Формула укрупнённого расчёта
Для предварительного подбора оборудования инженеры пользуются расчётом по удельной тепловой характеристике здания:
Q, кВт = S · H · q · (tвн − tнар) / 1000
- S — площадь пола, м²;
- H — высота до низа кровли (средняя, если кровля скатная), м;
- q — удельная тепловая характеристика, Вт/(м³·К): сколько ватт теряет кубометр здания на каждый градус разницы температур;
- tвн — расчётная температура внутри: для цеха +16 °C, для склада +5…+16 °C;
- tнар — расчётная температура наиболее холодной пятидневки для вашего города.
Формула укрупнённая: она не заменяет теплотехнический расчёт по ограждениям в проекте, но даёт мощность с точностью, достаточной для выбора типа системы, количества приборов и бюджета.
Какое q подставить
Коэффициент q отражает, насколько хорошо здание держит тепло. Для каркасных зданий из сэндвич-панелей мы используем такие значения:
| Состояние здания | q, Вт/(м³·К) | Q для цеха 36×24×8 м, Астана |
|---|---|---|
| Хорошо утеплённое: панели 150 мм и толще, плотные ворота | 0,35 | 113,7 кВт |
| Типовое утеплённое из сэндвич-панелей | 0,45 | 146,2 кВт |
| Старое или неутеплённое: кирпич, профлист, щели | 0,6–0,7 | 0,65 → 211,2 кВт |
Разница между хорошим и плохим зданием — почти в два раза. Поэтому первым делом стоит честно оценить стены, кровлю и ворота: ошибка в q даёт ошибку в мощности больше, чем любая погрешность в климате.
Пример: цех 864 м² в Астане
Цех 36 × 24 м, высота 8 м, сэндвич-панели, внутри +16 °C. Для Астаны расчётная температура −31 °C.
- Объём: 36 · 24 · 8 = 6 912 м³.
- Разница температур: 16 − (−31) = 47 К.
- Q = 6 912 · 0,45 · 47 / 1000 = 146,2 кВт.
Сколько тепла уйдёт за сезон, считаем по средней температуре отопительного периода (−8 °C) и его длительности (215 суток). Коэффициент 0,75 учитывает, что ночью, в выходные и в оттепели мощность нужна не полностью:
E = Q · 24 · days · (tвн − tavg) / (tвн − tdes) · 0,75 = 146,2 · 24 · 215 · 24/47 · 0,75 ≈ 288 900 кВт·ч тепла за сезон.
Это число — основа для сравнения видов топлива и окупаемости: см. статью газ, дизель или электричество.
Тот же цех в разных городах
Климат меняет мощность в полтора раза, а сезонное потребление — почти в два с половиной. Цех 36 × 24 × 8 м, q = 0,45, +16 °C:
| Город | tdes, °C | Мощность Q, кВт | Тепло за сезон, тыс. кВт·ч |
|---|---|---|---|
| Астана | −31 | 146,2 | 288,9 |
| Караганда | −29 | 140,0 | 273,0 |
| Павлодар | −34 | 155,5 | 290,0 |
| Усть-Каменогорск | −35 | 158,6 | 276,8 |
| Костанай | −28 | 136,9 | 284,9 |
| Актобе | −29 | 140,0 | 259,1 |
| Уральск | −28 | 136,9 | 242,4 |
| Атырау | −24 | 124,4 | 199,9 |
| Алматы | −20 | 112,0 | 163,6 |
| Шымкент | −14 | 93,3 | 117,6 |
Климатические данные ориентировочные, по СП РК 2.04-01-2017; для проекта берите значения из действующей редакции норм.
Что добавить к формуле
- Ворота. Открытые ворота 4 × 4 м могут впускать больше холода, чем теряет всё здание, — считаются отдельно или закрываются тепловой завесой.
- Приточная вентиляция. Нагрев наружного воздуха: Q = 0,34 · L · Δt, Вт, где L — расход воздуха, м³/ч. 5 000 м³/ч при Δt = 47 К — это ещё 80 кВт.
- Запас на прогрев. Если цех работает в одну смену и ночью остывает, закладывают запас по мощности, чтобы утром выйти на режим за приемлемое время.
- Полезная мощность. Оборудование подбирают по полезной мощности из паспорта, а не по полной: у калорифера WAB 300 полная 88 кВт, полезная 73 кВт.
- Тип системы. При инфракрасном отоплении теплопотребность примерно на 20 % ниже — воздух держат на 3–5 °C холоднее при том же ощущении тепла. Подробнее — инфракрасное или воздушное.
Что выбрать
Для цеха из примера (146 кВт) реальны три схемы: два калорифера WAB 400 (2 × 97,3 = 194,6 кВт полезной мощности, запас 33 %) или четыре WAB 200 для более равномерного обдува; три тёмных излучателя LTV 50-15 (3 × 45 = 135 кВт полезной при ИК-потребности 117 кВт); для зданий большего объёма — теплогенератор DIVI/DIHI с воздуховодами.
Повторите расчёт со своими размерами в калькуляторе или пройдите онлайн-подбор. Инженер проверит расчёт и предложит расстановку — оставьте заявку. Про отопление цехов — на странице отопление цеха.
