Recalcularea sarcinii medii de încălzire la maxim. Regulatoare de sarcină termică ca o cale de ieșire din situații dificile

În etapa inițială a amenajării sistemului de alimentare cu căldură a oricăruia dintre obiectele imobiliare, se efectuează proiectarea structurii de încălzire și calculele corespunzătoare. Este imperativ să efectuați un calcul al sarcinii termice pentru a afla cantitatea de combustibil și consumul de căldură necesar pentru încălzirea clădirii. Aceste date sunt necesare pentru a decide cu privire la achiziționarea de echipamente moderne de încălzire.

Sarcinile termice ale sistemelor de alimentare cu căldură

Conceptul de sarcină termică determină cantitatea de căldură care este emisă de dispozitivele de încălzire instalate într-o clădire rezidențială sau la un obiect în alte scopuri. Înainte de instalarea echipamentului, acest calcul se efectuează pentru a evita costurile financiare inutile și alte probleme care pot apărea în timpul funcționării sistemului de încălzire.

Cunoscând principalii parametri de funcționare ai designului alimentării cu căldură, este posibil să se organizeze funcționarea eficientă a dispozitivelor de încălzire. Calculul contribuie la implementarea sarcinilor cu care se confruntă sistemul de încălzire și la conformitatea elementelor acestuia cu normele și cerințele prescrise în SNiP.

Când se calculează sarcina termică pentru încălzire, chiar și cea mai mică greșeală poate duce la mari probleme, deoarece pe baza datelor obținute, departamentul local de locuințe și servicii comunale aprobă limite și alți parametri de consum care vor deveni baza pentru determinarea costului serviciilor. .

Cantitatea totală de încărcare termică a unui sistem modern de încălzire include câțiva parametri de bază:

• sarcina asupra structurii de alimentare cu căldură;
• sarcină pe sistemul de încălzire prin pardoseală, dacă este planificat să fie instalat în casă;
• sarcina asupra sistemului de ventilatie naturala si/sau fortata;
• sarcina sistemului de alimentare cu apă caldă;
• sarcina asociata cu diverse nevoi tehnologice.

Caracteristicile obiectului pentru calcularea sarcinilor termice

Sarcina termică calculată corect pe încălzire poate fi determinată, cu condiția ca absolut totul, chiar și cele mai mici nuanțe, să fie luate în considerare în procesul de calcul.

Lista de detalii și parametri este destul de extinsă:

• scopul și tipul proprietății. Pentru calcul, este important să știți care clădire va fi încălzită - o clădire rezidențială sau nerezidențială, un apartament (citiți și: ""). Tipul clădirii depinde de rata de încărcare determinată de companiile care furnizează energie termică și, în consecință, de costul furnizării de energie termică;
• caracteristici arhitecturale. Se iau în considerare dimensiunile gardurilor exterioare precum pereții, acoperișul, pardoseala și dimensiunile deschiderilor pentru ferestre, uși și balcon. Numărul de etaje ale clădirii, precum și prezența subsolurilor, mansardelor și caracteristicile lor inerente sunt considerate importante;
• regimul de temperatură pentru fiecare cameră din casă. Temperatura este implicită pentru o ședere confortabilă a oamenilor într-o cameră de zi sau într-o zonă a clădirii administrative (a se citi: "");
• caracteristici ale designului gardurilor exterioare, inclusiv grosimea și tipul materialelor de construcție, prezența unui strat termoizolant și produsele utilizate pentru aceasta;
• scopul sediului. Această caracteristică este deosebit de importantă pentru clădirile industriale, în care pentru fiecare atelier sau secție este necesar să se creeze anumite condiții privind asigurarea condițiilor de temperatură;
• disponibilitatea spațiilor speciale și caracteristicile acestora. Acest lucru se aplică, de exemplu, piscinelor, serelor, băilor etc.;
• gradul de intretinere. Prezența/absența alimentării cu apă caldă, încălzire centralizată, sistem de aer condiționat etc.;
• numărul de puncte pentru admisia lichidului de răcire încălzit. Cu cât sunt mai multe, cu atât sarcina termică exercitată asupra întregii structuri de încălzire este mai mare;
• numărul de persoane din clădire sau care locuiesc în casă. Umiditatea și temperatura depind direct de această valoare, care sunt luate în considerare în formula de calcul a încărcăturii termice;
• alte caracteristici ale obiectului. Dacă aceasta este o clădire industrială, atunci pot fi numărul de zile lucrătoare din timpul anului calendaristic, numărul de muncitori pe tură. Pentru o casă privată se ține cont de câte persoane locuiesc în ea, câte camere, băi etc.

Calculul sarcinilor termice

Sarcina termică a clădirii se calculează în raport cu încălzirea în etapa în care se proiectează un obiect imobiliar cu orice scop. Acest lucru este necesar pentru a preveni cheltuielile inutile și pentru a alege echipamentul de încălzire potrivit.

La efectuarea calculelor, se iau în considerare normele și standardele, precum și GOST, TCH, SNB.

În timpul determinării valorii puterii termice, se iau în considerare o serie de factori:

Calculul sarcinilor termice ale clădirii cu un anumit grad de marjă este necesar pentru a preveni costurile financiare inutile în viitor.

Necesitatea unor astfel de acțiuni este cea mai importantă atunci când se organizează alimentarea cu căldură a unei cabane de țară. Într-o astfel de proprietate, instalarea echipamentelor suplimentare și a altor elemente ale structurii de încălzire va fi incredibil de costisitoare.

Caracteristici ale calculului sarcinilor termice

Valorile calculate ale temperaturii și umidității aerului din interior și coeficienții de transfer de căldură pot fi găsite în literatura specială sau în documentația tehnică furnizată de producători produselor lor, inclusiv unităților de căldură.

Metoda standard de calcul a încărcăturii termice a unei clădiri pentru a asigura încălzirea eficientă a acesteia include determinarea consecventă a debitului maxim de căldură de la dispozitivele de încălzire (radiatoare de încălzire), a consumului maxim de energie termică pe oră (a se citi: ""). De asemenea, este necesar să se cunoască consumul total de energie termică într-o anumită perioadă de timp, de exemplu, în timpul sezonului de încălzire.

