Преизчисляване на средния отоплителен товар до максимум. Термични регулатори на натоварване като изход от трудни ситуации

В началния етап на подреждане на топлоснабдителната система на някой от обектите на недвижимите имоти се извършват проектирането на отоплителната конструкция и съответните изчисления. Задължително е да се извърши изчисление на топлинното натоварване, за да се установи количеството гориво и консумацията на топлина, необходими за отопление на сградата. Тези данни са необходими за вземане на решение за закупуване на модерно отоплително оборудване.

Топлинни натоварвания на топлоснабдителните системи

Концепцията за топлинен товар определя количеството топлина, което се отделя от отоплителни устройства, инсталирани в жилищна сграда или на обект за други цели. Преди да инсталирате оборудването, това изчисление се извършва, за да се избегнат ненужни финансови разходи и други проблеми, които могат да възникнат по време на работата на отоплителната система.

Познавайки основните работни параметри на дизайна на топлоснабдяването, е възможно да се организира ефективното функциониране на отоплителните устройства. Изчислението допринася за изпълнението на задачите, пред които е изправена отоплителната система, и съответствието на нейните елементи с нормите и изискванията, предписани в SNiP.

Когато се изчислява топлинното натоварване за отопление, дори и най-малката грешка може да доведе до големи проблеми, тъй като въз основа на получените данни местният отдел за жилищно-комунални услуги одобрява ограничения и други параметри на потребление, които ще станат основа за определяне на цената на услугите .

Общото количество топлинно натоварване на модерна отоплителна система включва няколко основни параметъра:

• натоварване на структурата на топлоснабдяването;
• натоварване на системата за подово отопление, ако се планира да бъде инсталирана в къщата;
• натоварване на системата за естествена и/или принудителна вентилация;
• натоварване на системата за топла вода;
• натоварване, свързано с различни технологични нужди.

Характеристики на обекта за изчисляване на топлинни натоварвания

Може да се определи правилно изчисленото топлинно натоварване при отопление, при условие че абсолютно всичко, дори и най-малките нюанси, ще бъдат взети предвид в процеса на изчисление.

Списъкът с подробности и параметри е доста обширен:

• предназначение и вид на имота. За изчислението е важно да знаете коя сграда ще се отоплява - жилищна или нежилищна сграда, апартамент (прочетете също: ""). Видът на сградата зависи от степента на натоварване, определена от фирмите, доставящи топлина, и съответно от цената на топлоснабдяването;
• архитектурни особености. Вземат се предвид размерите на такива външни огради като стени, покриви, подови настилки и размерите на отворите за прозорци, врати и балкони. Броят на етажите на сградата, както и наличието на мазета, тавани и присъщите им характеристики се считат за важни;
• температурен режим за всяка стая в къщата. Температурата се подразбира за комфортен престой на хората в хола или зоната на административната сграда (прочетете: "");
• характеристики на дизайна на външни огради, включително дебелината и вида на строителните материали, наличието на топлоизолационен слой и използваните за това продукти;
• предназначение на помещенията. Тази характеристика е особено важна за промишлени сгради, в които за всеки цех или секция е необходимо да се създадат определени условия по отношение на осигуряването на температурни условия;
• наличие на специални помещения и техните характеристики. Това се отнася например за басейни, оранжерии, бани и др.;
• степен на поддръжка. Наличие/липса на топла вода, централно парно, климатична система и др.;
• брой точки за всмукване на загрята охлаждаща течност. Колкото повече от тях, толкова по-голямо е топлинното натоварване върху цялата отоплителна конструкция;
• броят на хората в сградата или живеещите в къщата. Влажността и температурата директно зависят от тази стойност, които се вземат предвид във формулата за изчисляване на топлинния товар;
• други характеристики на обекта. Ако това е индустриална сграда, тогава те могат да бъдат броят на работните дни през календарната година, броят на работниците на смяна. За частна къща те вземат предвид колко хора живеят в нея, колко стаи, бани и т.н.

Изчисляване на топлинните натоварвания

Топлинният товар на сградата се изчислява по отношение на отоплението на етапа, когато се проектира недвижим обект с каквото и да е предназначение. Това е необходимо, за да се избегнат ненужни разходи и да се избере правилното отоплително оборудване.

При извършване на изчисления се вземат предвид нормите и стандартите, както и GOST, TCH, SNB.

При определяне на стойността на топлинната мощност се вземат предвид редица фактори:

Изчисляването на топлинните натоварвания на сградата с определена степен на марж е необходимо, за да се предотвратят ненужни финансови разходи в бъдеще.

Необходимостта от такива действия е най-важна при подреждането на топлоснабдяването на селска вила. В такъв имот инсталирането на допълнително оборудване и други елементи на отоплителната конструкция ще бъде невероятно скъпо.

Характеристики на изчисляването на топлинните натоварвания

Изчислените стойности на температурата и влажността на вътрешния въздух и коефициентите на топлопреминаване могат да бъдат намерени в специална литература или в техническата документация, предоставена от производителите на техните продукти, включително топлинни агрегати.

Стандартният метод за изчисляване на топлинното натоварване на сградата за осигуряване на нейното ефективно отопление включва последователно определяне на максималния топлинен поток от отоплителни уреди (радиатори за отопление), максималната консумация на топлинна енергия на час (четете: ""). Също така се изисква да се знае общата консумация на топлинна енергия за определен период от време, например през отоплителния сезон.

