Prepočet priemerného vykurovacieho zaťaženia na maximum. Regulátory tepelného zaťaženia ako východisko z ťažkých situácií

Domov

studne

V počiatočnej fáze usporiadania systému zásobovania teplom ktoréhokoľvek z nehnuteľných objektov sa vykonáva návrh vykurovacej konštrukcie a príslušné výpočty. Na zistenie množstva paliva a spotreby tepla potrebného na vykurovanie budovy je nevyhnutné vykonať výpočet tepelnej záťaže. Tieto údaje sú potrebné na rozhodnutie o kúpe moderného vykurovacieho zariadenia.

Tepelné zaťaženie systémov zásobovania teplom

Pojem tepelná záťaž definuje množstvo tepla, ktoré vydávajú vykurovacie zariadenia inštalované v bytovom dome alebo na objekte na iné účely. Pred inštaláciou zariadenia sa tento výpočet vykoná, aby sa predišlo zbytočným finančným nákladom a iným problémom, ktoré môžu vzniknúť pri prevádzke vykurovacieho systému.

Po znalosti hlavných prevádzkových parametrov konštrukcie zásobovania teplom je možné organizovať efektívne fungovanie vykurovacích zariadení. Výpočet prispieva k realizácii úloh, ktorým čelí vykurovací systém, a súladu jeho prvkov s normami a požiadavkami predpísanými v SNiP.

Pri výpočte tepelnej záťaže na vykurovanie môže aj najmenšia chyba viesť k veľkým problémom, pretože na základe získaných údajov miestne oddelenie bytových a komunálnych služieb schvaľuje limity a ďalšie parametre spotreby, ktoré sa stanú základom pre stanovenie nákladov na služby. .

Celkové množstvo tepelného zaťaženia moderného vykurovacieho systému zahŕňa niekoľko základných parametrov:

zaťaženie konštrukcie zásobovania teplom;
zaťaženie systému podlahového vykurovania, ak sa plánuje jeho inštalácia v dome;
zaťaženie systému prirodzeného a/alebo núteného vetrania;
zaťaženie systému zásobovania teplou vodou;
zaťaženie spojené s rôznymi technologickými potrebami.

Charakteristika objektu pre výpočet tepelných zaťažení

Správne vypočítané tepelné zaťaženie vykurovania je možné určiť za predpokladu, že pri výpočte sa bude brať do úvahy úplne všetko, dokonca aj tie najmenšie nuansy.

Zoznam podrobností a parametrov je pomerne rozsiahly:

účel a druh majetku. Pre výpočet je dôležité vedieť, ktorá budova sa bude vykurovať - bytový alebo nebytový dom, byt (čítaj tiež: ""). Typ budovy závisí od miery zaťaženia, ktorú určujú spoločnosti dodávajúce teplo, a podľa toho aj od nákladov na dodávku tepla;
architektonické prvky. Zohľadňujú sa rozmery vonkajších plotov, ako sú steny, strešná krytina, podlaha a rozmery okenných, dverových a balkónových otvorov. Za dôležité sa považuje počet podlaží budovy, ako aj prítomnosť suterénov, podkroví a ich vlastné charakteristiky;
teplotný režim pre každú miestnosť v dome. Teplota sa predpokladá pre pohodlný pobyt ľudí v obývacej izbe alebo v oblasti administratívnej budovy (čítaj: "");
vlastnosti dizajnu vonkajších plotov vrátane hrúbky a typu stavebných materiálov, prítomnosti tepelne izolačnej vrstvy a výrobkov používaných na tento účel;
účel priestorov. Táto charakteristika je obzvlášť dôležitá pre priemyselné budovy, v ktorých je potrebné pre každú dielňu alebo sekciu vytvoriť určité podmienky týkajúce sa zabezpečenia teplotných podmienok;
dostupnosť špeciálnych priestorov a ich vlastnosti. Týka sa to napríklad bazénov, skleníkov, kúpeľov atď.;
stupeň údržby. Prítomnosť/neprítomnosť dodávky teplej vody, centrálneho vykurovania, klimatizačného systému atď.;
počet bodov pre príjem ohriatej chladiacej kvapaliny. Čím viac ich je, tým väčšie je tepelné zaťaženie celej vykurovacej konštrukcie;
počet osôb v budove alebo bývajúcich v dome. Vlhkosť a teplota priamo závisia od tejto hodnoty, ktoré sa berú do úvahy vo vzorci na výpočet tepelného zaťaženia;
ďalšie vlastnosti objektu. Ak ide o priemyselný objekt, tak nimi môže byť počet pracovných dní počas kalendárneho roka, počet pracovníkov na zmenu. Pri súkromnom dome berú do úvahy, koľko ľudí v ňom žije, koľko izieb, kúpeľní atď.

Výpočet tepelnej záťaže

Tepelná záťaž objektu sa počíta vo vzťahu k vykurovaniu v štádiu projektovania nehnuteľného objektu akéhokoľvek účelu. Je to potrebné, aby sa predišlo zbytočným výdavkom a aby sa zvolilo správne vykurovacie zariadenie.

Pri výpočtoch sa berú do úvahy normy a normy, ako aj GOST, TCH, SNB.

Pri určovaní hodnoty tepelného výkonu sa berie do úvahy niekoľko faktorov:

Výpočet tepelných zaťažení budovy s určitou mierou rezervy je potrebný, aby sa predišlo zbytočným finančným nákladom v budúcnosti.

Potreba takýchto akcií je najdôležitejšia pri zabezpečení dodávky tepla vidieckej chate. V takejto nehnuteľnosti bude inštalácia dodatočného vybavenia a ďalších prvkov vykurovacej konštrukcie neuveriteľne nákladná.

Vlastnosti výpočtu tepelného zaťaženia

Vypočítané hodnoty vnútornej teploty a vlhkosti vzduchu a súčiniteľov prestupu tepla nájdete v odbornej literatúre alebo v technickej dokumentácii dodávanej výrobcami k ich výrobkom, vrátane tepelných jednotiek.