Calculul sarcinilor termice, care ia în considerare suprafața dispozitivelor implicate în schimbul de căldură, este utilizat pentru diferite obiecte imobiliare. Această opțiune de calcul vă permite să calculați cel mai corect parametrii sistemului, care va asigura o încălzire eficientă, precum și să efectuați un studiu energetic al caselor și clădirilor. Aceasta este o modalitate ideală de a determina parametrii alimentării cu căldură de serviciu a unei instalații industriale, ceea ce presupune o scădere a temperaturii în timpul orelor nelucrătoare.

Metode de calcul a sarcinilor termice

Până în prezent, calculul sarcinilor termice se realizează folosind mai multe metode principale, inclusiv:

• calculul pierderilor de căldură folosind indicatori agregați;
• determinarea transferului de căldură al echipamentelor de încălzire și ventilație instalate în clădire;
• calculul valorilor ținând cont de diferitele elemente ale structurilor de închidere, precum și de pierderile suplimentare asociate cu încălzirea aerului.

Calcul mărit al sarcinii termice

Un calcul extins al sarcinii termice a clădirii este utilizat în cazurile în care nu există suficiente informații despre obiectul proiectat sau datele necesare nu corespund caracteristicilor reale.

Pentru a efectua astfel de calcule de încălzire, se utilizează o formulă simplă:

Qmax de la.=αxVxq0x(tv-tn.r.) x10-6, unde:

• α este un factor de corecție care ia în considerare caracteristicile climatice ale unei anumite regiuni în care se construiește clădirea (este utilizat când temperatura de proiectare diferă de la 30 de grade sub zero);
• q0 - caracteristică specifică furnizării de căldură, care se alege în funcție de temperatura celei mai reci săptămâni din timpul anului (așa-numitele „cinci zile”). Vezi și: „Cum se calculează caracteristica de încălzire specifică a unei clădiri – teorie și practică”;
• V este volumul exterior al clădirii.

Pe baza datelor de mai sus, se efectuează un calcul extins al încărcăturii termice.

Tipuri de sarcini termice pentru calcule

La efectuarea calculelor și alegerea echipamentelor, se iau în considerare diferite sarcini termice:

1. Sarcini sezoniere cu următoarele caracteristici:

   Se caracterizează prin modificări în funcție de temperatura ambiantă din stradă;
   - prezența diferențelor în cantitatea de energie termică consumată în conformitate cu caracteristicile climatice ale regiunii în care se află casa;
   - modificarea sarcinii sistemului de incalzire in functie de ora din zi. Deoarece gardurile exterioare au rezistență la căldură, acest parametru este considerat nesemnificativ;
   - consumul de caldura al sistemului de ventilatie in functie de ora din zi.

2. Sarcini termice permanente. În majoritatea obiectelor sistemului de alimentare cu căldură și alimentare cu apă caldă, acestea sunt utilizate pe tot parcursul anului. De exemplu, în sezonul cald, costul energiei termice în comparație cu perioada de iarnă este redus cu aproximativ 30-35%.
3. căldură uscată. Reprezintă radiația termică și schimbul de căldură prin convecție datorită altor dispozitive similare. Acest parametru este determinat folosind temperatura bulbului uscat. Depinde de mulți factori, inclusiv ferestre și uși, sisteme de ventilație, diverse echipamente, schimb de aer din cauza prezenței fisurilor în pereți și tavane. Luați în considerare și numărul de persoane prezente în cameră.
4. Căldura latentă. Se formează ca urmare a procesului de evaporare și condensare. Temperatura se determină cu ajutorul unui termometru cu bulb umed. În orice încăpere destinată, nivelul de umiditate este afectat de:

   Numărul de persoane care se află simultan în cameră;
   - disponibilitatea echipamentelor tehnologice sau de altă natură;
   - fluxuri de mase de aer care patrund prin fisuri si fisuri din anvelopa cladirii.

Controlere de sarcină termică

Setul de cazane moderne de uz industrial și casnic include RTN (regulatoare termice de sarcină). Aceste dispozitive (vezi foto) sunt concepute pentru a menține puterea unității de încălzire la un anumit nivel și nu permit sărituri și căderi în timpul funcționării lor.

RTH vă permite să economisiți la facturile de încălzire, deoarece în majoritatea cazurilor există anumite limite și acestea nu pot fi depășite. Acest lucru este valabil mai ales pentru întreprinderile industriale. Cert este că pentru depășirea limitei sarcinilor termice ar trebui impuse penalități.

Este destul de dificil să faci singur un proiect și să calculezi sarcina asupra sistemelor care asigură încălzire, ventilație și aer condiționat într-o clădire, așa că această etapă de lucru este de obicei încredințată specialiștilor. Adevărat, dacă doriți, puteți efectua singuri calculele.

Gav - consum mediu de apă caldă.

Calcul cuprinzător al sarcinii termice

Pe lângă soluționarea teoretică a problemelor legate de sarcinile termice, în timpul proiectării se desfășoară o serie de activități practice. Studiile termice cuprinzătoare includ termografia tuturor structurilor clădirii, inclusiv tavane, pereți, uși, ferestre. Datorită acestei lucrări, este posibilă identificarea și remedierea diverșilor factori care afectează pierderea de căldură a unei case sau clădiri industriale.

Diagnosticarea prin imagistică termică arată clar care va fi diferența reală de temperatură atunci când o anumită cantitate de căldură trece printr-un „pătrat” din suprafața structurilor care înconjoară. Termografia ajută și la stabilire

Datorită sondajelor termice, se obțin cele mai fiabile date privind încărcăturile de căldură și pierderile de căldură pentru o anumită clădire pe o anumită perioadă de timp. Măsurile practice fac posibilă demonstrarea clară a ceea ce calculele teoretice nu pot arăta - zonele problematice ale structurii viitoare.