Изчисляването на топлинните натоварвания, което отчита повърхността на устройствата, участващи в топлообмен, се използва за различни обекти на недвижими имоти. Тази опция за изчисление ви позволява най-правилно да изчислите параметрите на системата, която ще осигури ефективно отопление, както и да проведете енергийно проучване на къщи и сгради. Това е идеален начин за определяне на параметрите на дежурното топлоснабдяване на промишлено съоръжение, което предполага понижаване на температурата в неработно време.

Методи за изчисляване на топлинните натоварвания

Към днешна дата изчисляването на топлинните натоварвания се извършва с помощта на няколко основни метода, включително:

• изчисляване на топлинните загуби с помощта на агрегирани показатели;
• определяне на топлопреминаване на отоплително и вентилационно оборудване, монтирано в сградата;
• изчисляване на стойности, като се вземат предвид различни елементи на ограждащите конструкции, както и допълнителни загуби, свързани с нагряването на въздуха.

Разширено изчисляване на топлинното натоварване

Разширено изчисление на топлинното натоварване на сградата се използва в случаите, когато няма достатъчно информация за проектирания обект или необходимите данни не отговарят на действителните характеристики.

За извършване на такива изчисления за отопление се използва проста формула:

Qmax от.=αxVxq0x(tv-tn.r.) x10-6, където:

• α е корекционен коефициент, който отчита климатичните особености на конкретен регион, в който се строи сградата (използва се, когато проектната температура се различава от 30 градуса под нулата);
• q0 - специфична характеристика на топлоснабдяването, която се избира въз основа на температурата на най-студената седмица през годината (т.нар. "пет дни"). Вижте още: „Как се изчислява специфичната топлинна характеристика на сграда – теория и практика“;
• V е външният обем на сградата.

Въз основа на горните данни се извършва разширено изчисление на топлинния товар.

Видове топлинни натоварвания за изчисления

При извършване на изчисления и избор на оборудване се вземат предвид различни топлинни натоварвания:

1. Сезонни натоварваниясъс следните характеристики:

   Характеризират се с промени в зависимост от температурата на околната среда на улицата;
   - наличието на разлики в количеството потребление на топлинна енергия в съответствие с климатичните особености на региона, в който се намира къщата;
   - промяна в натоварването на отоплителната система в зависимост от времето на деня. Тъй като външните огради имат топлоустойчивост, този параметър се счита за незначителен;
   - консумация на топлина на вентилационната система в зависимост от времето на деня.

2. Постоянни топлинни натоварвания. В повечето обекти от системата за топлоснабдяване и топла вода те се използват през цялата година. Например, през топлия сезон цената на топлинната енергия в сравнение със зимния период се намалява с около 30-35%.
3. суха жега. Представлява топлинно излъчване и конвекционен топлообмен поради други подобни устройства. Този параметър се определя с помощта на температурата на сухия термометър. Зависи от много фактори, включително прозорци и врати, вентилационни системи, различно оборудване, обмен на въздух поради наличието на пукнатини в стени и тавани. Вземете предвид и броя на хората, присъстващи в стаята.
4. Латентна топлина. Образува се в резултат на процеса на изпаряване и кондензация. Температурата се определя с помощта на мокър термометър. Във всяка предвидена стая нивото на влажност се влияе от:

   Броят на хората, които са едновременно в стаята;
   - наличие на технологично или друго оборудване;
   - потоци въздушни маси, проникващи през пукнатини и пукнатини в обвивката на сградата.

Контролери за термично натоварване

Комплектът от съвременни котли за промишлени и битови нужди включва RTN (регулатори на топлинно натоварване). Тези устройства (вижте снимката) са предназначени да поддържат мощността на отоплителния блок на определено ниво и да не позволяват скокове и спадове по време на тяхната работа.

RTH ви позволява да спестите от сметки за отопление, тъй като в повечето случаи има определени граници и те не могат да бъдат надвишени. Това е особено вярно за промишлените предприятия. Факт е, че за превишаване на лимита на топлинните натоварвания трябва да се налагат санкции.

Доста трудно е да направите сами проект и да изчислите натоварването на системите, които осигуряват отопление, вентилация и климатизация в сграда, така че този етап на работа обикновено се доверява на специалисти. Вярно е, че ако желаете, можете сами да извършите изчисленията.

Gav - среден разход на топла вода.

Цялостно изчисление на топлинния товар

В допълнение към теоретичното решаване на въпроси, свързани с топлинните натоварвания, при проектирането се извършват редица практически дейности. Цялостните топлинни проучвания включват термография на всички строителни конструкции, включително тавани, стени, врати, прозорци. Благодарение на тази работа е възможно да се идентифицират и фиксират различни фактори, които влияят на топлинните загуби на къща или промишлена сграда.

Термовизионната диагностика ясно показва каква ще бъде реалната температурна разлика, когато определено количество топлина премине през един „квадрат“ от площта на ограждащите конструкции. Термографията също помага да се определи

Благодарение на топлинните проучвания се получават най-надеждните данни за топлинните натоварвания и топлинните загуби за конкретна сграда за определен период от време. Практическите мерки позволяват ясно да се демонстрира това, което теоретичните изчисления не могат да покажат - проблемните области на бъдещата структура.

От гореизложеното можем да заключим, че изчисленията на топлинните натоварвания за топла вода, отопление и вентилация, подобно на хидравличното изчисление на отоплителната система, са много важни и със сигурност трябва да се извършват преди началото на подреждането на топлинната енергия захранваща система във вашия дом или в обект за други цели. Когато подходът към работата е направен правилно, безпроблемната работа на отоплителната конструкция ще бъде осигурена и без допълнителни разходи.