Štandardná metóda výpočtu tepelnej záťaže budovy na zabezpečenie jej efektívneho vykurovania zahŕňa dôsledné určenie maximálneho tepelného toku z vykurovacích zariadení (vykurovacích radiátorov), maximálnej spotreby tepelnej energie za hodinu (čítaj: „“). Taktiež je potrebné poznať celkovú spotrebu tepelného výkonu za určité časové obdobie, napríklad počas vykurovacieho obdobia.

Výpočet tepelného zaťaženia, ktorý zohľadňuje povrch zariadení zapojených do výmeny tepla, sa používa pre rôzne objekty nehnuteľností. Táto možnosť výpočtu vám umožňuje čo najsprávnejšie vypočítať parametre systému, ktorý zabezpečí efektívne vykurovanie, ako aj vykonať energetický prieskum domov a budov. Ide o ideálny spôsob stanovenia parametrov priebežnej dodávky tepla priemyselného zariadenia, čo znamená pokles teploty v mimopracovných hodinách.

Metódy výpočtu tepelného zaťaženia

K dnešnému dňu sa výpočet tepelného zaťaženia vykonáva pomocou niekoľkých hlavných metód vrátane:

výpočet tepelných strát pomocou agregovaných ukazovateľov;
určenie prestupu tepla vykurovacích a ventilačných zariadení inštalovaných v budove;
výpočet hodnôt s prihliadnutím na rôzne prvky obvodových konštrukcií, ako aj dodatočné straty spojené s ohrevom vzduchu.

Rozšírený výpočet tepelnej záťaže

Zväčšený výpočet tepelného zaťaženia budovy sa používa v prípadoch, keď nie je dostatok informácií o navrhovanom objekte alebo požadované údaje nezodpovedajú skutočným charakteristikám.

Na vykonanie takýchto výpočtov vykurovania sa používa jednoduchý vzorec:

Qmax od.=αxVxq0x(tv-tn.r.) x10-6, kde:

α je korekčný faktor, ktorý zohľadňuje klimatické vlastnosti konkrétneho regiónu, kde sa budova stavia (používa sa, keď sa návrhová teplota líši od 30 stupňov pod nulou);
q0 - špecifická charakteristika dodávky tepla, ktorá sa volí na základe teploty najchladnejšieho týždňa v roku (tzv. „päť dní“). Pozri tiež: "Ako sa vypočítava špecifická vykurovacia charakteristika budovy - teória a prax";
V je vonkajší objem budovy.

Na základe vyššie uvedených údajov sa vykoná zväčšený výpočet tepelného zaťaženia.

Typy tepelných zaťažení pre výpočty

Pri výpočtoch a výbere zariadenia sa berú do úvahy rôzne tepelné zaťaženia:

Sezónne zaťaženie s nasledujúcimi vlastnosťami:
Vyznačujú sa zmenami v závislosti od teploty okolia na ulici;
- prítomnosť rozdielov v množstve spotreby tepelnej energie v súlade s klimatickými charakteristikami regiónu, kde sa dom nachádza;
- zmena zaťaženia vykurovacieho systému v závislosti od dennej doby. Keďže vonkajšie ploty majú tepelnú odolnosť, tento parameter sa považuje za nevýznamný;
- spotreba tepla ventilačného systému v závislosti od dennej doby.
Trvalé tepelné zaťaženie. Vo väčšine objektov systému zásobovania teplom a teplou vodou sú využívané počas celého roka. Napríklad v teplom období sa náklady na tepelnú energiu v porovnaní so zimným obdobím znížia asi o 30-35%.
suché teplo. Predstavuje tepelné žiarenie a konvekčnú výmenu tepla v dôsledku iných podobných zariadení. Tento parameter sa určuje pomocou teploty suchého teplomera. Závisí to od mnohých faktorov vrátane okien a dverí, ventilačných systémov, rôznych zariadení, výmeny vzduchu v dôsledku prítomnosti trhlín v stenách a stropoch. Berte do úvahy aj počet osôb prítomných v miestnosti.
Latentné teplo. Vzniká ako výsledok procesu vyparovania a kondenzácie. Teplota sa určuje pomocou vlhkého teplomera. V každej zamýšľanej miestnosti je úroveň vlhkosti ovplyvnená:
Počet ľudí, ktorí sú súčasne v miestnosti;
- dostupnosť technologického alebo iného vybavenia;
- toky vzdušných hmôt prenikajúce cez trhliny a trhliny v obvodovom plášti budovy.

Regulátory tepelnej záťaže

Zostava moderných kotlov pre priemyselné a domáce účely obsahuje RTN (regulátory tepelnej záťaže). Tieto zariadenia (pozri fotografiu) sú navrhnuté tak, aby udržiavali výkon vykurovacej jednotky na určitej úrovni a neumožňovali skoky a poklesy počas ich prevádzky.

RTN vám umožňuje ušetriť na účtoch za vykurovanie, pretože vo väčšine prípadov existujú určité limity a nemožno ich prekročiť. To platí najmä pre priemyselné podniky. Faktom je, že za prekročenie limitu tepelného zaťaženia by sa mali ukladať pokuty.

Je dosť ťažké urobiť projekt sami a vypočítať zaťaženie systémov, ktoré zabezpečujú vykurovanie, vetranie a klimatizáciu v budove, takže táto fáza práce je zvyčajne dôveryhodná odborníkom. Je pravda, že ak chcete, môžete výpočty vykonať sami.

Gav - priemerná spotreba teplej vody.

Komplexný výpočet tepelnej záťaže

Okrem teoretického riešenia problematiky tepelného zaťaženia sa pri návrhu realizuje množstvo praktických činností. Komplexné tepelné prieskumy zahŕňajú termografiu všetkých stavebných konštrukcií vrátane stropov, stien, dverí, okien. Vďaka tejto práci je možné identifikovať a opraviť rôzne faktory, ktoré ovplyvňujú tepelné straty domu alebo priemyselného objektu.

Termovízna diagnostika jasne ukazuje, aký bude skutočný teplotný rozdiel, keď určité množstvo tepla prejde jedným „štvorcom“ plochy obvodových konštrukcií. Termografia tiež pomáha určiť

Vďaka tepelným prieskumom sa získajú najspoľahlivejšie údaje o tepelnej záťaži a tepelných stratách pre konkrétny objekt za určité časové obdobie. Praktické opatrenia umožňujú názorne demonštrovať to, čo teoretické výpočty nedokážu – problémové oblasti budúcej štruktúry.