Din cele de mai sus, putem concluziona că calculele sarcinilor termice pentru alimentarea cu apă caldă, încălzirea și ventilația, la fel ca și calculul hidraulic al sistemului de încălzire, sunt foarte importante și cu siguranță ar trebui efectuate înainte de începerea amenajării căldurii. sistem de alimentare în propria casă sau la un obiect în alte scopuri. Atunci când abordarea muncii se face corect, se va asigura funcționarea fără probleme a structurii de încălzire și fără costuri suplimentare.

Exemplu video de calcul al sarcinii termice pe sistemul de încălzire al unei clădiri:

Pentru a afla câtă putere ar trebui să aibă echipamentul de energie termică a unei case private, este necesar să se determine sarcina totală a sistemului de încălzire, pentru care se efectuează un calcul termic. În acest articol nu vom vorbi despre o metodă extinsă de calcul a suprafeței sau volumului unei clădiri, ci vom prezenta o metodă mai exactă folosită de proiectanți, doar într-o formă simplificată pentru o mai bună percepție. Deci, 3 tipuri de sarcini cad pe sistemul de încălzire al casei:

• compensarea pierderilor de energie termică lasă prin structurile clădirii (pereți, pardoseli, acoperișuri);
• încălzirea aerului necesar pentru ventilarea spațiilor;
• încălzirea apei pentru nevoile de apă caldă menajeră (atunci când este implicat un cazan și nu un încălzitor separat).

Determinarea pierderilor de căldură prin garduri exterioare

În primul rând, să prezentăm formula din SNiP, care calculează energia termică pierdută prin structurile clădirii care separă interiorul casei de stradă:

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

• Q este consumul de căldură care iese prin structură, W;
• R - rezistența la transferul de căldură prin materialul gardului, m2ºС / W;
• S este aria acestei structuri, m2;
• tv - temperatura care ar trebui să fie în interiorul casei, ºС;
• tn este temperatura medie exterioară pentru cele mai reci 5 zile, ºС.

Pentru trimitere. Conform metodologiei, calculul pierderilor de căldură se efectuează separat pentru fiecare cameră. Pentru a simplifica sarcina, se propune să se ia clădirea ca un întreg, presupunând o temperatură medie acceptabilă de 20-21 ºС.

Suprafața pentru fiecare tip de împrejmuire exterioară se calculează separat, pentru care se măsoară ferestrele, ușile, pereții și podelele cu acoperiș. Acest lucru se face deoarece sunt fabricate din materiale diferite de grosimi diferite. Deci calculul va trebui făcut separat pentru toate tipurile de structuri, iar apoi rezultatele vor fi însumate. Probabil că știi cea mai rece temperatură a străzii din zona ta de reședință din practică. Dar parametrul R va trebui calculat separat conform formulei:

R = δ / λ, unde:

• λ este coeficientul de conductivitate termică a materialului de gard, W/(mºС);
• δ este grosimea materialului în metri.

Notă. Valoarea lui λ este o valoare de referință, este ușor de găsit în orice literatură de referință, iar pentru ferestrele din plastic, producătorii vă vor spune acest coeficient. Mai jos este un tabel cu coeficienții de conductivitate termică a unor materiale de construcție, iar pentru calcule este necesar să se ia valorile operaționale ale lui λ.

De exemplu, să calculăm câtă căldură va fi pierdută de 10 m2 dintr-un zid de cărămidă de 250 mm grosime (2 cărămizi) cu o diferență de temperatură între exterior și interiorul casei de 45 ºС:

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

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

Dacă peretele este format din materiale diferite (material structural plus izolație), atunci acestea trebuie, de asemenea, calculate separat, conform formulelor de mai sus, iar rezultatele rezumate. Ferestrele și acoperișurile sunt calculate în același mod, dar situația este diferită cu podele. În primul rând, trebuie să desenați un plan de construcție și să-l împărțiți în zone de 2 m lățime, așa cum se face în figură:

Acum ar trebui să calculați aria zonei de plajă și să o înlocuiți alternativ în formula principală. În loc de parametrul R, trebuie să luați valorile standard pentru zona I, II, III și IV, indicate în tabelul de mai jos. La sfârșitul calculelor se adună rezultatele și obținem pierderea totală de căldură prin pardoseli.

Consumul de încălzire a aerului de ventilație

Oamenii neinformați adesea nu țin cont de faptul că aerul de alimentare din casă trebuie și el încălzit, iar această sarcină termică cade și asupra sistemului de încălzire. Aerul rece încă intră în casă din exterior, fie că ne place sau nu, și este nevoie de energie pentru a o încălzi. În plus, o ventilație completă de alimentare și evacuare ar trebui să funcționeze într-o casă privată, de regulă, cu un impuls natural. Schimbul de aer se realizează datorită prezenței curentului în conductele de ventilație și în coșul cazanului.

Metoda de determinare a încărcăturii termice din ventilație propusă în documentația de reglementare este destul de complicată. Rezultate destul de precise pot fi obținute dacă această sarcină este calculată folosind formula binecunoscută prin capacitatea termică a substanței:

Qvent = cmΔt, aici:

• Qvent - cantitatea de căldură necesară pentru încălzirea aerului de alimentare, W;
• Δt - diferența de temperatură în stradă și în interiorul casei, ºС;
• m este masa amestecului de aer care vine din exterior, kg;
• c este capacitatea termică a aerului, presupusă a fi 0,28 W / (kg ºС).

Complexitatea calculării acestui tip de încărcare termică constă în determinarea corectă a masei de aer încălzit. Este greu de aflat cât ajunge în casă cu ventilație naturală. Prin urmare, merită să ne referim la standarde, deoarece clădirile sunt construite conform proiectelor în care sunt prevăzute schimburile de aer necesare. Iar regulamentele spun că în majoritatea încăperilor mediul de aer ar trebui să se schimbe 1 dată pe oră. Apoi luăm volumele tuturor camerelor și adăugăm la acestea ratele de consum de aer pentru fiecare baie - 25 m3/h și aragazul de bucătărie - 100 m3/h.

Pentru a calcula sarcina termică la încălzirea prin ventilație, volumul de aer rezultat trebuie convertit în masă, după ce a învățat densitatea sa la diferite temperaturi din tabel:

Să presupunem că cantitatea totală de aer de alimentare este de 350 m3/h, temperatura exterioară este minus 20 ºС, iar temperatura interioară este plus 20 ºС. Apoi masa sa va fi de 350 m3 x 1,394 kg / m3 = 488 kg, iar sarcina termică a sistemului de încălzire va fi Qvent = 0,28 W / (kg ºС) x 488 kg x 40 ºС = 5465,6 W sau 5,5 kW.

Sarcina termică de la încălzirea ACM

Pentru a determina această sarcină, puteți utiliza aceeași formulă simplă, doar că acum trebuie să calculați energia termică cheltuită pentru încălzirea apei. Capacitatea sa termică este cunoscută și se ridică la 4,187 kJ/kg °С sau 1,16 W/kg °С. Având în vedere că o familie de 4 persoane are nevoie de 100 de litri de apă timp de 1 zi, încălzită la 55 ° C, pentru toate nevoile, înlocuim aceste numere în formulă și obținem:

QDHW \u003d 1,16 W / kg ° С x 100 kg x (55 - 10) ° С \u003d 5220 W sau 5,2 kW de căldură pe zi.

Notă.În mod implicit, se presupune că 1 litru de apă este egal cu 1 kg, iar temperatura apei rece de la robinet este de 10 °C.

Unitatea de putere a echipamentului este întotdeauna referită la 1 oră, iar rezultatul 5,2 kW - la zi. Dar este imposibil să împărțim această cifră la 24, deoarece dorim să primim cât mai curând apă caldă, iar pentru aceasta centrala trebuie să aibă o rezervă de putere. Adică, această sarcină trebuie adăugată la restul așa cum este.

Concluzie

Acest calcul al sarcinilor de încălzire a locuinței va da rezultate mult mai precise decât metoda tradițională pe zonă, deși va trebui să munciți din greu. Rezultatul final trebuie înmulțit cu factorul de siguranță - 1,2 sau chiar 1,4 și, în funcție de valoarea calculată, selectați echipamentul cazanului. O altă modalitate de a mări calculul sarcinilor termice conform standardelor este prezentată în videoclip:

Când proiectați sisteme de încălzire pentru toate tipurile de clădiri, trebuie să faceți calculele corecte și apoi să dezvoltați o diagramă competentă a circuitului de încălzire. În această etapă, trebuie acordată o atenție deosebită calculului încărcăturii termice la încălzire. Pentru a rezolva această problemă, este important să folosiți o abordare integrată și să luați în considerare toți factorii care afectează funcționarea sistemului.

Arata tot

Importanța parametrilor

Folosind indicatorul de încărcare termică, puteți afla cantitatea de energie termică necesară pentru încălzirea unei anumite încăperi, precum și a clădirii în ansamblu. Principala variabilă aici este puterea tuturor echipamentelor de încălzire care este planificată să fie utilizată în sistem. În plus, este necesar să se țină cont de pierderile de căldură ale casei.

O situație ideală pare să fie cea în care capacitatea circuitului de încălzire permite nu numai eliminarea tuturor pierderilor de energie termică din clădire, ci și asigurarea unor condiții confortabile de viață. Pentru a calcula corect sarcina termică specifică, este necesar să se țină cont de toți factorii care influențează acest parametru:



Modul optim de funcționare al sistemului de încălzire poate fi compilat doar ținând cont de acești factori. Unitatea de măsură a indicatorului poate fi Gcal / oră sau kW / oră.

calculul sarcinii de încălzire



Alegerea metodei

Înainte de a începe calculul sarcinii de încălzire conform indicatorilor agregați, este necesar să se determine regimurile de temperatură recomandate pentru o clădire rezidențială. Pentru a face acest lucru, va trebui să vă referiți la SanPiN 2.1.2.2645-10. Pe baza datelor specificate în acest document de reglementare, este necesar să se asigure modurile de funcționare ale sistemului de încălzire pentru fiecare cameră.

Metodele utilizate astăzi pentru calcularea sarcinii orare pe sistemul de încălzire fac posibilă obținerea de rezultate cu diferite grade de precizie. În unele situații, sunt necesare calcule complexe pentru a minimiza eroarea.

Dacă, la proiectarea unui sistem de încălzire, optimizarea costurilor energetice nu este o prioritate, se pot folosi metode mai puțin precise.

Calcul sarcina termica si proiectarea sistemului de incalzire Audytor OZC + Audytor C.O.



Căi simple

Orice metodă de calcul a încărcăturii termice vă permite să alegeți parametrii optimi ai sistemului de încălzire. De asemenea, acest indicator ajută la determinarea necesității de lucrări pentru îmbunătățirea izolației termice a clădirii. Astăzi, sunt utilizate două metode destul de simple de calculare a încărcăturii termice.



În funcție de zonă

Dacă toate încăperile din clădire au dimensiuni standard și au o izolare termică bună, puteți utiliza metoda de calcul a puterii necesare a echipamentelor de încălzire în funcție de zonă. În acest caz, ar trebui să se producă 1 kW de energie termică pentru fiecare 10 m 2 din încăpere. Apoi rezultatul obținut trebuie înmulțit cu factorul de corecție pentru zona climatică.

Aceasta este cea mai simplă metodă de calcul, dar are un dezavantaj serios - eroarea este foarte mare. În timpul calculelor se ia în considerare doar regiunea climatică. Cu toate acestea, mulți factori afectează eficiența sistemului de încălzire. Prin urmare, nu este recomandată utilizarea acestei tehnici în practică.