Видео пример за изчисляване на топлинното натоварване на отоплителната система на сграда:

За да разберете каква мощност трябва да има топлоенергийното оборудване на частна къща, е необходимо да се определи общото натоварване на отоплителната система, за което се извършва топлинно изчисление. В тази статия няма да говорим за разширен метод за изчисляване на площта или обема на сграда, но ще представим по-точен метод, използван от дизайнерите, само в опростен вид за по-добро възприемане. И така, 3 вида натоварвания падат върху отоплителната система на къщата:

• компенсация за загуби на топлинна енергия, напускаща през строителни конструкции (стени, подове, покриви);
• затопляне на въздуха, необходим за вентилация на помещенията;
• загряване на вода за нуждите на БГВ (когато в това участва котел, а не отделен нагревател).

Определяне на топлинните загуби през външни огради

Първо, нека представим формулата от SNiP, която изчислява топлинната енергия, загубена чрез строителни конструкции, които отделят интериора на къщата от улицата:

Q \u003d 1 / R x (tv - tn) x S, където:

• Q е потреблението на топлина, излизаща през конструкцията, W;
• R - устойчивост на пренос на топлина през материала на оградата, m2ºС / W;
• S е площта на тази конструкция, m2;
• tv - температурата, която трябва да бъде вътре в къщата, ºС;
• tn е средната външна температура за 5-те най-студени дни, ºС.

За справка.Според методиката изчисляването на топлинните загуби се извършва отделно за всяко помещение. За да се опрости задачата, се предлага сградата да се вземе като цяло, като се приеме приемлива средна температура от 20-21 ºС.

Площта за всеки вид външна ограда се изчислява отделно, за която се измерват прозорци, врати, стени и подове с покрив. Това се прави, защото са изработени от различни материали с различна дебелина. Така че изчислението ще трябва да се направи отделно за всички видове структури и след това резултатите ще бъдат сумирани. Вероятно знаете най-ниската температура на улицата във вашия район на пребиваване от практиката. Но параметърът R ще трябва да се изчисли отделно по формулата:

R = δ / λ, където:

• λ е коефициентът на топлопроводимост на материала на оградата, W/(mºС);
• δ е дебелината на материала в метри.

Забележка.Стойността на λ е референтна стойност, лесно е да я намерите във всяка справочна литература, а за пластмасовите прозорци производителите ще ви кажат този коефициент. По-долу е дадена таблица с коефициентите на топлопроводимост на някои строителни материали, като за изчисления е необходимо да се вземат оперативните стойности на λ.

Като пример, нека изчислим колко топлина ще бъде загубена от 10 m2 тухлена стена с дебелина 250 мм (2 тухли) с температурна разлика между външната и вътрешната част на къщата от 45 ºС:

R = 0,25 m / 0,44 W / (m ºС) = 0,57 m2 ºС / W.

Q \u003d 1 / 0,57 m2 ºС / W x 45 ºС x 10 m2 = 789 W или 0,79 kW.

Ако стената се състои от различни материали (структурен материал плюс изолация), те също трябва да бъдат изчислени поотделно по горните формули и резултатите да бъдат обобщени. Прозорците и покривите се изчисляват по същия начин, но при подовете ситуацията е различна. На първо място, трябва да начертаете план на сградата и да го разделите на зони с ширина 2 m, както е направено на фигурата:

Сега трябва да изчислите площта на всяка зона и последователно да я замените в основната формула. Вместо параметър R, трябва да вземете стандартните стойности за зона I, II, III и IV, посочени в таблицата по-долу. В края на изчисленията резултатите се сумират и получаваме общата загуба на топлина през подовете.

Консумация за отопление на вентилационен въздух

Неинформираните хора често не отчитат, че захранващият въздух в къщата също трябва да се нагрява, а това топлинно натоварване пада и върху отоплителната система. Студеният въздух все още влиза в къщата отвън, независимо дали ни харесва или не, и е необходима енергия, за да се затопли. Освен това пълноценната захранваща и смукателна вентилация трябва да функционира в частна къща, като правило, с естествен импулс. Въздухообменът се създава поради наличието на тяга във вентилационните канали и комина на котела.

Методът за определяне на топлинния товар от вентилацията, предложен в нормативната документация, е доста сложен. Доста точни резултати могат да бъдат получени, ако това натоварване се изчисли по добре познатата формула чрез топлинния капацитет на веществото:

Qvent = cmΔt, тук:

• Qvent - количеството топлина, необходимо за загряване на подавания въздух, W;
• Δt - температурна разлика на улицата и вътре в къщата, ºС;
• m е масата на въздушната смес, идваща отвън, kg;
• c е топлинният капацитет на въздуха, приет за 0,28 W / (kg ºС).

Сложността на изчисляването на този тип топлинно натоварване се състои в правилното определяне на масата на нагрятия въздух. Трудно е да се разбере колко влиза в къщата с естествена вентилация. Ето защо си струва да се обърнете към стандартите, тъй като сградите се изграждат по проекти, в които са предвидени необходимия въздухообмен. А наредбите казват, че в повечето помещения въздушната среда трябва да се сменя 1 път на час. След това вземаме обемите на всички помещения и добавяме към тях нормите на потребление на въздух за всяка баня - 25 m3 / h и кухненската газова печка - 100 m3 / h.

За да се изчисли топлинното натоварване при отопление от вентилация, полученият обем въздух трябва да се преобразува в маса, като се научи неговата плътност при различни температури от таблицата:

Да приемем, че общото количество захранван въздух е 350 m3/h, външната температура е минус 20 ºС, а вътрешната е плюс 20 ºС. Тогава масата му ще бъде 350 m3 x 1,394 kg / m3 = 488 kg, а топлинното натоварване на отоплителната система ще бъде Qvent = 0,28 W / (kg ºС) x 488 kg x 40 ºС = 5465,6 W или 5,5 kW.

Топлинен товар от загряване на БГВ

За да определите това натоварване, можете да използвате същата проста формула, само че сега трябва да изчислите топлинната енергия, изразходвана за нагряване на вода. Топлинният му капацитет е известен и възлиза на 4,187 kJ/kg °С или 1,16 W/kg °С. Като се има предвид, че семейство от 4 души се нуждае от 100 литра вода за 1 ден, загрята до 55 ° C, за всички нужди, ние заместваме тези числа във формулата и получаваме:

QDHW \u003d 1,16 W / kg ° С x 100 kg x (55 - 10) ° C = 5220 W или 5,2 kW топлина на ден.

Забележка.По подразбиране се приема, че 1 литър вода е равен на 1 кг, а температурата на студената чешмяна вода е 10 °C.

Единицата мощност на оборудването винаги се отнася за 1 час, а получените 5,2 kW - за деня. Но е невъзможно да разделим тази цифра на 24, защото искаме да получим топла вода възможно най-скоро и за това котелът трябва да има резерв от мощност. Тоест това натоварване трябва да се добави към останалото, както е.

Заключение

Това изчисление на натоварванията за отопление на дома ще даде много по-точни резултати от традиционния метод по площ, въпреки че ще трябва да работите усилено. Крайният резултат трябва да се умножи по коефициента на безопасност - 1,2 или дори 1,4 и според изчислената стойност изберете котелно оборудване. Друг начин за увеличаване на изчисляването на топлинните натоварвания според стандартите е показан във видеото:

Когато проектирате отоплителни системи за всички видове сгради, трябва да направите правилните изчисления и след това да разработите компетентна схема на отоплителния кръг. На този етап трябва да се обърне специално внимание на изчисляването на топлинното натоварване при отопление. За решаването на този проблем е важно да се използва интегриран подход и да се вземат предвид всички фактори, които влияят върху работата на системата.

Покажи всички

Значение на параметъра

С помощта на индикатора за топлинно натоварване можете да разберете количеството топлинна енергия, необходимо за отопление на определено помещение, както и на сградата като цяло. Основната променлива тук е мощността на цялото отоплително оборудване, което се планира да се използва в системата. Освен това е необходимо да се вземат предвид топлинните загуби на къщата.

Изглежда идеална ситуация, при която капацитетът на отоплителния кръг позволява не само да се премахнат всички загуби на топлинна енергия от сградата, но и да се осигурят комфортни условия за живот. За да изчислите правилно специфичното топлинно натоварване, необходимо е да се вземат предвид всички фактори, влияещи на този параметър:



Оптималният режим на работа на отоплителната система може да бъде съставен само като се вземат предвид тези фактори. Единицата за измерване на индикатора може да бъде Gcal / час или kW / час.

изчисляване на топлинното натоварване



Избор на метод

Преди да започнете изчисляването на отоплителното натоварване според обобщените показатели, е необходимо да се определят препоръчителните температурни режими за жилищна сграда. За да направите това, ще трябва да се обърнете към SanPiN 2.1.2.2645-10. Въз основа на данните, посочени в този регулаторен документ, е необходимо да се осигурят режимите на работа на отоплителната система за всяка стая.

Използваните днес методи за изчисляване на почасовото натоварване на отоплителната система позволяват да се получат резултати с различна степен на точност. В някои ситуации са необходими сложни изчисления, за да се сведе до минимум грешката.

Ако при проектирането на отоплителна система оптимизирането на разходите за енергия не е приоритет, могат да се използват по-малко точни методи.

Изчисляване на топлинния товар и проектиране на отоплителна система Audytor OZC + Audytor C.O.



Прости начини

Всеки метод за изчисляване на топлинното натоварване ви позволява да изберете оптималните параметри на отоплителната система. Също така, този индикатор помага да се определи необходимостта от работа за подобряване на топлоизолацията на сградата. Днес се използват два доста прости метода за изчисляване на топлинното натоварване.



В зависимост от района

Ако всички помещения в сградата имат стандартни размери и добра топлоизолация, можете да използвате метода за изчисляване на необходимата мощност на отоплителното оборудване в зависимост от района. В този случай трябва да се произвежда 1 kW топлинна енергия на всеки 10 m 2 от помещението. След това полученият резултат трябва да се умножи по корекционния коефициент за климатичната зона.

Това е най-простият метод за изчисление, но има един сериозен недостатък - грешката е много висока. При изчисленията се взема предвид само климатичния регион. Въпреки това, много фактори влияят върху ефективността на отоплителната система. Поради това не се препоръчва използването на тази техника на практика.

Висококачествени изчисления

Прилагайки методологията за изчисляване на топлинната енергия по агрегирани показатели, грешката в изчислението ще бъде по-малка. Този метод за първи път често се използва за определяне на топлинното натоварване в ситуация, когато точните параметри на конструкцията са неизвестни. За определяне на параметъра се използва формулата за изчисление:

Qot \u003d q0 * a * Vn * (tvn - tnro),

където q0 е специфичната термична характеристика на конструкцията;

а - корекционен коефициент;

Vн - външен обем на сградата;

tvn, tnro - температурни стойности вътре и отвън.




Като пример за изчисляване на топлинните натоварвания с помощта на агрегирани показатели, можете да изчислите максималния индикатор за отоплителната система на сградата по външните стени от 490 m 2. Двуетажната сграда с обща площ от 170 м 2 се намира в Санкт Петербург.

Първо трябва да използвате регулаторния документ, за да установите всички входни данни, необходими за изчислението:

• Топлинната характеристика на сградата е 0,49 W / m³ * C.
• Коефициент на прецизиране - 1.
• Оптималният температурен индикатор вътре в сградата е 22 градуса.




Ако приемем, че минималната температура през зимата ще бъде -15 градуса, можем да заменим всички известни стойности във формулата - Q = 0,49 * 1 * 490 (22 + 15) \u003d 8,883 kW. Използвайки най-простия метод за изчисляване на индикатора за базово топлинно натоварване, резултатът ще бъде по-висок - Q = 17 * 1 = 17 kW / h. При което разширеният метод за изчисляване на индикатора за натоварване взема предвид много повече фактори:

• Оптимални температурни параметри в помещенията.
• Общата площ на сградата.
• Температура на въздуха навън.

Също така, тази техника позволява с минимална грешка да се изчисли мощността на всеки радиатор, инсталиран в една стая. Единственият му недостатък е невъзможността да се изчислят топлинните загуби на сградата.

Изчисляване на топлинните натоварвания, Барнаул

Сложна техника

Тъй като дори при разширено изчисление грешката се оказва доста висока, е необходимо да се използва по-сложен метод за определяне на параметъра на натоварване на отоплителната система. За да бъдат резултатите възможно най-точни, е необходимо да се вземат предвид характеристиките на къщата. Сред тях най-важно е съпротивлението на топлопреминаване ® на материалите, използвани за направата на всеки елемент от сградата - под, стени и таван.

Тази стойност е обратно пропорционална на топлопроводимостта (λ), която показва способността на материалите да пренасят топлинна енергия. Съвсем очевидно е, че колкото по-висока е топлопроводимостта, толкова по-активно къщата ще губи топлинна енергия. Тъй като тази дебелина на материалите (d) не се взема предвид при топлопроводимостта, първо е необходимо да се изчисли съпротивлението на топлопреминаване, като се използва проста формула - R \u003d d / λ.

Предложеният метод се състои от два етапа. Първо се изчисляват топлинните загуби за отворите на прозорците и външните стени, а след това и за вентилацията. Като пример можем да вземем следните характеристики на структурата:

• Площ и дебелина на стената - 290 м² и 0,4 м.
• Сградата е с дограма (двоен стъклопакет с аргон) - 45 m² (R = 0,76 m² * C/W).
• Стените са от масивна тухла - λ=0,56.
• Сградата е изолирана с експандиран полистирол - d = 110 mm, λ = 0,036.




Въз основа на входните данни е възможно да се определи индексът на съпротивление на телевизионното предаване на стените - R = 0,4 / 0,56 = 0,71 m² * C / W. След това се определя подобен индикатор за изолация - R = 0,11 / 0,036 = 3,05 m² * C / W. Тези данни ни позволяват да определим следния индикатор - R общо = 0,71 + 3,05 = 3,76 m² * C / W.

Реалните топлинни загуби на стените ще бъдат - (1 / 3,76) * 245 + (1 / 0,76) * 45 = 125,15 W. Температурните параметри остават непроменени в сравнение с интегрираното изчисление. Следващите изчисления се извършват в съответствие с формулата - 125,15 * (22 + 15) \u003d 4,63 kW / h.

Изчисляване на топлинната мощност на отоплителните системи

На втория етап се изчисляват топлинните загуби на вентилационната система. Известно е, че обемът на къщата е 490 m³, а плътността на въздуха е 1,24 kg/m³. Това ви позволява да разберете неговата маса - 608 кг. През деня въздухът в стаята се актуализира средно 5 пъти. След това можете да изчислите топлинните загуби на вентилационната система - (490 * 45 * 5) / 24 = 4593 kJ, което съответства на 1,27 kW / h. Остава да се определи общата топлинна загуба на сградата, като се сумират наличните резултати - 4,63 + 1,27 = 5,9 kW / h.

Независимо дали става дума за промишлена сграда или жилищна сграда, трябва да направите компетентни изчисления и да съставите схема на веригата на отоплителната система. На този етап експертите препоръчват да се обърне специално внимание на изчисляването на възможното топлинно натоварване на отоплителния кръг, както и на количеството консумирано гориво и генерираната топлина.

Топлинно натоварване: какво е това?

Този термин се отнася до количеството отделена топлина. Извършеното предварително изчисляване на топлинното натоварване ще позволи да се избегнат ненужни разходи за закупуване на компоненти на отоплителната система и за тяхното инсталиране. Също така, това изчисление ще помогне за правилното разпределение на количеството генерирана топлина икономично и равномерно в цялата сграда.

В тези изчисления има много нюанси. Например материалът, от който е построена сградата, топлоизолацията, района и т. н. Експертите се опитват да вземат предвид възможно най-много фактори и характеристики, за да получат по-точен резултат.

Изчисляването на топлинния товар с грешки и неточности води до неефективна работа на отоплителната система. Случва се дори да се наложи да преработите участъци от вече работеща структура, което неизбежно води до непланирани разходи. Да, и жилищно-комуналните организации изчисляват цената на услугите въз основа на данни за топлинния товар.

Основни фактори

Идеално изчислената и проектирана отоплителна система трябва да поддържа зададената температура в помещението и да компенсира произтичащите от това топлинни загуби. Когато изчислявате индикатора за топлинното натоварване на отоплителната система в сградата, трябва да вземете предвид:

Предназначение на сградата: жилищно или промишлено.

Характеристики на конструктивните елементи на конструкцията. Това са прозорци, стени, врати, покрив и вентилационна система.

Размери на корпуса. Колкото по-голям е той, толкова по-мощна трябва да бъде отоплителната система. Не забравяйте да вземете предвид площта на отворите на прозорците, вратите, външните стени и обема на всяко вътрешно пространство.

Наличието на помещения със специални цели (баня, сауна и др.).

Степен на оборудване с технически средства. Тоест наличието на топла вода, вентилационни системи, климатизация и вида на отоплителната система.

За единична стая. Например, в помещения, предназначени за съхранение, не е необходимо да се поддържа комфортна температура за човек.

Брой точки с топла вода. Колкото повече от тях, толкова повече се натоварва системата.

Площ на остъклени повърхности. Стаите с френски прозорци губят значително количество топлина.

Допълнителни условия. В жилищните сгради това може да бъде броят на стаите, балконите и лоджиите и баните. В промишлеността - броят на работните дни в една календарна година, смените, технологичната верига на производствения процес и др.

Климатични условия на региона. При изчисляване на топлинните загуби се вземат предвид уличните температури. Ако разликите са незначителни, тогава малко количество енергия ще бъде изразходвано за компенсация. Докато при -40 ° C извън прозореца ще изисква значителни разходи.

Характеристики на съществуващите методи

Параметрите, включени в изчисляването на топлинния товар, са в SNiP и GOST. Те също така имат специални коефициенти на топлопреминаване. От паспортите на оборудването, включено в отоплителната система, се вземат цифрови характеристики по отношение на конкретен отоплителен радиатор, котел и др. А също така традиционно:

Консумацията на топлина, взета до максимум за един час работа на отоплителната система,

Максимален топлинен поток от един радиатор,

Общи разходи за топлина за определен период (най-често - сезон); ако е необходимо почасово изчисление на натоварването на отоплителната мрежа, тогава изчислението трябва да се извърши, като се вземе предвид температурната разлика през деня.

Направените изчисления се сравняват с топлопреносната площ на цялата система. Индексът е доста точен. Случват се някои отклонения. Например за промишлени сгради ще е необходимо да се вземе предвид намаляването на потреблението на топлинна енергия през уикендите и празниците, а в жилищните сгради - през нощта.

Методите за изчисляване на отоплителните системи имат няколко степени на точност. За да се намали грешката до минимум, е необходимо да се използват доста сложни изчисления. По-малко точни схеми се използват, ако целта не е оптимизиране на разходите за отоплителната система.

Основни методи за изчисление

Към днешна дата изчисляването на топлинния товар върху отоплението на сграда може да се извърши по един от следните начини.

Три основни

1. За изчисляване се вземат агрегирани показатели.
2. За основа се вземат показателите на конструктивните елементи на сградата. Тук също ще бъде важно изчисляването на вътрешния обем въздух, който ще се затопли.
3. Всички обекти, включени в отоплителната система, се изчисляват и обобщават.

Един примерен

Има и четвърти вариант. Има доста голяма грешка, тъй като показателите са взети много средно или не са достатъчни. Ето формулата - Q от \u003d q 0 * a * V H * (t EH - t NPO), където:

• q 0 - специфична топлинна характеристика на сградата (най-често се определя от най-студения период),
• a - корекционен коефициент (зависи от региона и се взема от готови таблици),
• V H е обемът, изчислен от външните равнини.

Пример за просто изчисление

За сграда със стандартни параметри (височина на тавана, размери на помещението и добри топлоизолационни характеристики) може да се приложи просто съотношение на параметрите, коригирано за коефициент в зависимост от региона.

Да предположим, че жилищна сграда се намира в района на Архангелск и нейната площ е 170 квадратни метра. м. Топлинното натоварване ще бъде равно на 17 * 1,6 \u003d 27,2 kW / h.

Такава дефиниция на топлинните натоварвания не отчита много важни фактори. Например, конструктивните характеристики на конструкцията, температурата, броя на стените, съотношението на площите на стените и отворите на прозорците и т. н. Следователно такива изчисления не са подходящи за сериозни проекти за отоплителна система.

Зависи от материала, от който са направени. Най-често днес се използват биметални, алуминиеви, стоманени, много по-рядко чугунени радиатори. Всеки от тях има свой собствен индекс на топлопреминаване (топлинна мощност). Биметалните радиатори с разстояние между осите 500 мм, средно имат 180 - 190 вата. Алуминиевите радиатори имат почти същата производителност.

Топлопреминаването на описаните радиатори се изчислява за една секция. Стоманените плочи радиатори са неразделими. Следователно топлопреминаването им се определя въз основа на размера на цялото устройство. Например, топлинната мощност на двуредов радиатор с ширина 1100 mm и височина 200 mm ще бъде 1010 W, а радиатор от стоманен панел с ширина 500 mm и височина 220 mm ще бъде 1644 W.

Изчисляването на радиатора за отопление по площ включва следните основни параметри:

Височина на тавана (стандартно - 2,7 м),

Топлинна мощност (на кв. м - 100 W),

Една външна стена.

Тези изчисления показват, че на всеки 10 кв. m изисква 1000 W топлинна мощност. Този резултат се разделя на топлинната мощност на една секция. Отговорът е необходимия брой радиаторни секции.

За южните райони на страната ни, както и за северните, са разработени намаляващи и нарастващи коефициенти.

Средно изчисление и точно

Като се имат предвид описаните фактори, средното изчисление се извършва по следната схема. Ако за 1 кв. m изисква 100 W топлинен поток, след това стая от 20 квадратни метра. m трябва да получи 2000 вата. Радиаторът (популярен биметален или алуминиев) от осем секции разпределя около 2 000 на 150, получаваме 13 секции. Но това е доста разширено изчисление на топлинното натоварване.

Точният изглежда малко плашещ. Всъщност, нищо сложно. Ето формулата:

Q t \u003d 100 W / m 2 × S (стаи) m 2 × q 1 × q 2 × q 3 × q 4 × q 5 × q 6 × q 7,където:

• q 1 - вид стъклопакет (обикновен = 1,27, двоен = 1,0, троен = 0,85);
• q 2 - изолация на стената (слаба или липсваща = 1,27, 2-тухлена стена = 1,0, модерна, висока = 0,85);
• q 3 - съотношението на общата площ на прозоречните отвори към площта на пода (40% = 1,2, 30% = 1,1, 20% - 0,9, 10% = 0,8);
• q 4 - външна температура (минималната стойност се взема: -35 o C = 1,5, -25 o C = 1,3, -20 o C = 1,1, -15 o C = 0,9, -10 o C = 0,7);
• q 5 - броят на външните стени в стаята (всички четири = 1,4, три = 1,3, ъглова стая = 1,2, една = 1,2);
• q 6 - вид на изчислителната стая над изчислителната (студено таванско помещение = 1,0, топло таванско помещение = 0,9, жилищно отопляемо помещение = 0,8);
• q 7 - височина на тавана (4,5 m = 1,2, 4,0 m = 1,15, 3,5 m = 1,1, 3,0 m = 1,05, 2,5 m = 1,3).

С помощта на някой от описаните методи е възможно да се изчисли топлинното натоварване на жилищна сграда.

Приблизително изчисление

Това са условията. Минималната температура през студения сезон е -20 ° C. Стая 25 кв. м с троен стъклопакет, двукрила дограма, височина на тавана 3,0 м, двутухлени стени и неотопляем таван. Изчислението ще бъде както следва:

Q \u003d 100 W / m 2 × 25 m 2 × 0,85 × 1 × 0,8 (12%) × 1,1 × 1,2 × 1 × 1,05.

Резултатът 2 356,20 се дели на 150. В резултат на това се оказва, че в стая с посочените параметри трябва да се монтират 16 секции.

Ако се изисква изчисление в гигакалории

При липса на топломер на отворен отоплителен кръг, изчисляването на топлинния товар за отопление на сградата се изчислява по формулата Q = V * (T 1 - T 2) / 1000, където:

• V - количеството вода, консумирана от отоплителната система, изчислено в тонове или m 3,
• T 1 - число, показващо температурата на горещата вода, измерена в o C, а за изчисления се взема температурата, съответстваща на определено налягане в системата. Този индикатор има собствено име - енталпия. Ако не е възможно да се премахнат температурните индикатори по практичен начин, те прибягват до среден индикатор. Тя е в диапазона 60-65 o C.
• T 2 - температура на студената вода. Доста е трудно да се измери в системата, така че са разработени постоянни индикатори, които зависят от температурния режим на улицата. Например, в един от регионите, през студения сезон, този показател се приема равен на 5, през лятото - 15.
• 1000 е коефициентът за получаване на резултата веднага в гигакалории.

В случай на затворена верига, топлинният товар (gcal/h) се изчислява по различен начин:

Q от \u003d α * q o * V * (t in - t n.r.) * (1 + K n.r.) * 0,000001,където

Изчисляването на топлинния товар се оказва малко разширено, но именно тази формула е дадена в техническата литература.

Все по-често, за да повишат ефективността на отоплителната система, те прибягват до сгради.

Тези работи се извършват през нощта. За по-точен резултат трябва да спазвате температурната разлика между стаята и улицата: тя трябва да бъде най-малко 15 o. Флуоресцентните лампи и лампите с нажежаема жичка са изключени. Препоръчително е максимално да премахнете килимите и мебелите, те събарят устройството, давайки някаква грешка.

Проучването се извършва бавно, данните се записват внимателно. Схемата е проста.

Първият етап на работа се извършва на закрито. Устройството се премества постепенно от врати към прозорци, като се обръща специално внимание на ъглите и други фуги.

Вторият етап е оглед на външните стени на сградата с термовизор. Фугите все още се преглеждат внимателно, особено връзката с покрива.

Третият етап е обработка на данни. Първо устройството прави това, след това показанията се прехвърлят на компютър, където съответните програми завършват обработката и дават резултата.

Ако проучването е проведено от лицензирана организация, тогава тя ще издаде доклад със задължителни препоръки въз основа на резултатите от работата. Ако работата е извършена лично, тогава трябва да разчитате на вашите знания и евентуално на помощта на Интернет.

В топлофикационните системи (ТТ) топлинните мрежи доставят топлина на различни потребители на топлина. Въпреки значителното разнообразие на топлинния товар, той може да бъде разделен на две групи според характера на потока във времето: 1) сезонен; 2) целогодишно.

Промените в сезонното натоварване зависят основно от климатичните условия: външна температура, посока и скорост на вятъра, слънчева радиация, влажност на въздуха и др. Външната температура играе важна роля. Сезонното натоварване има относително постоянен дневен модел и променлив годишен модел на натоварване. Сезонното топлинно натоварване включва отопление, вентилация, климатизация. Нито един от тези видове натоварване няма целогодишен характер. Отоплението и вентилацията са зимни топлинни натоварвания. Климатикът през лятото изисква изкуствен студ. Ако този изкуствен студ се произвежда по метода на абсорбция или изхвърляне, тогава ТЕЦ получава допълнително лятно топлинно натоварване, което допринася за повишаване на ефективността на отоплението.

Целогодишното натоварване включва натоварване на процеса и топла вода. Единствените изключения са някои отрасли, свързани предимно с преработка на селскостопански суровини (например захар), чиято работа обикновено е сезонна.

Графикът на технологичното натоварване зависи от профила на промишлените предприятия и техния режим на работа, а графикът на натоварването на топла вода зависи от подобряването на жилищните и обществените сгради, състава на населението и неговия работен ден, както и от експлоатационния режим на комунални услуги - бани, перални. Тези натоварвания имат променлив дневен график. Годишните графики на технологично натоварване и натоварване на топла вода също зависят до известна степен от сезона. По правило летните натоварвания са по-ниски от зимните поради по-високата температура на преработените суровини и чешмяната вода, както и поради по-ниските топлинни загуби от топлопроводи и производствени тръбопроводи.

Една от основните задачи при проектирането и разработването на режима на работа на топлофикационните системи е да се определят стойностите и естеството на топлинните натоварвания.

В случай, че при проектирането на топлофикационни инсталации няма данни за очакваната консумация на топлина въз основа на проектите на топлоконсумиращи инсталации на абонатите, изчисляването на топлинния товар се извършва въз основа на обобщени показатели. По време на работа стойностите на изчислените топлинни натоварвания се коригират според действителните разходи. С течение на времето това дава възможност да се установи доказана топлинна характеристика за всеки консуматор.

Основната задача на отоплението е да поддържа вътрешната температура на помещенията на определено ниво. За да направите това, е необходимо да се поддържа баланс между топлинните загуби на сградата и топлинните печалби. Условието на топлинно равновесие на сграда може да се изрази като равенство

където В- обща топлинна загуба на сградата; Q T- загуба на топлина чрез пренос на топлина през външни корпуси; Q H- загуба на топлина чрез инфилтрация поради навлизане на студен въздух в помещението през течове във външните заграждения; Qo- подаване на топлина към сградата чрез отоплителната система; Q TB - вътрешно разсейване на топлината.

Топлинните загуби на сградата зависят основно от първия срок Q rСледователно, за удобство на изчислението, топлинните загуби на сградата могат да бъдат представени, както следва:

(5)

където μ= Ви /QT- коефициент на инфилтрация, който е съотношението на топлинните загуби от инфилтрация към топлинните загуби от топлопреминаването през външни огради.

Източник на вътрешни топлинни емисии Q TV, в жилищните сгради обикновено са хора, уреди за готвене (газови, електрически и други печки), осветителни тела. Тези отделяния на топлина са до голяма степен произволни по природа и не могат да бъдат контролирани по никакъв начин във времето.

Освен това разсейването на топлината не се разпределя равномерно в цялата сграда.

За да се осигури нормален температурен режим в жилищните райони във всички отопляеми помещения, хидравличните и температурните режими на отоплителната мрежа обикновено се задават според най-неблагоприятните условия, т.е. според режима на отопление на помещенията с нулеви топлинни емисии (Q TB = 0).

За да се предотврати значително повишаване на вътрешната температура в помещения, където вътрешното генериране на топлина е значително, е необходимо периодично да изключвате някои от нагревателите или да намалявате потока на охлаждащата течност през тях.

Качественото решение на този проблем е възможно само с индивидуална автоматизация, т.е. при инсталиране на авторегулатори директно върху отоплителни уреди и вентилационни нагреватели.

Източник на вътрешно отделяне на топлина в промишлени сгради са различни видове топло- и електроцентрали и механизми (пещи, сушилни, двигатели и др.). Вътрешните топлинни емисии на промишлените предприятия са доста стабилни и често представляват значителна част от изчисленото топлинно натоварване, така че трябва да се вземат предвид при разработването на режима на топлоснабдяване за промишлени зони.

Загубите на топлина чрез пренос на топлина през външни корпуси, J/s или kcal/h, могат да бъдат определени чрез изчисление, използвайки формулата

(6)

където Ф- площ на отделните външни огради, m; да се- коефициент на топлопреминаване на външни огради, W / (m 2 K) или kcal / (m 2 h ° C); Δt - разлика в температурата на въздуха от вътрешната и външната страна на ограждащите конструкции, °C.

За сграда с външен размер V,м, периметър в план R,м, площ в план С,м и височина Л m, уравнението (6) лесно се свежда до формулата, предложена от проф. Н.С. Ермолаев.