Z uvedeného môžeme konštatovať, že výpočty tepelnej záťaže pre zásobovanie teplou vodou, vykurovanie a vetranie, podobne ako hydraulický výpočet vykurovacej sústavy, sú veľmi dôležité a určite by sa mali vykonať pred začatím usporiadania vykurovacieho systému. zásobovacieho systému vo vašom vlastnom dome alebo v objekte na iné účely. Pri správnom prístupe k práci bude zabezpečená bezproblémová prevádzka vykurovacej konštrukcie a to bez dodatočných nákladov.

Video príklad výpočtu tepelného zaťaženia vykurovacieho systému budovy:

Ak chcete zistiť, aký výkon by malo mať tepelno-energetické zariadenie súkromného domu, je potrebné určiť celkové zaťaženie vykurovacieho systému, pre ktorý sa vykonáva tepelný výpočet. V tomto článku nebudeme hovoriť o zväčšenej metóde výpočtu plochy alebo objemu budovy, ale predstavíme si presnejšiu metódu, ktorú používajú projektanti, len v zjednodušenej forme pre lepšie vnímanie. Na vykurovací systém domu teda pripadajú 3 typy záťaže:

kompenzácia strát tepelnej energie odchádzajúcej cez stavebné konštrukcie (steny, podlahy, strechy);
ohrev vzduchu potrebného na vetranie priestorov;
ohrev vody pre potreby TÚV (keď je do toho zapojený kotol a nie samostatný ohrievač).

Stanovenie tepelných strát cez vonkajšie ploty

Najprv predstavme vzorec z SNiP, ktorý počíta stratu tepelnej energie cez stavebné konštrukcie, ktoré oddeľujú interiér domu od ulice:

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

Q je spotreba tepla odchádzajúceho cez konštrukciu, W;
R - odolnosť voči prenosu tepla cez materiál plotu, m2ºС / W;
S je plocha tejto konštrukcie, m2;
tv - teplota, ktorá by mala byť v dome, ºС;
tn je priemerná vonkajšia teplota za 5 najchladnejších dní, ºС.

Pre referenciu. Podľa metodiky sa výpočet tepelných strát vykonáva samostatne pre každú miestnosť. Na zjednodušenie úlohy sa navrhuje brať budovu ako celok za predpokladu prijateľnej priemernej teploty 20-21 ºС.

Samostatne sa vypočíta plocha pre každý typ vonkajšieho oplotenia, pre ktorú sa merajú okná, dvere, steny a podlahy so strechou. Je to spôsobené tým, že sú vyrobené z rôznych materiálov rôznych hrúbok. Výpočet sa teda bude musieť vykonať samostatne pre všetky typy štruktúr a potom sa výsledky spočítajú. Najchladnejšiu teplotu na ulici vo vašej oblasti bydliska pravdepodobne poznáte z praxe. Parameter R sa však bude musieť vypočítať samostatne podľa vzorca:

R = δ / λ, kde:

λ je súčiniteľ tepelnej vodivosti materiálu plotu, W/(mºС);
δ je hrúbka materiálu v metroch.

Poznámka. Hodnota λ je orientačná, ľahko ju nájdete v akejkoľvek referenčnej literatúre a pri plastových oknách vám tento koeficient povedia výrobcovia. Nižšie je uvedená tabuľka s koeficientmi tepelnej vodivosti niektorých stavebných materiálov a pre výpočty je potrebné vziať prevádzkové hodnoty λ.

Ako príklad si vypočítajme, koľko tepla stratí 10 m2 tehlovej steny s hrúbkou 250 mm (2 tehly) s teplotným rozdielom medzi vonkajškom a vnútri domu 45 °С:

R = 0,25 m / 0,44 W / (mºС) = 0,57 m2ºС / W.

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

Ak sa stena skladá z rôznych materiálov (konštrukčný materiál plus izolácia), musia sa tiež vypočítať oddelene podľa vyššie uvedených vzorcov a zhrnúť výsledky. Okná a strešná krytina sa počítajú rovnako, no pri podlahách je situácia iná. Najprv musíte nakresliť plán budovy a rozdeliť ho na zóny široké 2 m, ako je to znázornené na obrázku:

Teraz by ste mali vypočítať plochu každej zóny a striedavo ju nahradiť do hlavného vzorca. Namiesto parametra R musíte vziať štandardné hodnoty pre zónu I, II, III a IV uvedené v tabuľke nižšie. Na konci výpočtov sa výsledky spočítajú a dostaneme celkové tepelné straty cez podlahy.

Spotreba ohrevu vetracieho vzduchu

Neinformovaní ľudia často neberú do úvahy, že treba ohrievať aj privádzaný vzduch v dome a táto tepelná záťaž dopadá aj na vykurovaciu sústavu. Do domu zvonku stále, či chceme alebo nie, vstupuje studený vzduch a na jeho vykúrenie si berie energiu. Okrem toho by v súkromnom dome malo spravidla fungovať plnohodnotné prívodné a odsávacie vetranie s prirodzeným impulzom. Výmena vzduchu sa vytvára v dôsledku prítomnosti ťahu vo ventilačných kanáloch a komíne kotla.

Spôsob stanovenia tepelnej záťaže z vetrania navrhovaný v regulačnej dokumentácii je pomerne komplikovaný. Docela presné výsledky možno získať, ak sa toto zaťaženie vypočíta pomocou dobre známeho vzorca prostredníctvom tepelnej kapacity látky:

Qvent = cmΔt, tu:

Qvent - množstvo tepla potrebného na ohrev privádzaného vzduchu, W;
Δt - teplotný rozdiel na ulici a vo vnútri domu, ºС;
m je hmotnosť zmesi vzduchu prichádzajúcej zvonku, kg;
c je tepelná kapacita vzduchu predpokladaná 0,28 W / (kg ºС).

Zložitosť výpočtu tohto typu tepelnej záťaže spočíva v správnom určení hmotnosti ohriateho vzduchu. Je ťažké zistiť, koľko sa dostane dovnútra domu prirodzeným vetraním. Preto sa oplatí odkázať na normy, pretože budovy sú postavené podľa projektov, kde sú stanovené požadované výmeny vzduchu. A predpisy hovoria, že vo väčšine miestností by sa prostredie vzduchu malo zmeniť 1 krát za hodinu. Potom vezmeme objemy všetkých miestností a pridáme k nim spotrebu vzduchu pre každú kúpeľňu - 25 m3 / ha kuchynský plynový sporák - 100 m3 / h.

Na výpočet tepelného zaťaženia vykurovania z vetrania sa musí výsledný objem vzduchu previesť na hmotnosť, keď sa jeho hustota pri rôznych teplotách zistí z tabuľky:

Predpokladajme, že celkové množstvo privádzaného vzduchu je 350 m3/h, vonkajšia teplota mínus 20 ºС a vnútorná teplota plus 20 ºС. Potom bude jeho hmotnosť 350 m3 x 1,394 kg / m3 = 488 kg a tepelné zaťaženie vykurovacieho systému bude Qvent = 0,28 W / (kg ºС) x 488 kg x 40 ºС = 5465,6 W alebo 5,5 kW.

Tepelná záťaž z ohrevu TÚV

Na určenie tohto zaťaženia môžete použiť rovnaký jednoduchý vzorec, len teraz musíte vypočítať tepelnú energiu vynaloženú na ohrev vody. Jeho tepelná kapacita je známa a predstavuje 4,187 kJ/kg °С alebo 1,16 W/kg °С. Vzhľadom na to, že 4-členná rodina potrebuje na 1 deň 100 litrov vody zohriatej na 55 °C pre všetky potreby, dosadíme do vzorca tieto čísla a dostaneme:

QTUV \u003d 1,16 W / kg ° С x 100 kg x (55 - 10) ° С \u003d 5220 W alebo 5,2 kW tepla za deň.

Poznámka.Štandardne sa predpokladá, že 1 liter vody sa rovná 1 kg a teplota studenej vody z vodovodu je 10 °C.

Jednotka výkonu zariadenia sa vždy vzťahuje na 1 hodinu a výsledných 5,2 kW - na deň. Toto číslo však nie je možné vydeliť 24, pretože chceme dostať teplú vodu čo najskôr, a preto musí mať kotol výkonovú rezervu. To znamená, že toto zaťaženie sa musí pridať k zvyšku tak, ako je.

Záver

Tento výpočet zaťaženia vykurovania domácností poskytne oveľa presnejšie výsledky ako tradičná metóda podľa oblasti, aj keď budete musieť tvrdo pracovať. Konečný výsledok je potrebné vynásobiť bezpečnostným faktorom - 1,2 alebo dokonca 1,4 a podľa vypočítanej hodnoty vybrať zariadenie kotla. Ďalší spôsob, ako zväčšiť výpočet tepelných zaťažení podľa noriem, je uvedený vo videu:

Pri navrhovaní vykurovacích systémov pre všetky typy budov musíte urobiť správne výpočty a potom vypracovať kompetentnú schému vykurovacieho okruhu. V tejto fáze je potrebné venovať osobitnú pozornosť výpočtu tepelného zaťaženia vykurovania. Na vyriešenie tohto problému je dôležité použiť integrovaný prístup a zohľadniť všetky faktory, ktoré ovplyvňujú fungovanie systému.

Ukázať všetko

Dôležitosť parametra

Pomocou indikátora tepelnej záťaže môžete zistiť množstvo tepelnej energie potrebnej na vykurovanie konkrétnej miestnosti, ale aj budovy ako celku. Hlavnou premennou je tu výkon všetkých vykurovacích zariadení, ktoré sa plánujú použiť v systéme. Okrem toho je potrebné vziať do úvahy tepelné straty domu.

Ideálnou sa javí situácia, v ktorej kapacita vykurovacieho okruhu umožňuje nielen eliminovať všetky straty tepelnej energie z budovy, ale aj zabezpečiť komfortné podmienky na bývanie. Ak chcete správne vypočítať špecifické tepelné zaťaženie, je potrebné vziať do úvahy všetky faktory ovplyvňujúce tento parameter:

Optimálny režim prevádzky vykurovacieho systému je možné zostaviť len s prihliadnutím na tieto faktory. Jednotkou merania indikátora môže byť Gcal / hodina alebo kW / hodina.

výpočet vykurovacieho zaťaženia

Výber metódy

Pred začatím výpočtu vykurovacieho zaťaženia podľa agregovaných ukazovateľov je potrebné určiť odporúčané teplotné režimy pre obytný dom. Ak to chcete urobiť, musíte sa obrátiť na SanPiN 2.1.2.2645-10. Na základe údajov uvedených v tomto regulačnom dokumente je potrebné zabezpečiť prevádzkové režimy vykurovacieho systému pre každú miestnosť.

Dnes používané metódy na výpočet hodinového zaťaženia vykurovacieho systému umožňujú získať výsledky rôzneho stupňa presnosti. V niektorých situáciách sú na minimalizáciu chyby potrebné zložité výpočty.

Ak pri návrhu vykurovacieho systému nie je prioritou optimalizácia nákladov na energiu, možno použiť menej presné metódy.

Výpočet tepelnej záťaže a návrh vykurovacieho systému Audytor OZC + Audytor C.O.

Jednoduché spôsoby

Akýkoľvek spôsob výpočtu tepelného zaťaženia vám umožňuje zvoliť optimálne parametre vykurovacieho systému. Tento ukazovateľ tiež pomáha určiť potrebu práce na zlepšenie tepelnej izolácie budovy. Dnes sa používajú dve pomerne jednoduché metódy na výpočet tepelného zaťaženia.

V závislosti od oblasti

Ak majú všetky miestnosti v budove štandardné rozmery a dobrú tepelnú izoláciu, môžete použiť metódu výpočtu požadovaného výkonu vykurovacích zariadení v závislosti od oblasti. V tomto prípade by sa mal na každých 10 m 2 miestnosti vyrobiť 1 kW tepelnej energie. Potom sa získaný výsledok musí vynásobiť korekčným faktorom pre klimatickú zónu.

Toto je najjednoduchšia metóda výpočtu, ale má jednu vážnu nevýhodu - chyba je veľmi vysoká. Pri výpočtoch sa berie do úvahy iba klimatická oblasť. Na účinnosť vykurovacieho systému však vplýva veľa faktorov. Preto sa neodporúča používať túto techniku v praxi.

Upscale Computing

Aplikovaním metodiky výpočtu tepla podľa agregovaných ukazovateľov bude chyba výpočtu menšia. Táto metóda sa prvýkrát často používala na určenie tepelného zaťaženia v situácii, keď presné parametre konštrukcie neboli známe. Na určenie parametra sa používa vzorec na výpočet:

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

kde q0 je špecifická tepelná charakteristika konštrukcie;

a - korekčný faktor;

Vн - vonkajší objem budovy;

tvn, tnro - hodnoty teploty v dome a vonku.

Ako príklad výpočtu tepelného zaťaženia pomocou agregovaných ukazovateľov môžete vypočítať maximálny ukazovateľ pre vykurovací systém budovy pozdĺž vonkajších stien 490 m 2. Dvojpodlažná budova s celkovou rozlohou 170 m2 sa nachádza v Petrohrade.

Najprv musíte použiť regulačný dokument na stanovenie všetkých vstupné údaje potrebné pre výpočet:

Tepelná charakteristika budovy je 0,49 W / m³ * C.
Koeficient spresnenia - 1.
Optimálny indikátor teploty vo vnútri budovy je 22 stupňov.

Za predpokladu, že minimálna teplota v zime bude -15 stupňov, môžeme nahradiť všetky známe hodnoty do vzorca - Q \u003d 0,49 * 1 * 490 (22 + 15) \u003d 8,883 kW. Pri použití najjednoduchšej metódy na výpočet ukazovateľa základného tepelného zaťaženia by bol výsledok vyšší - Q = 17 * 1 = 17 kW / h. V čom rozšírená metóda na výpočet ukazovateľa zaťaženia zohľadňuje oveľa viac faktorov:

Optimálne teplotné parametre v priestoroch.
Celková plocha budovy.
Teplota vzduchu vonku.

Táto technika tiež umožňuje s minimálnou chybou vypočítať výkon každého radiátora inštalovaného v jednej miestnosti. Jeho jedinou nevýhodou je nemožnosť vypočítať tepelné straty objektu.

Výpočet tepelných zaťažení, Barnaul

Komplexná technika

Keďže aj pri zväčšenom výpočte sa chyba ukazuje ako dosť vysoká, je potrebné použiť zložitejšiu metódu stanovenia parametra zaťaženia na vykurovacom systéme. Aby boli výsledky čo najpresnejšie, je potrebné vziať do úvahy vlastnosti domu. Spomedzi nich je najdôležitejší odpor prestupu tepla ® materiálov použitých na výrobu každého prvku budovy - podlahy, stien a stropu.

Táto hodnota je nepriamo úmerná tepelnej vodivosti (λ), ktorá ukazuje schopnosť materiálov prenášať tepelnú energiu. Je celkom zrejmé, že čím vyššia je tepelná vodivosť, tým aktívnejšie bude dom strácať tepelnú energiu. Pretože táto hrúbka materiálov (d) sa neberie do úvahy pri tepelnej vodivosti, je najprv potrebné vypočítať odpor prenosu tepla pomocou jednoduchého vzorca - R \u003d d / λ.

Navrhovaná metóda pozostáva z dvoch etáp. Najprv sa vypočítajú tepelné straty pre okenné otvory a vonkajšie steny a potom pre vetranie. Ako príklad si môžeme vziať nasledujúce charakteristiky štruktúry:

Plocha a hrúbka steny - 290 m² a 0,4 m.
Budova má okná (dvojité zasklenie s argónom) - 45 m² (R = 0,76 m² * C / W).
Steny sú z plnej tehly - λ=0,56.
Stavba bola zateplená expandovaným polystyrénom - d = 110 mm, λ = 0,036.

Na základe vstupných údajov je možné určiť index odporu TV prenosu stien - R \u003d 0,4 / 0,56 \u003d 0,71 m² * C / W. Potom sa určí podobný indikátor izolácie - R \u003d 0,11 / 0,036 \u003d 3,05 m² * C / W. Tieto údaje nám umožňujú určiť nasledujúci ukazovateľ - R total = 0,71 + 3,05 = 3,76 m² * C / W.

Skutočná tepelná strata stien bude - (1 / 3,76) * 245 + (1 / 0,76) * 45 = 125,15 W. Teplotné parametre zostali v porovnaní s integrovaným výpočtom nezmenené. Ďalšie výpočty sa vykonávajú podľa vzorca - 125,15 * (22 + 15) \u003d 4,63 kW / h.

Výpočet tepelného výkonu vykurovacích systémov

V druhej fáze sa vypočítajú tepelné straty ventilačného systému. Je známe, že objem domu je 490 m³ a hustota vzduchu je 1,24 kg/m³. To vám umožní zistiť jeho hmotnosť - 608 kg. Počas dňa sa vzduch v miestnosti aktualizuje v priemere 5-krát. Potom môžete vypočítať tepelné straty ventilačného systému - (490 * 45 * 5) / 24 = 4593 kJ, čo zodpovedá 1,27 kW / h. Zostáva určiť celkové tepelné straty budovy sčítaním dostupných výsledkov - 4,63 + 1,27 = 5,9 kW / h.

Či už ide o priemyselnú budovu alebo obytnú budovu, musíte vykonať kompetentné výpočty a zostaviť schému okruhu vykurovacieho systému. V tejto fáze odborníci odporúčajú venovať osobitnú pozornosť výpočtu možného tepelného zaťaženia vykurovacieho okruhu, ako aj množstva spotrebovaného paliva a vytvoreného tepla.

Tepelné zaťaženie: čo to je?

Tento výraz sa vzťahuje na množstvo uvoľneného tepla. Vykonaný predbežný výpočet tepelného zaťaženia umožní vyhnúť sa zbytočným nákladom na nákup komponentov vykurovacieho systému a na ich inštaláciu. Tento výpočet tiež pomôže správne rozložiť množstvo vyrobeného tepla hospodárne a rovnomerne v celej budove.

V týchto výpočtoch je veľa nuancií. Napríklad materiál, z ktorého je budova postavená, tepelná izolácia, región atď. Odborníci sa snažia brať do úvahy čo najviac faktorov a charakteristík, aby získali presnejší výsledok.

Výpočet tepelnej záťaže s chybami a nepresnosťami vedie k neefektívnej prevádzke vykurovacieho systému. Stáva sa dokonca, že musíte prerobiť časti už fungujúcej štruktúry, čo nevyhnutne vedie k neplánovaným výdavkom. Áno, a bytové a komunálne organizácie vypočítavajú náklady na služby na základe údajov o tepelnom zaťažení.

Hlavné faktory

Ideálne vypočítaný a navrhnutý vykurovací systém musí udržiavať nastavenú teplotu v miestnosti a kompenzovať vzniknuté tepelné straty. Pri výpočte ukazovateľa tepelného zaťaženia vykurovacieho systému v budove je potrebné vziať do úvahy:

Účel objektu: bytový alebo priemyselný.

Charakteristika konštrukčných prvkov konštrukcie. Sú to okná, steny, dvere, strecha a ventilačný systém.

Rozmery bývania. Čím je väčší, tým výkonnejší by mal byť vykurovací systém. Nezabudnite vziať do úvahy plochu okenných otvorov, dverí, vonkajších stien a objem každého vnútorného priestoru.

Prítomnosť miestností na špeciálne účely (kúpeľ, sauna atď.).

Stupeň vybavenia technickými zariadeniami. To znamená prítomnosť teplej vody, ventilačných systémov, klimatizácie a typu vykurovacieho systému.

Pre jednolôžkovú izbu. Napríklad v miestnostiach určených na skladovanie nie je potrebné udržiavať príjemnú teplotu pre človeka.

Počet miest s prívodom teplej vody. Čím viac ich je, tým viac je systém zaťažený.

Plocha presklených plôch. Miestnosti s francúzskymi oknami strácajú značné množstvo tepla.

Dodatočné podmienky. V obytných budovách to môže byť počet izieb, balkónov a lodžií a kúpeľní. V priemyselných - počet pracovných dní v kalendárnom roku, smeny, technologický reťazec výrobného procesu a pod.

Klimatické podmienky regiónu. Pri výpočte tepelných strát sa berú do úvahy teploty na ulici. Ak sú rozdiely zanedbateľné, potom sa na kompenzáciu vynaloží malé množstvo energie. Zatiaľ čo pri -40 ° C mimo okna to bude vyžadovať značné výdavky.

Vlastnosti existujúcich metód

Parametre zahrnuté do výpočtu tepelného zaťaženia sú v SNiP a GOST. Majú tiež špeciálne koeficienty prestupu tepla. Z pasov zariadení zahrnutých do vykurovacieho systému sa preberajú digitálne charakteristiky týkajúce sa konkrétneho vykurovacieho radiátora, kotla atď. A tiež tradične:

Spotreba tepla odobratá maximálne za jednu hodinu prevádzky vykurovacieho systému,

maximálny tepelný tok z jedného radiátora,

Celkové náklady na teplo v určitom období (najčastejšie sezóna); ak sa vyžaduje hodinový výpočet zaťaženia vykurovacej siete, výpočet sa musí vykonať s prihliadnutím na teplotný rozdiel počas dňa.

Vykonané výpočty sa porovnávajú s teplovýmennou plochou celého systému. Index je celkom presný. Vyskytujú sa určité odchýlky. Napríklad pre priemyselné budovy bude potrebné vziať do úvahy zníženie spotreby tepelnej energie cez víkendy a sviatky av obytných budovách - v noci.

Metódy výpočtu vykurovacích systémov majú niekoľko stupňov presnosti. Na zníženie chyby na minimum je potrebné použiť pomerne zložité výpočty. Menej presné schémy sa používajú, ak cieľom nie je optimalizácia nákladov na vykurovací systém.

Základné metódy výpočtu

K dnešnému dňu možno výpočet tepelného zaťaženia na vykurovanie budovy vykonať jedným z nasledujúcich spôsobov.

Tri hlavné

Na výpočet sa berú agregované ukazovatele.
Ako základ sa berú ukazovatele konštrukčných prvkov budovy. Tu bude dôležitý aj výpočet vnútorného objemu vzduchu, ktorý sa má zohriať.
Všetky objekty zahrnuté vo vykurovacom systéme sú vypočítané a zhrnuté.

Jeden príkladný

Existuje aj štvrtá možnosť. Má dosť veľkú chybu, pretože ukazovatele sú brané veľmi priemerne, alebo nestačia. Tu je vzorec - Q od \u003d q 0 * a * VH * (t EH - t NPO), kde:

q 0 - špecifická tepelná charakteristika budovy (najčastejšie určená najchladnejším obdobím),
a - korekčný faktor (závisí od regiónu a je prevzatý z hotových tabuliek),
VH je objem vypočítaný z vonkajších rovín.

Príklad jednoduchého výpočtu

Pre budovu so štandardnými parametrami (výškami stropov, veľkosťou miestností a dobrými tepelnoizolačnými charakteristikami) je možné použiť jednoduchý pomer parametrov upravený na koeficient v závislosti od regiónu.

Predpokladajme, že obytná budova sa nachádza v regióne Archangeľsk a jej plocha je 170 metrov štvorcových. Tepelné zaťaženie sa bude rovnať 17 * 1,6 \u003d 27,2 kW / h.

Takáto definícia tepelných zaťažení nezohľadňuje veľa dôležitých faktorov. Napríklad konštrukčné vlastnosti konštrukcie, teplota, počet stien, pomer plôch stien a okenných otvorov atď. Preto takéto výpočty nie sú vhodné pre seriózne projekty vykurovacích systémov.

Závisí to od materiálu, z ktorého sú vyrobené. Najčastejšie sa dnes používajú bimetalické, hliníkové, oceľové, oveľa menej často liatinové radiátory. Každý z nich má svoj vlastný index prenosu tepla (tepelný výkon). Bimetalové radiátory so vzdialenosťou medzi osami 500 mm majú v priemere 180 - 190 wattov. Takmer rovnaký výkon majú hliníkové radiátory.

Prenos tepla opísaných radiátorov je vypočítaný pre jeden úsek. Oceľové doskové radiátory sú nerozoberateľné. Preto sa ich prenos tepla určuje na základe veľkosti celého zariadenia. Napríklad tepelný výkon dvojradového radiátora šírky 1 100 mm a výšky 200 mm bude 1 010 W a oceľového panelového radiátora šírky 500 mm a výšky 220 mm 1 644 W.

Výpočet vykurovacieho radiátora podľa plochy zahŕňa tieto základné parametre:

Výška stropu (štandard - 2,7 m),

Tepelný výkon (na m2 - 100 W),

Jedna vonkajšia stena.

Tieto výpočty ukazujú, že na každých 10 metrov štvorcových. m vyžaduje 1 000 W tepelného výkonu. Tento výsledok sa vydelí tepelným výkonom jednej sekcie. Odpoveďou je požadovaný počet sekcií radiátora.

Pre južné regióny našej krajiny, ako aj pre severné, boli vyvinuté klesajúce a stúpajúce koeficienty.

Priemerný výpočet a presný

Vzhľadom na opísané faktory sa priemerný výpočet vykonáva podľa nasledujúcej schémy. Ak na 1 m2. m vyžaduje 100 W tepelného toku, potom miestnosť 20 metrov štvorcových. m by mal dostať 2 000 wattov. Radiátor (populárny bimetalový alebo hliníkový) s ôsmimi sekciami prideľuje približne 2 000 150, dostaneme 13 sekcií. Ale to je dosť zväčšený výpočet tepelného zaťaženia.

Presný vyzerá trochu odstrašujúco. Vlastne nič zložité. Tu je vzorec:

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

q 1 - typ zasklenia (obyčajné = 1,27, dvojité = 1,0, trojité = 0,85);
q 2 - izolácia steny (slabá alebo chýbajúca = 1,27, 2-tehlová stena = 1,0, moderná, vysoká = 0,85);
q 3 - pomer celkovej plochy okenných otvorov k podlahovej ploche (40% = 1,2, 30% = 1,1, 20% - 0,9, 10% = 0,8);
q 4 - vonkajšia teplota (minimálna hodnota sa berie: -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 - počet vonkajších stien v miestnosti (všetky štyri = 1,4, tri = 1,3, rohová miestnosť = 1,2, jedna = 1,2);
q 6 - typ výpočtovej miestnosti nad výpočtovou miestnosťou (studené podkrovie = 1,0, teplé podkrovie = 0,9, obytná vykurovaná miestnosť = 0,8);
q 7 - výška stropu (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).

Pomocou ktorejkoľvek z opísaných metód je možné vypočítať tepelnú záťaž bytového domu.

Približný výpočet

Toto sú podmienky. Minimálna teplota v chladnom období je -20 ° C. Izba 25 m2. m s trojsklom, dvojkrídlové okná, výška stropu 3,0 m, dvojmurované steny a nevykurované podkrovie. Výpočet bude nasledovný:

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

Výsledok, 2 356,20, je vydelený 150. Výsledkom je, že v miestnosti so špecifikovanými parametrami je potrebné nainštalovať 16 sekcií.

Ak sa vyžaduje výpočet v gigakalóriách

Pri absencii merača tepelnej energie na otvorenom vykurovacom okruhu sa výpočet tepelného zaťaženia na vykurovanie budovy vypočíta podľa vzorca Q \u003d V * (T 1 - T 2) / 1000, kde:

V - množstvo vody spotrebovanej vykurovacím systémom, vypočítané v tonách alebo m 3,
T 1 - číslo udávajúce teplotu teplej vody meranú v o C a pre výpočty sa berie teplota zodpovedajúca určitému tlaku v systéme. Tento indikátor má svoj vlastný názov - entalpia. Ak nie je možné prakticky odstrániť indikátory teploty, uchýlia sa k priemernému indikátoru. Pohybuje sa v rozmedzí 60-65°C.
T 2 - teplota studenej vody. Je dosť ťažké ho merať v systéme, takže boli vyvinuté konštantné ukazovatele, ktoré závisia od teplotného režimu na ulici. Napríklad v jednom z regiónov sa v chladnom období tento ukazovateľ rovná 5, v lete - 15.
1 000 je koeficient pre okamžité získanie výsledku v gigakalóriách.

V prípade uzavretého okruhu sa tepelná záťaž (gcal/h) počíta inak:

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

Výpočet tepelného zaťaženia sa ukazuje byť trochu rozšírený, ale je to tento vzorec, ktorý je uvedený v technickej literatúre.

Čoraz častejšie sa s cieľom zvýšiť účinnosť vykurovacieho systému uchyľujú do budov.

Tieto práce sa vykonávajú v noci. Pre presnejší výsledok musíte dodržať teplotný rozdiel medzi miestnosťou a ulicou: musí byť aspoň 15 o. Žiarivky a žiarovky sú vypnuté. Odporúča sa maximálne odstrániť koberce a nábytok, zničia zariadenie a spôsobia chybu.

Prieskum sa vykonáva pomaly, údaje sa starostlivo zaznamenávajú. Schéma je jednoduchá.

Prvá etapa práce prebieha v interiéri. Zariadenie sa postupne presúva z dverí do okien, pričom osobitná pozornosť sa venuje rohom a iným spojom.

Druhou etapou je vyšetrenie vonkajších stien objektu termokamerou. Škáry sa ešte dôkladne skúmajú, najmä spojenie so strechou.

Treťou fázou je spracovanie údajov. Najprv to zariadenie urobí, potom sa údaje prenesú do počítača, kde príslušné programy dokončia spracovanie a poskytnú výsledok.

Ak prieskum vykonala licencovaná organizácia, vydá správu s povinnými odporúčaniami na základe výsledkov práce. Ak bola práca vykonaná osobne, musíte sa spoľahnúť na svoje znalosti a prípadne aj na pomoc internetu.

V systémoch diaľkového vykurovania (CZT) tepelné siete dodávajú teplo rôznym spotrebiteľom tepla. Napriek značnej rôznorodosti tepelnej záťaže ju možno rozdeliť do dvoch skupín podľa charakteru prúdenia v čase: 1) sezónne; 2) po celý rok.

Zmeny sezónneho zaťaženia závisia najmä od klimatických podmienok: vonkajšia teplota, smer a rýchlosť vetra, slnečné žiarenie, vlhkosť vzduchu atď. Veľkú úlohu zohráva vonkajšia teplota. Sezónne zaťaženie má relatívne konštantný denný priebeh a premenlivý ročný vzor zaťaženia. Sezónna tepelná záťaž zahŕňa vykurovanie, vetranie, klimatizáciu. Žiadny z týchto typov záťaže nemá celoročný charakter. Vykurovanie a vetranie sú zimné tepelné záťaže. Klimatizácia v lete vyžaduje umelý chlad. Ak je tento umelý chlad produkovaný absorpčnou alebo ejekčnou metódou, potom CHPP dostáva dodatočnú letnú tepelnú záťaž, čo prispieva k zvýšeniu účinnosti vykurovania.

Celoročná záťaž zahŕňa procesnú záťaž a dodávku teplej vody. Výnimkou sú len niektoré odvetvia súvisiace najmä so spracovaním poľnohospodárskych surovín (napríklad cukru), ktorých práca je zvyčajne sezónna.

Harmonogram technologického zaťaženia závisí od profilu priemyselných podnikov a spôsobu ich prevádzky a harmonogram zaťaženia dodávky teplej vody závisí od zlepšenia obytných a verejných budov, zloženia obyvateľstva a jeho pracovného dňa, ako aj od prevádzkových podmienok. režim verejných služieb - kúpele, práčovne. Tieto záťaže majú variabilný denný rozvrh. Ročné grafy technologickej záťaže a záťaže dodávky teplej vody do určitej miery závisia aj od ročného obdobia. Letné zaťaženia sú spravidla nižšie ako zimné z dôvodu vyššej teploty spracovávaných surovín a vodovodnej vody, ako aj z dôvodu nižších tepelných strát z teplovodov a výrobných potrubí.

Jednou z primárnych úloh pri návrhu a vývoji spôsobu prevádzky systémov CZT je určenie hodnôt a charakteru tepelnej záťaže.

V prípade, že pri projektovaní zariadení CZT nie sú k dispozícii údaje o predpokladanej spotrebe tepla na základe projektov tepelných zariadení odberateľov, výpočet tepelnej záťaže sa vykonáva na základe agregovaných ukazovateľov. Počas prevádzky sa hodnoty výpočtových tepelných zaťažení upravujú podľa skutočných nákladov. Postupom času to umožňuje stanoviť osvedčenú tepelnú charakteristiku pre každého spotrebiteľa.

Hlavnou úlohou vykurovania je udržiavať vnútornú teplotu priestorov na danej úrovni. K tomu je potrebné zachovať rovnováhu medzi tepelnými stratami objektu a tepelným ziskom. Podmienku tepelnej rovnováhy budovy možno vyjadriť ako rovnosť

kde Q- celkové tepelné straty budovy; Q T- tepelné straty prenosom tepla cez vonkajšie kryty; QH- tepelné straty infiltráciou v dôsledku vstupu studeného vzduchu do miestnosti cez netesnosti vo vonkajších krytoch; Qo- dodávka tepla do budovy prostredníctvom vykurovacieho systému; Q TB - vnútorný odvod tepla.

Tepelná strata budovy závisí predovšetkým od prvého termínu Q r Preto pre pohodlie výpočtu môžu byť tepelné straty budovy reprezentované takto:

(5)

kde μ= Q a /QT- súčiniteľ infiltrácie, čo je pomer tepelných strát infiltráciou k tepelným stratám prestupom tepla cez vonkajšie ploty.

Zdrojom vnútorných emisií tepla Q TV, v bytových domoch sú zvyčajne ľudia, kuchynské spotrebiče (plynové, elektrické a iné sporáky), svietidlá. Tieto uvoľňovania tepla sú prevažne náhodné a nemôžu byť žiadnym spôsobom časovo kontrolované.

Navyše odvod tepla nie je rovnomerne rozložený po celej budove.

Na zabezpečenie normálneho teplotného režimu v obytných priestoroch vo všetkých vykurovaných priestoroch sa hydraulické a teplotné režimy vykurovacej siete nastavujú spravidla podľa najnepriaznivejších podmienok, t.j. podľa režimu vykurovania priestoru s nulovými emisiami tepla (Q TB = 0).

Aby sa predišlo výraznému zvýšeniu vnútornej teploty v miestnostiach, kde dochádza k výraznému vytváraniu vnútorného tepla, je potrebné pravidelne vypínať niektoré ohrievače alebo znižovať prietok chladiacej kvapaliny cez ne.

Kvalitatívne riešenie tohto problému je možné len pri individuálnej automatizácii, t.j. pri inštalácii autoregulátorov priamo na vykurovacie zariadenia a ventilačné ohrievače.

Zdrojom vnútorného uvoľňovania tepla v priemyselných budovách sú rôzne typy tepelných a elektrární a mechanizmov (pece, sušiarne, motory atď.). Vnútorné emisie tepla priemyselných podnikov sú pomerne stabilné a často predstavujú významnú časť vypočítanej vykurovacej záťaže, preto by sa s nimi malo počítať pri tvorbe režimu zásobovania teplom pre priemyselné oblasti.

Tepelné straty prenosom tepla cez vonkajšie kryty, J/s alebo kcal/h, možno určiť výpočtom pomocou vzorca

(6)

kde F- plocha jednotlivých vonkajších plotov, m; do- koeficient prestupu tepla vonkajších plotov, W / (m 2 K) alebo kcal / (m 2 h ° C); Δt - teplotný rozdiel vzduchu z vnútornej a vonkajšej strany obvodových konštrukcií, °C.

Pre budovu s vonkajším rozmerom V, m, obvod v pôdoryse R, m, plocha v pláne S, m a výšku L m, rovnicu (6) možno ľahko zredukovať na vzorec navrhnutý prof. N.S. Ermolajev.

Sekcie