Computing de lux

Aplicând metodologia de calcul a căldurii conform indicatorilor agregați, eroarea de calcul va fi mai mică. Această metodă a fost folosită mai întâi pentru a determina sarcina termică într-o situație în care parametrii exacti ai structurii nu erau cunoscuți. Pentru a determina parametrul, se utilizează formula de calcul:

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

unde q0 este caracteristica termică specifică a structurii;

a - factor de corecție;

Vн - volumul exterior al clădirii;

tvn, tnro - valorile temperaturii din interiorul casei și din exterior.




Ca exemplu de calcul al sarcinilor termice folosind indicatori agregați, puteți calcula indicatorul maxim pentru sistemul de încălzire al unei clădiri de-a lungul pereților exteriori de 490 m 2. Clădirea cu două etaje cu o suprafață totală de 170 m2 este situată în Sankt Petersburg.

Mai întâi trebuie să utilizați documentul de reglementare pentru a stabili toate datele de intrare necesare pentru calcul:

• Caracteristica termică a clădirii este de 0,49 W/m³*C.
• Coeficient de rafinare - 1.
• Indicatorul optim de temperatură în interiorul clădirii este de 22 de grade.




Presupunând că temperatura minimă în timpul iernii va fi de -15 grade, putem înlocui toate valorile cunoscute în formula - Q \u003d 0,49 * 1 * 490 (22 + 15) \u003d 8,883 kW. Folosind cea mai simplă metodă de calculare a indicatorului de încărcare termică de bază, rezultatul ar fi mai mare - Q = 17 * 1 = 17 kW / h. în care metoda extinsă de calculare a indicatorului de sarcină ia în considerare mult mai mulți factori:

• Parametri optimi de temperatură în incintă.
• Suprafața totală a clădirii.
• Temperatura aerului exterior.

De asemenea, această tehnică permite, cu o eroare minimă, să se calculeze puterea fiecărui calorifer instalat într-o singură încăpere. Singurul său dezavantaj este incapacitatea de a calcula pierderea de căldură a clădirii.

Calculul sarcinilor termice, Barnaul

Tehnica complexa

Deoarece chiar și cu un calcul extins, eroarea se dovedește a fi destul de mare, este necesar să se utilizeze o metodă mai complexă pentru determinarea parametrului de sarcină a sistemului de încălzire. Pentru ca rezultatele să fie cât mai exacte, este necesar să se țină cont de caracteristicile casei. Dintre acestea, cea mai importantă este rezistența la transferul termic ® a materialelor utilizate pentru realizarea fiecărui element al clădirii - podeaua, pereții și tavanul.

Această valoare este invers legată de conductibilitatea termică (λ), care arată capacitatea materialelor de a transfera energie termică. Este destul de evident că, cu cât conductivitatea termică este mai mare, cu atât mai activ casa va pierde energie termică. Deoarece această grosime a materialelor (d) nu este luată în considerare în conductibilitatea termică, este mai întâi necesar să se calculeze rezistența la transferul de căldură folosind o formulă simplă - R \u003d d / λ.

Metoda propusă constă în două etape. În primul rând, pierderile de căldură sunt calculate pentru deschiderile ferestrelor și pereții exteriori, iar apoi pentru ventilație. Ca exemplu, putem lua următoarele caracteristici ale structurii:

• Suprafața și grosimea peretelui - 290 m² și 0,4 m.
• Cladirea dispune de geamuri (titrare termopan cu argon) - 45 m² (R = 0,76 m² * C/W).
• Pereții sunt din cărămidă plină - λ=0,56.
• Clădirea a fost izolată cu polistiren expandat - d = 110 mm, λ = 0,036.




Pe baza datelor de intrare, este posibil să se determine indicele de rezistență la transmisia TV al pereților - R \u003d 0,4 / 0,56 \u003d 0,71 m² * C / W. Apoi se determină un indicator similar de izolație - R \u003d 0,11 / 0,036 \u003d 3,05 m² * C / W. Aceste date ne permit să determinăm următorul indicator - R total = 0,71 + 3,05 = 3,76 m² * C / W.

Pierderea reală de căldură a pereților va fi - (1 / 3,76) * 245 + (1 / 0,76) * 45 = 125,15 W. Parametrii de temperatură au rămas neschimbați în comparație cu calculul integrat. Următoarele calcule sunt efectuate în conformitate cu formula - 125,15 * (22 + 15) \u003d 4,63 kW / h.

Calculul puterii termice a sistemelor de încălzire

În a doua etapă se calculează pierderile de căldură ale sistemului de ventilație. Se știe că volumul casei este de 490 m³, iar densitatea aerului este de 1,24 kg/m³. Acest lucru vă permite să aflați masa sa - 608 kg. În timpul zilei, aerul din cameră este actualizat în medie de 5 ori. După aceea, puteți calcula pierderea de căldură a sistemului de ventilație - (490 * 45 * 5) / 24 = 4593 kJ, ceea ce corespunde la 1,27 kW / h. Rămâne de determinat pierderea totală de căldură a clădirii prin însumarea rezultatelor disponibile - 4,63 + 1,27 = 5,9 kW / h.

Indiferent dacă este o clădire industrială sau o clădire rezidențială, trebuie să faceți calcule competente și să întocmiți o diagramă a circuitului sistemului de încălzire. În această etapă, experții recomandă să se acorde o atenție deosebită calculului posibilei sarcini termice pe circuitul de încălzire, precum și cantității de combustibil consumat și căldură generată.

Sarcina termică: ce este?

Acest termen se referă la cantitatea de căldură emisă. Calculul preliminar efectuat al sarcinii termice va permite evitarea costurilor inutile pentru achiziționarea componentelor sistemului de încălzire și pentru instalarea acestora. De asemenea, acest calcul va ajuta la distribuirea corectă a cantității de căldură generată în mod economic și uniform în întreaga clădire.

Există multe nuanțe în aceste calcule. De exemplu, materialul din care este construită clădirea, izolația termică, regiunea etc. Experții încearcă să țină cont de cât mai mulți factori și caracteristici pentru a obține un rezultat mai precis.

Calculul sarcinii termice cu erori și inexactități duce la funcționarea ineficientă a sistemului de încălzire. Se întâmplă chiar să fii nevoit să refaci secțiuni ale unei structuri deja funcționale, ceea ce duce inevitabil la cheltuieli neplanificate. Da, iar organizațiile de locuințe și comunale calculează costul serviciilor pe baza datelor despre sarcina termică.

Factori principali

Un sistem de încălzire calculat și proiectat ideal trebuie să mențină temperatura setată în cameră și să compenseze pierderile de căldură rezultate. Când calculați indicatorul sarcinii termice pe sistemul de încălzire din clădire, trebuie să luați în considerare:

Scopul clădirii: rezidențial sau industrial.

Caracteristicile elementelor structurale ale structurii. Acestea sunt ferestre, pereți, uși, acoperiș și sistem de ventilație.

Dimensiunile carcasei. Cu cât este mai mare, cu atât sistemul de încălzire ar trebui să fie mai puternic. Asigurați-vă că țineți cont de zona deschiderilor de ferestre, uși, pereți exteriori și volumul fiecărui spațiu interior.

Prezența camerelor cu destinații speciale (baie, saună etc.).

Gradul de echipare cu dispozitive tehnice. Adică prezența apei calde, a sistemelor de ventilație, a aerului condiționat și a tipului de sistem de încălzire.

Pentru o camera single. De exemplu, în încăperile destinate depozitării, nu este necesar să se mențină o temperatură confortabilă pentru o persoană.

Numărul de puncte cu alimentare cu apă caldă. Cu cât sunt mai multe, cu atât sistemul este încărcat mai mult.

Zona suprafețelor vitrate. Camerele cu ferestre franceze pierd o cantitate semnificativă de căldură.

Termeni suplimentari. În clădirile rezidențiale, acesta poate fi numărul de camere, balcoane și loggii și băi. În industrie - numărul de zile lucrătoare într-un an calendaristic, ture, lanțul tehnologic al procesului de producție etc.

Condițiile climatice ale regiunii. La calcularea pierderilor de căldură se ia în considerare temperaturile străzilor. Dacă diferențele sunt nesemnificative, atunci o cantitate mică de energie va fi cheltuită pentru compensare. În timp ce la -40 ° C în afara ferestrei, va necesita cheltuieli semnificative.

Caracteristicile metodelor existente

Parametrii incluși în calculul sarcinii termice sunt în SNiP și GOST. De asemenea, au coeficienți speciali de transfer termic. Din pașapoartele echipamentelor incluse în sistemul de încălzire se preiau caracteristici digitale referitoare la un anumit radiator de încălzire, cazan etc. Și, de asemenea, în mod tradițional:

Consumul de căldură, luat la maximum pentru o oră de funcționare a sistemului de încălzire,

Debitul maxim de căldură de la un radiator,

Costurile totale de căldură într-o anumită perioadă (cel mai adesea - un sezon); dacă este necesar un calcul orar al sarcinii pe rețeaua de încălzire, atunci calculul trebuie efectuat ținând cont de diferența de temperatură din timpul zilei.

Calculele efectuate sunt comparate cu zona de transfer de căldură a întregului sistem. Indicele este destul de precis. Se întâmplă unele abateri. De exemplu, pentru clădirile industriale, va fi necesar să se țină cont de reducerea consumului de energie termică în weekend și sărbători, iar în clădirile rezidențiale - noaptea.

Metodele de calcul a sistemelor de încălzire au mai multe grade de precizie. Pentru a reduce eroarea la minimum, este necesar să folosiți calcule destul de complexe. Sunt utilizate scheme mai puțin precise dacă scopul nu este optimizarea costurilor sistemului de încălzire.

Metode de calcul de bază

Până în prezent, calculul sarcinii termice pentru încălzirea unei clădiri poate fi efectuat în unul dintre următoarele moduri.

Trei principale

1. Indicatorii agregați sunt luați pentru calcul.
2. Indicatorii elementelor structurale ale clădirii sunt luați ca bază. Aici, calculul volumului intern de aer care urmează să se încălzească va fi, de asemenea, important.
3. Toate obiectele incluse în sistemul de încălzire sunt calculate și rezumate.

Un exemplar

Există și o a patra opțiune. Are o eroare destul de mare, deoarece indicatorii sunt luați foarte medii, sau nu sunt suficienți. Iată formula - Q din \u003d q 0 * a * V H * (t EH - t NPO), unde:

• q 0 - caracteristica termică specifică clădirii (determinată cel mai adesea de perioada cea mai rece),
• a - factor de corecție (depinde de regiune și este luat din tabele gata făcute),
• V H este volumul calculat din planurile exterioare.

Exemplu de calcul simplu

Pentru o clădire cu parametri standard (înălțimea tavanelor, dimensiunile încăperii și caracteristici bune de izolare termică), se poate aplica un raport simplu de parametri, ajustat pentru un coeficient în funcție de regiune.

Să presupunem că o clădire rezidențială este situată în regiunea Arhangelsk, iar suprafața sa este de 170 de metri pătrați. m. Sarcina termică va fi egală cu 17 * 1,6 \u003d 27,2 kW / h.

O astfel de definiție a sarcinilor termice nu ia în considerare mulți factori importanți. De exemplu, caracteristicile de proiectare ale structurii, temperatura, numărul de pereți, raportul dintre suprafețele pereților și deschiderile ferestrelor etc. Prin urmare, astfel de calcule nu sunt potrivite pentru proiecte serioase de sisteme de încălzire.

Depinde de materialul din care sunt fabricate. Cel mai adesea astăzi se folosesc radiatoare bimetalice, aluminiu, oțel, mult mai rar radiatoare din fontă. Fiecare dintre ele are propriul indice de transfer de căldură (putere termică). Radiatoarele bimetalice cu o distanță între axe de 500 mm au, în medie, 180 - 190 wați. Caloriferele din aluminiu au aproape aceleași performanțe.

Transferul de căldură al radiatoarelor descrise este calculat pentru o secțiune. Radiatoarele din tablă de oțel nu sunt separabile. Prin urmare, transferul lor de căldură este determinat în funcție de dimensiunea întregului dispozitiv. De exemplu, puterea termică a unui radiator cu două rânduri de 1.100 mm lățime și 200 mm înălțime va fi de 1.010 W, iar un radiator cu panou de oțel de 500 mm lățime și 220 mm înălțime va fi de 1.644 W.

Calculul radiatorului de încălzire pe suprafață include următorii parametri de bază:

Înălțimea tavanului (standard - 2,7 m),

Putere termică (pe mp - 100 W),

Un perete exterior.

Aceste calcule arată că pentru fiecare 10 mp. m necesită 1.000 W de putere termică. Acest rezultat este împărțit la puterea termică a unei secțiuni. Răspunsul este numărul necesar de secțiuni de radiator.

Pentru regiunile sudice ale țării noastre, precum și pentru cele nordice s-au dezvoltat coeficienți în scădere și creștere.

Calcul mediu si exact

Având în vedere factorii descriși, calculul mediu se efectuează conform următoarei scheme. Dacă pentru 1 mp. m necesită 100 W de flux de căldură, apoi o cameră de 20 de metri pătrați. m ar trebui să primească 2.000 de wați. Radiatorul (popular bimetalic sau aluminiu) de opt secțiuni alocă aproximativ 2.000 la 150, obținem 13 secțiuni. Dar acesta este un calcul destul de extins al sarcinii termice.

Cel exact arată puțin intimidant. De fapt, nimic complicat. Iată formula:

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

• q 1 - tip de geam (obișnuit = 1,27, dublu = 1,0, triplu = 0,85);
• q 2 - izolarea peretelui (slab sau absent = 1,27, 2-perete de cărămidă = 1,0, modern, înalt = 0,85);
• q 3 - raportul dintre suprafața totală a deschiderilor ferestrelor și suprafața podelei (40% = 1,2, 30% = 1,1, 20% - 0,9, 10% = 0,8);
• q 4 - temperatura exterioară (se ia valoarea minimă: -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 - numărul de pereți exteriori din cameră (toți patru = 1,4, trei = 1,3, camera de colț = 1,2, unul = 1,2);
• q 6 - tip camera de calcul deasupra camerei de calcul (mansarda rece = 1,0, mansarda calda = 0,9, camera incalzita rezidentiala = 0,8);
• q 7 - înălțimea tavanului (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).

Folosind oricare dintre metodele descrise, este posibil să se calculeze sarcina termică a unui bloc de apartamente.

Calcul aproximativ

Acestea sunt condițiile. Temperatura minimă în sezonul rece este de -20 ° C. Camera 25 mp. m cu geam triplu, ferestre dublu canat, inaltime tavan de 3,0 m, pereti din doua caramizi si mansarda neincalzita. Calculul va fi după cum urmează:

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

Rezultatul, 2 356,20, este împărțit la 150. Ca rezultat, se dovedește că 16 secțiuni trebuie instalate într-o cameră cu parametrii specificați.

Dacă se cere calculul în gigacalorii

În absența unui contor de energie termică pe un circuit de încălzire deschis, calculul sarcinii termice pentru încălzirea clădirii este calculat prin formula Q \u003d V * (T 1 - T 2) / 1000, unde:

• V - cantitatea de apă consumată de sistemul de încălzire, calculată în tone sau m 3,
• T 1 - un număr care arată temperatura apei calde, măsurată în o C, iar pentru calcule se ia temperatura corespunzătoare unei anumite presiuni din sistem. Acest indicator are propriul nume - entalpie. Dacă nu este posibilă eliminarea indicatoarelor de temperatură într-un mod practic, aceștia recurg la un indicator mediu. Este în intervalul 60-65 o C.
• T 2 - temperatura apei reci. Este destul de dificil de măsurat în sistem, așa că au fost dezvoltați indicatori constanți care depind de regimul de temperatură de pe stradă. De exemplu, într-una dintre regiuni, în sezonul rece, acest indicator este luat egal cu 5, vara - 15.
• 1.000 este coeficientul pentru obținerea imediată a rezultatului în gigacalorii.

În cazul unui circuit închis, sarcina termică (gcal/h) se calculează diferit:

Q din \u003d α * q o * V * (t în - t n.r.) * (1 + K n.r.) * 0,000001, Unde

Calculul sarcinii termice se dovedește a fi oarecum mărit, dar această formulă este dată în literatura tehnică.

Din ce în ce mai mult, pentru a crește eficiența sistemului de încălzire, se apelează la clădiri.

Aceste lucrări se efectuează noaptea. Pentru un rezultat mai precis, trebuie să observați diferența de temperatură dintre cameră și stradă: trebuie să fie de cel puțin 15 o. Lămpile fluorescente și incandescente sunt oprite. Este indicat să scoateți la maximum covoarele și mobilierul, acestea doboară dispozitivul, dând o oarecare eroare.

Sondajul se desfășoară lent, datele sunt înregistrate cu atenție. Schema este simplă.

Prima etapă de lucru are loc în interior. Dispozitivul este mutat treptat de la uși la ferestre, acordând o atenție deosebită colțurilor și altor îmbinări.

A doua etapă este examinarea pereților exteriori ai clădirii cu o cameră termică. Rosturile sunt încă examinate cu atenție, în special legătura cu acoperișul.

A treia etapă este prelucrarea datelor. În primul rând, dispozitivul face acest lucru, apoi citirile sunt transferate pe un computer, unde programele corespunzătoare completează procesarea și dau rezultatul.

Dacă sondajul a fost realizat de o organizație autorizată, atunci aceasta va emite un raport cu recomandări obligatorii bazate pe rezultatele lucrării. Dacă munca a fost efectuată personal, atunci trebuie să vă bazați pe cunoștințele dvs. și, eventual, pe ajutorul internetului.

În sistemele de termoficare (DC) rețelele de căldură furnizează căldură diverșilor consumatori de căldură. În ciuda diversității semnificative a încărcăturii termice, aceasta poate fi împărțită în două grupe în funcție de natura fluxului în timp: 1) sezonier; 2) tot timpul anului.

Modificările sarcinii sezoniere depind în principal de condițiile climatice: temperatura exterioară, direcția și viteza vântului, radiația solară, umiditatea aerului etc. Temperatura exterioară joacă un rol important. Sarcina sezonieră are un model zilnic relativ constant și un model de încărcare anual variabil. Sarcina de căldură sezonieră include încălzire, ventilație, aer condiționat. Niciunul dintre aceste tipuri de încărcătură nu are un caracter pe tot parcursul anului. Încălzirea și ventilația sunt sarcini termice de iarnă. Aerul condiționat vara necesită frig artificial. Dacă acest frig artificial este produs prin metoda de absorbție sau ejecție, atunci CCE primește o sarcină suplimentară de căldură de vară, care contribuie la creșterea eficienței încălzirii.

Sarcina pe tot parcursul anului include sarcina procesului și alimentarea cu apă caldă. Singurele excepții sunt anumite industrii, legate în principal de prelucrarea materiilor prime agricole (de exemplu, zahărul), a căror activitate este de obicei sezonieră.

Programul de încărcare tehnologică depinde de profilul întreprinderilor industriale și de modul lor de funcționare, iar programul de încărcare a furnizării de apă caldă depinde de îmbunătățirea clădirilor rezidențiale și publice, de componența populației și de ziua ei de lucru, precum și de funcționarea. modul de utilități publice - băi, spălătorii. Aceste încărcături au un program zilnic variabil. Graficele anuale ale sarcinii tehnologice și încărcăturii de alimentare cu apă caldă depind, de asemenea, într-o anumită măsură de sezon. De regulă, încărcăturile de vară sunt mai mici decât cele de iarnă din cauza temperaturii mai ridicate a materiilor prime procesate și a apei de la robinet, precum și din cauza pierderilor mai mici de căldură de la conductele de căldură și conductele de producție.

Una dintre sarcinile principale în proiectarea și dezvoltarea modului de funcționare a sistemelor de termoficare este determinarea valorilor și a naturii sarcinilor termice.

În cazul în care, la proiectarea instalațiilor de termoficare, nu există date privind consumul de căldură estimat pe baza proiectelor de instalații consumatoare de căldură ale abonaților, calculul sarcinii termice se realizează pe baza indicatorilor agregați. În timpul funcționării, valorile sarcinilor termice calculate sunt ajustate în funcție de costurile reale. În timp, acest lucru face posibilă stabilirea unei caracteristici termice dovedite pentru fiecare consumator.

Sarcina principală a încălzirii este menținerea temperaturii interioare a încăperii la un anumit nivel. Pentru a face acest lucru, este necesar să se mențină un echilibru între pierderile de căldură ale clădirii și câștigul de căldură. Condiția de echilibru termic al unei clădiri poate fi exprimată ca egalitate

Unde Q- pierderea totală de căldură a clădirii; Q T- pierderi de caldura prin transfer de caldura prin incinte exterioare; QH- pierderi de caldura prin infiltratie datorita patrunderii aerului rece in incapere prin scurgeri in incintele exterioare; Qo- furnizarea de căldură a clădirii prin sistemul de încălzire; Q TB - disipare internă a căldurii.

Pierderea de căldură a clădirii depinde în principal de primul termen Q r Prin urmare, pentru comoditatea calculului, pierderile de căldură ale clădirii pot fi reprezentate după cum urmează:

(5)

unde μ= Qși /Q T- coeficientul de infiltrare, care este raportul dintre pierderile de căldură prin infiltrare și pierderile de căldură prin transferul de căldură prin gardurile exterioare.

Sursa emisiilor interne de căldură Q TV, în clădirile rezidențiale sunt de obicei oamenii, aparatele de gătit (gaz, electrice și alte sobe), corpurile de iluminat. Aceste degajări de căldură sunt în mare măsură aleatorii și nu pot fi controlate în niciun fel în timp.

În plus, disiparea căldurii nu este distribuită uniform în întreaga clădire.

Pentru a asigura un regim normal de temperatură în zonele rezidențiale din toate spațiile încălzite, regimurile hidraulice și de temperatură ale rețelei de încălzire sunt de obicei stabilite în funcție de condițiile cele mai nefavorabile, adică. conform modului de încălzire a spațiului cu emisii zero de căldură (Q TB = 0).

Pentru a preveni o creștere semnificativă a temperaturii interioare în încăperile în care generarea internă de căldură este semnificativă, este necesar să opriți periodic unele dintre încălzitoare sau să reduceți fluxul de lichid de răcire prin acestea.

O soluție calitativă la această problemă este posibilă numai cu automatizarea individuală, adică. la instalarea autoregulatoarelor direct pe dispozitivele de încălzire și încălzitoarele de ventilație.

Sursa degajării interioare de căldură în clădirile industriale o constituie diverse tipuri de centrale și mecanisme termice și electrice (cuptoare, uscători, motoare etc.). Emisiile interne de căldură ale întreprinderilor industriale sunt destul de stabile și reprezintă adesea o proporție semnificativă din sarcina de încălzire calculată, așa că ar trebui să fie luate în considerare la dezvoltarea regimului de alimentare cu căldură pentru zonele industriale.

Pierderea de căldură prin transferul de căldură prin incinte externe, J/s sau kcal/h, poate fi determinată prin calcul folosind formula

(6)

Unde F- suprafața gardurilor exterioare individuale, m; la- coeficientul de transfer termic al gardurilor externe, W / (m 2 K) sau kcal / (m 2 h ° С); Δt - diferența de temperatură a aerului față de părțile interioare și exterioare ale structurilor de închidere, °C.

Pentru o clădire cu dimensiune exterioară V, m, perimetrul în plan R, m, suprafata in plan S, m și înălțimea L m, ecuația (6) se reduce ușor la formula propusă de prof. N.S. Ermolaev.