета отопления использует показатель высоты здания до средней точки крыши. Следует отметить, что в случае наличия в здании выступающих элементов и ниш, они не учитываются при вычислении показателя V.

Дом с выступающими нишами

После того, как рассчитать объем потребления отопления, для определения площади цокольного этажа (подвала) следует умножить площадь его горизонтального сечения на высоту.

Для определения показателя Kи.р используется следующая формула:

в которой:

• g – ускорение, получаемое при свободном падении (м/с2);
• L – высота дома;
• w – согласно СНиП 23-01-99 – условная величина скорости ветра, присутствующего в данном регионе в отопительный период;

В тех регионах, где используется расчетный показатель температуры внешнего воздуха t £ -40, при создании проекта отопительной системы, перед тем, как как рассчитать отопление помещения, следует добавлять теплопотерю в 5%. Это допустимо в тех случаях, если планируется, что в доме будет неотапливаемый подвал. Такая теплопотеря вызвана тем, что пол помещений 1-го этажа будет всегда холодным.

Теплопотери дома

Для каменных домов, возведение которых уже закончено, следует учитывать более высокую теплопотерю в первый отопительный период и вносить определенные поправки. При этом расчет отопления по укрупненным показателям учитывает срок окончания строительства:

Май-июнь — 12%;

Июль-август – 20%;

Сентябрь – 25%;

Отопительный сезон (октябрь-апрель) – 30%.

Для расчета удельной отопительной характеристики здания q (ккал/м3 ч) следует рассчитывать по такой формуле: