Kako izračunati toplotno obremenitev za ogrevanje. V katerih primerih je izračun toplotne obremenitve

V hišah, ki so bile v obratovanju v zadnjih letih, so ta pravila običajno izpolnjena, zato izračun ogrevalne moči opreme temelji na standardnih koeficientih. Posamezni izračun se lahko izvede na pobudo lastnika stanovanja ali komunalne strukture, ki sodeluje pri dobavi toplote. To se zgodi pri spontani zamenjavi radiatorjev, oken in drugih parametrov.

V stanovanju, ki ga oskrbuje komunalno podjetje, je izračun toplotne obremenitve mogoče izvesti le ob prenosu hiše, da bi sledili parametrom SNIP v prostorih, ki so vzeti v ravnotežju. V nasprotnem primeru lastnik stanovanja to stori, da bi izračunal svoje toplotne izgube v hladni sezoni in odpravil pomanjkljivosti izolacije - uporabi toplotnoizolacijski omet, lepilno izolacijo, na strop namesti penofol in vgradi kovinsko-plastična okna s petimi - profil komore.

Izračun puščanja toplote za javno službo za odpiranje spora praviloma ne daje rezultata. Razlog je v tem, da obstajajo standardi toplotnih izgub. Če je hiša dana v obratovanje, so zahteve izpolnjene. Hkrati so ogrevalne naprave v skladu z zahtevami SNIP. Menjava baterij in odvajanje več toplote je prepovedana, saj so radiatorji vgrajeni po odobrenih gradbenih standardih.

Zasebne hiše se ogrevajo z avtonomnimi sistemi, ki hkrati izračunajo obremenitev se izvaja v skladu z zahtevami SNIP, popravek ogrevalne zmogljivosti pa se izvaja v povezavi z delom za zmanjšanje toplotnih izgub.

Izračune je mogoče opraviti ročno z uporabo preproste formule ali kalkulatorja na spletnem mestu. Program pomaga izračunati potrebno zmogljivost ogrevalnega sistema in uhajanje toplote, značilno za zimsko obdobje. Izračuni se izvajajo za določeno toplotno cono.

Osnovna načela

Metodologija vključuje številne kazalnike, ki skupaj omogočajo oceno stopnje izolacije hiše, skladnosti s standardi SNIP in moči ogrevalnega kotla. Kako deluje:

Za objekt se izvede individualni ali povprečni izračun. Glavna točka izvajanja takšne raziskave je, da je z dobro izolacijo in nizkim uhajanjem toplote pozimi mogoče uporabiti 3 kW. V stavbi istega območja, vendar brez izolacije, bo pri nizkih zimskih temperaturah poraba energije do 12 kW. Tako se toplotna moč in obremenitev ocenita ne le po površini, temveč tudi po toplotnih izgubah.

Glavne toplotne izgube zasebne hiše:

• okna - 10-55%;
• stene - 20-25%;
• dimnik - do 25%;
• streha in strop - do 30%;
• nizka tla - 7-10%;
• temperaturni most v kotih - do 10%

Ti kazalniki se lahko razlikujejo na bolje in slabše. Ocenjujejo se glede na vrste nameščenih oken, debelino sten in materialov, stopnjo izolacije stropa. Na primer, v slabo izoliranih stavbah lahko izguba toplote skozi stene doseže 45 % odstotkov, v tem primeru za ogrevalni sistem velja izraz "utopimo ulico". Metodologija in
Kalkulator vam bo pomagal oceniti nazivne in izračunane vrednosti.

Posebnost izračunov

To tehniko še vedno najdemo pod imenom "toplotni izračun". Poenostavljena formula izgleda takole:

Qt = V × ∆T × K / 860, kjer je

V prostornina prostora, m³;

∆T je največja razlika med notranjim in zunanjim prostorom, °С;

K je ocenjeni koeficient toplotnih izgub;

860 je faktor pretvorbe v kWh.

Koeficient toplotnih izgub K je odvisen od konstrukcije stavbe, debeline in toplotne prevodnosti sten. Za poenostavljene izračune lahko uporabite naslednje parametre:

• K \u003d 3,0-4,0 - brez toplotne izolacije (neizoliran okvir ali kovinska konstrukcija);
• K \u003d 2,0-2,9 - nizka toplotna izolacija (polaganje v eni opeki);
• K \u003d 1,0-1,9 - povprečna toplotna izolacija (opeka v dveh opekah);
• K \u003d 0,6-0,9 - dobra toplotna izolacija po standardu.

Ti koeficienti so povprečni in ne omogočajo ocenjevanja toplotnih izgub in toplotne obremenitve prostora, zato priporočamo uporabo spletnega kalkulatorja.

Ni povezanih objav.

Prva in najpomembnejša faza v težkem procesu organizacije ogrevanja katerega koli nepremičninskega objekta (naj bo to podeželska hiša ali industrijski objekt) je kompetentna zasnova in izračun. Zlasti je treba izračunati toplotne obremenitve ogrevalnega sistema, pa tudi količino toplote in porabe goriva.

Izvajanje predhodnih izračunov je potrebno ne le za pridobitev celotne dokumentacije za organizacijo ogrevanja nepremičnine, temveč tudi za razumevanje količine goriva in toplote, izbiro ene ali druge vrste generatorjev toplote.

Toplotne obremenitve ogrevalnega sistema: značilnosti, definicije

Opredelitev je treba razumeti kot količino toplote, ki jo skupaj oddajajo ogrevalne naprave, nameščene v hiši ali drugem objektu. Upoštevati je treba, da je pred namestitvijo vse opreme ta izračun narejen tako, da izključi kakršne koli težave, nepotrebne finančne stroške in delo.

Izračun toplotnih obremenitev za ogrevanje bo pomagal organizirati nemoteno in učinkovito delovanje ogrevalnega sistema nepremičnine. Zahvaljujoč temu izračunu lahko hitro opravite absolutno vse naloge oskrbe s toploto, zagotovite njihovo skladnost z normami in zahtevami SNiP.

Stroški napake pri izračunu so lahko precej pomembni. Stvar je v tem, da bodo glede na prejete izračunane podatke v mestnem oddelku za stanovanjske in komunalne storitve dodeljeni največji parametri izdatkov, določene bodo omejitve in druge značilnosti, od katerih se pri izračunu stroškov storitev odbijejo.

Skupna toplotna obremenitev sodobnega ogrevalnega sistema je sestavljena iz več glavnih parametrov obremenitve:

• Za skupni sistem centralnega ogrevanja;
• Na sistemu talnega ogrevanja (če je na voljo v hiši) - talno ogrevanje;
• Prezračevalni sistem (naravni in prisilni);
• sistem za oskrbo s toplo vodo;
• Za vse vrste tehnoloških potreb: bazene, kopeli in druge podobne konstrukcije.

Glavne značilnosti objekta, ki jih je treba upoštevati pri izračunu toplotne obremenitve

Najbolj pravilno in kompetentno izračunana toplotna obremenitev pri ogrevanju bo določena šele, ko se upošteva absolutno vse, tudi najmanjše podrobnosti in parametri.

Ta seznam je precej velik in lahko vključuje:

• Vrsta in namen nepremičninskih objektov. Stanovanjska ali nestanovanjska stavba, stanovanje ali upravna stavba - vse to je zelo pomembno za pridobitev zanesljivih podatkov toplotnega izračuna.

Od vrste stavbe je odvisna tudi stopnja obremenitve, ki jo določijo dobavitelji toplote in s tem stroški ogrevanja;

• Arhitekturni del. Upoštevane so dimenzije vseh vrst zunanjih ograj (stene, tla, strehe), dimenzije odprtin (balkoni, lože, vrata in okna). Pomembna je etažnost stavbe, prisotnost kleti, podstrešja in njihove značilnosti;
• Temperaturne zahteve za vsak prostor stavbe. Ta parameter je treba razumeti kot temperaturne režime za vsako sobo stanovanjske stavbe ali cono upravne stavbe;
• Zasnova in značilnosti zunanjih ograj, vključno z vrsto materialov, debelino, prisotnostjo izolacijskih plasti;

• Narava prostorov. Praviloma je značilna za industrijske zgradbe, kjer je za delavnico ali gradbišče potrebno ustvariti nekatere posebne toplotne pogoje in načine;
• Razpoložljivost in parametri posebnih prostorov. Prisotnost istih kopeli, bazenov in drugih podobnih struktur;
• Stopnja vzdrževanja- prisotnost oskrbe s toplo vodo, kot so sistemi centralnega ogrevanja, prezračevanja in klimatizacije;
• Skupno število točk iz katerega se črpa vroča voda. Na to lastnost je treba posvetiti posebno pozornost, saj večje kot je število točk, večja bo toplotna obremenitev celotnega ogrevalnega sistema kot celote;
• Število ljudi ki živijo v hiši ali se nahajajo v objektu. Od tega so odvisne zahteve glede vlažnosti in temperature - faktorjev, ki so vključeni v formulo za izračun toplotne obremenitve;

• Drugi podatki. Za industrijski objekt ti dejavniki vključujejo na primer število izmen, število delavcev na izmeno in delovne dni na leto.

Kar zadeva zasebno hišo, morate upoštevati število ljudi, ki živijo, število kopalnic, sob itd.

Izračun toplotnih obremenitev: kaj je vključeno v proces

Sami izračun ogrevalne obremenitve se izvede tudi v fazi načrtovanja podeželske koče ali drugega nepremičninskega objekta - to je posledica preprostosti in odsotnosti dodatnih denarnih stroškov. Hkrati se upoštevajo zahteve različnih norm in standardov, TCP, SNB in ​​GOST.

Za določitev med izračunom toplotne moči so obvezni naslednji dejavniki:

• Toplotne izgube zunanjih zaščit. Vključuje želene temperaturne pogoje v vsaki sobi;
• Moč, potrebna za ogrevanje vode v prostoru;
• Količina toplote, potrebna za ogrevanje prezračevanja zraka (v primeru, ko je potrebno prisilno prezračevanje);
• Toplota, potrebna za ogrevanje vode v bazenu ali kopeli;

• Možen razvoj nadaljnjega obstoja ogrevalnega sistema. Pomeni možnost odvajanja ogrevanja na podstrešje, v klet, pa tudi na vse vrste zgradb in prizidkov;

Nasvet. Z "maržo" se izračunajo toplotne obremenitve, da se izključi možnost nepotrebnih finančnih stroškov. To je še posebej pomembno za podeželsko hišo, kjer bo dodatna priključitev grelnih elementov brez predhodne študije in priprave previsoko draga.

Značilnosti izračuna toplotne obremenitve

Kot smo že omenili, so projektni parametri zraka v zaprtih prostorih izbrani iz ustrezne literature. Hkrati se iz istih virov izberejo koeficienti toplotne prehodnosti (upoštevajo se tudi potni podatki ogrevalnih enot).

Tradicionalni izračun toplotnih obremenitev za ogrevanje zahteva dosledno določanje največjega toplotnega pretoka iz ogrevalnih naprav (vseh ogrevalnih baterij, ki se dejansko nahajajo v stavbi), največje urne porabe toplotne energije, pa tudi skupne porabe toplotne energije za določeno obdobje. na primer kurilna sezona.

Zgornja navodila za izračun toplotnih obremenitev ob upoštevanju površine toplotne izmenjave se lahko uporabljajo za različne nepremičnine. Treba je opozoriti, da vam ta metoda omogoča, da kompetentno in najbolj pravilno razvijete utemeljitev za uporabo učinkovitega ogrevanja, pa tudi energetski pregled hiš in zgradb.

Idealen način izračuna za ogrevanje industrijskega objekta v stanju pripravljenosti, ko se pričakuje znižanje temperatur v delovnem času (upoštevajo se tudi prazniki in vikendi).

Metode za določanje toplotnih obremenitev

Trenutno se toplotne obremenitve izračunajo na več glavnih načinov:

1. Izračun toplotnih izgub s pomočjo povečanih indikatorjev;
2. Določitev parametrov preko različnih elementov ograjenih konstrukcij, dodatnih izgub za ogrevanje zraka;
3. Izračun prenosa toplote vse ogrevalne in prezračevalne opreme, nameščene v objektu.

Razširjena metoda za izračun ogrevalnih obremenitev

Druga metoda za izračun obremenitev ogrevalnega sistema je tako imenovana razširjena metoda. Takšna shema se praviloma uporablja v primeru, ko ni podatkov o projektih ali pa ti podatki ne ustrezajo dejanskim značilnostim.

Za povečan izračun toplotne obremenitve ogrevanja se uporablja precej preprosta in nezapletena formula:

Qmax od \u003d α * V * q0 * (tv-tn.r.) * 10 -6

V formuli se uporabljajo naslednji koeficienti: α je korekcijski faktor, ki upošteva podnebne razmere v regiji, kjer je bila stavba zgrajena (uporablja se, ko je projektna temperatura drugačna od -30C); q0 specifična karakteristika ogrevanja, izbrana glede na temperaturo najhladnejšega tedna v letu (tako imenovanih "pet dni"); V je zunanji volumen stavbe.

Vrste toplotnih obremenitev, ki jih je treba upoštevati pri izračunu

Med izračuni (kot tudi pri izbiri opreme) se upošteva veliko število različnih toplotnih obremenitev:

1. sezonske obremenitve. Praviloma imajo naslednje lastnosti:

• Skozi vse leto se toplotne obremenitve spreminjajo glede na temperaturo zraka zunaj prostorov;
• Letna poraba toplote, ki je določena z meteorološkimi značilnostmi regije, kjer se objekt nahaja, za katero se izračunajo toplotne obremenitve;

• Spreminjanje obremenitve ogrevalnega sistema glede na čas dneva. Zaradi toplotne odpornosti zunanjih ograd stavbe so takšne vrednosti sprejete kot nepomembne;
• Poraba toplotne energije prezračevalnega sistema po urah dneva.

1. Celoletne toplotne obremenitve. Opozoriti je treba, da ima večina gospodinjskih objektov za sisteme ogrevanja in oskrbe s toplo vodo porabo toplote skozi vse leto, ki se precej spreminja. Tako se na primer poleti stroški toplotne energije v primerjavi z zimo zmanjšajo za skoraj 30-35%;
2. suha toplota– konvekcijska izmenjava toplote in toplotno sevanje iz drugih podobnih naprav. Določeno s temperaturo suhe žarnice.

Ta faktor je odvisen od množice parametrov, vključno z vsemi vrstami oken in vrat, opremo, prezračevalnimi sistemi in celo izmenjavo zraka skozi razpoke v stenah in stropih. Upošteva tudi število ljudi, ki so lahko v prostoru;

1. Latentna toplota- Izhlapevanje in kondenzacija. Na podlagi temperature mokrega merilnika. Določi se količina latentne toplote vlage in njeni viri v prostoru.

V vsakem prostoru na vlažnost vplivajo:

• Osebe in njihovo število, ki so hkrati v sobi;
• tehnološka in druga oprema;
• Zračni tokovi, ki prehajajo skozi razpoke in razpoke v gradbenih konstrukcijah.

Regulatorji toplotne obremenitve kot izhod iz težkih situacij

Kot lahko vidite na številnih fotografijah in videoposnetkih sodobne in druge kotlovske opreme, so z njimi priloženi posebni regulatorji toplotne obremenitve. Tehnika te kategorije je zasnovana tako, da zagotavlja podporo za določeno raven obremenitev, da izključi vse vrste skokov in padcev.

Treba je opozoriti, da lahko RTN znatno prihrani pri stroških ogrevanja, saj so v mnogih primerih (in zlasti za industrijska podjetja) določene omejitve, ki jih ni mogoče preseči. V nasprotnem primeru, če so zabeleženi skoki in presežki toplotnih obremenitev, so možne globe in podobne sankcije.

Nasvet. Obremenitve sistemov ogrevanja, prezračevanja in klimatizacije so pomembna točka pri načrtovanju hiše. Če projektiranja ni mogoče izvesti sami, je najbolje, da ga zaupate strokovnjakom. Hkrati so vse formule preproste in nezapletene, zato ni tako težko sami izračunati vseh parametrov.

Obremenitve prezračevanja in oskrbe s toplo vodo - eden od dejavnikov toplotnih sistemov

Toplotne obremenitve za ogrevanje se praviloma izračunajo v kombinaciji s prezračevanjem. To je sezonska obremenitev, zasnovana je tako, da nadomesti izpušni zrak s čistim zrakom in ga segreje na nastavljeno temperaturo.

Urna poraba toplote za prezračevalne sisteme se izračuna po določeni formuli:

Qv.=qv.V(tn.-tv.), kje

Poleg pravzaprav prezračevanja se na sistemu oskrbe s toplo vodo izračunajo tudi toplotne obremenitve. Razlogi za takšne izračune so podobni prezračevanju, formula pa je nekoliko podobna:

Qgvs.=0,042rv(tg.-tkh.)Pgav, kje

r, v, tg., tx. - projektna temperatura tople in hladne vode, gostota vode, pa tudi koeficient, ki upošteva vrednosti največje obremenitve oskrbe s toplo vodo na povprečno vrednost, ki jo določa GOST;

Celovit izračun toplotnih obremenitev

Poleg teoretičnih vprašanj računanja se izvaja tudi nekaj praktičnega dela. Tako na primer obsežne toplotne raziskave vključujejo obvezno termografijo vseh konstrukcij - sten, stropov, vrat in oken. Opozoriti je treba, da taka dela omogočajo določitev in odpravljanje dejavnikov, ki pomembno vplivajo na toplotne izgube stavbe.

Termovizijska diagnostika bo pokazala, kakšna bo realna temperaturna razlika, ko bo skozi 1m2 ograjenih konstrukcij prešla določena strogo določena količina toplote. Prav tako bo pomagal ugotoviti porabo toplote pri določeni temperaturni razliki.

Praktične meritve so nepogrešljiva sestavina različnih računskih del. V kombinaciji bodo takšni procesi pripomogli k pridobivanju najbolj zanesljivih podatkov o toplotnih obremenitvah in toplotnih izgubah, ki jih bomo opazili v določenem objektu v določenem časovnem obdobju. Praktični izračun bo pomagal doseči tisto, česar teorija ne kaže, in sicer "ozka grla" vsake strukture.

Zaključek

Pomemben dejavnik je tudi izračun toplotnih obremenitev, katerega izračune je treba opraviti pred začetkom organizacije ogrevalnega sistema. Če je vse delo opravljeno pravilno in k procesu pristopite pametno, lahko zagotovite nemoteno delovanje ogrevanja, pa tudi prihranite denar pri pregrevanju in drugih nepotrebnih stroških.

Toplotni izračun ogrevalnega sistema se večini zdi lahka naloga, ki ne zahteva posebne pozornosti. Ogromno ljudi meni, da je treba iste radiatorje izbrati le glede na površino prostora: 100 W na 1 kvadratni m. Vse je preprosto. Ampak to je največja napačna predstava. Ne morete se omejiti na takšno formulo. Pomembna je debelina sten, njihova višina, material in še marsikaj. Seveda si morate nameniti uro ali dve, da dobite potrebne številke, a to zmore vsak.

Začetni podatki za načrtovanje ogrevalnega sistema

Za izračun porabe toplote za ogrevanje potrebujete najprej projekt hiše.

Načrt hiše vam omogoča, da dobite skoraj vse začetne podatke, ki so potrebni za določitev toplotnih izgub in obremenitve ogrevalnega sistema

Drugič, potrebni bodo podatki o lokaciji hiše glede na kardinalne točke in območje gradnje - podnebne razmere v vsaki regiji so drugačne in tega, kar je primerno za Soči, ni mogoče uporabiti za Anadyr.

Tretjič, zbiramo podatke o sestavi in ​​višini zunanjih sten ter materialih, iz katerih so izdelana tla (od prostora do tal) in strop (od prostorov in navzven).

Ko zberete vse podatke, se lahko lotite dela. Izračun toplote za ogrevanje se lahko izvede po formulah v eni do dveh urah. Seveda lahko uporabite poseben program podjetja Valtec.

Za izračun toplotne izgube ogrevanih prostorov, obremenitve ogrevalnega sistema in prenosa toplote iz ogrevalnih naprav je dovolj, da v program vnesete samo začetne podatke. Zaradi velikega števila funkcij je nepogrešljiv pomočnik tako delovodja kot zasebnega razvijalca.

Vse močno poenostavi in ​​vam omogoča, da dobite vse podatke o toplotnih izgubah in hidravličnem izračunu ogrevalnega sistema.

Formule za izračune in referenčne podatke

Izračun toplotne obremenitve za ogrevanje vključuje določitev toplotnih izgub (Tp) in moči kotla (Mk). Slednje se izračuna po formuli:

Mk \u003d 1,2 * Tp, kje:

• Mk - toplotna zmogljivost ogrevalnega sistema, kW;
• Tp - toplotna izguba doma;
• 1,2 - varnostni faktor (20%).

20-odstotni varnostni faktor vam omogoča, da upoštevate možen padec tlaka v plinovodu v hladni sezoni in nepredvidene toplotne izgube (na primer razbito okno, slaba toplotna izolacija vhodnih vrat ali zmrzal brez primere). Omogoča vam, da se zavarujete pred številnimi težavami, prav tako pa omogoča široko regulacijo temperaturnega režima.

Kot je razvidno iz te formule, je moč kotla neposredno odvisna od toplotne izgube. Niso enakomerno razporejeni po hiši: zunanje stene predstavljajo približno 40% celotne vrednosti, okna - 20%, tla dajejo 10%, streha 10%. Preostalih 20% izgine skozi vrata, prezračevanje.

Slabo izolirane stene in tla, hladno podstrešje, navadna zasteklitev na oknih - vse to vodi do velikih toplotnih izgub in posledično do povečanja obremenitve ogrevalnega sistema. Pri gradnji hiše je pomembno biti pozoren na vse elemente, saj bo tudi slabo premišljeno prezračevanje v hiši sproščalo toploto na ulico.

Na količino izgubljene toplote najbolj neposredno vplivajo materiali, iz katerih je zgrajena hiša. Zato morate pri izračunu analizirati, iz česa so sestavljene stene, tla in vse ostalo.

Pri izračunih se za upoštevanje vpliva vsakega od teh dejavnikov uporabljajo ustrezni koeficienti:

• K1 - vrsta oken;
• K2 - izolacija sten;
• K3 - razmerje med površino in okni;
• K4 - najnižja temperatura na ulici;
• K5 - število zunanjih sten hiše;
• K6 - število nadstropij;
• K7 - višina prostora.

Za okna je koeficient toplotne izgube:

• navadna zasteklitev - 1,27;
• okno z dvojnim steklom - 1;
• trikomorno dvojno zastekljeno okno - 0,85.

Seveda bo zadnja možnost ohranila toploto v hiši veliko bolje kot prejšnji dve.

Pravilno izvedena izolacija sten je ključ ne le do dolge življenjske dobe hiše, temveč tudi do udobne temperature v prostorih. Odvisno od materiala se spreminja tudi vrednost koeficienta:

• betonske plošče, bloki - 1,25-1,5;
• hlodi, les - 1,25;
• opeka (1,5 opeke) - 1,5;
• opeka (2,5 opeke) - 1,1;
• penasti beton s povečano toplotno izolacijo - 1.

Večja kot je površina oken glede na tla, več toplote izgubi hiša:

Tudi temperatura zunaj okna se prilagaja. Pri nizkih stopnjah toplotne izgube se povečajo:

• Do -10С - 0,7;
• -10°C - 0,8;
• -15°C - 0,90;
• -20°C - 1,00;
• -25°C - 1,10;
• -30°C - 1,20;
• -35°C - 1,30.

Izguba toplote je odvisna tudi od tega, koliko zunanjih sten ima hiša:

• štiri stene - 1,33; %
• tri stene - 1,22;
• dve steni - 1,2;
• ena stena - 1.

Dobro je, če je nanj pritrjena garaža, kopalnica ali kaj drugega. Če pa ga z vseh strani pihajo vetrovi, potem boste morali kupiti močnejši kotel.

Število nadstropij ali vrsta sobe, ki se nahaja nad sobo, določa koeficient K6 na naslednji način: če ima hiša dve ali več nadstropij zgoraj, potem za izračune vzamemo vrednost 0,82, če pa je podstrešje, potem za toplo - 0,91 in 1 za hladno.

Kar zadeva višino sten, bodo vrednosti naslednje:

• 4,5 m - 1,2;
• 4,0 m - 1,15;
• 3,5 m - 1,1;
• 3,0 m - 1,05;
• 2,5 m - 1.

Poleg zgornjih koeficientov se upoštevata tudi površina prostora (Pl) in specifična vrednost toplotne izgube (UDtp).

Končna formula za izračun koeficienta toplotne izgube:

Tp \u003d UDtp * Pl * K1 * K2 * K3 * K4 * K5 * K6 * K7.

Koeficient UDtp je 100 W/m2.

Analiza izračunov na konkretnem primeru

Hiša, za katero bomo določili obremenitev ogrevalnega sistema, ima okna z dvojno zasteklitvijo (K1 = 1), stene iz penastega betona s povečano toplotno izolacijo (K2 = 1), od katerih tri gredo ven (K5 = 1,22) . Površina oken je 23% talne površine (K3=1,1), na ulici približno 15C zmrzali (K4=0,9). Mansarda hiše je hladna (K6=1), višina prostorov je 3 metre (K7=1,05). Skupna površina je 135m2.

Pet \u003d 135 * 100 * 1 * 1 * 1,1 * 0,9 * 1,22 * 1 * 1,05 \u003d 17120,565 (Watov) ali pet \u003d 17,1206 kW

Mk \u003d 1,2 * 17,1206 \u003d 20,54472 (kW).

Izračun obremenitve in toplotne izgube je mogoče opraviti neodvisno in dovolj hitro. Potrebujete le nekaj ur, da uredite izvorne podatke, nato pa samo zamenjate vrednosti v formule. Številke, ki jih boste prejeli kot rezultat, vam bodo pomagale pri odločitvi o izbiri kotla in radiatorjev.

Tema tega članka je določitev toplotne obremenitve za ogrevanje in drugih parametrov, za katere je treba izračunati. Gradivo je namenjeno predvsem lastnikom zasebnih hiš, ki so daleč od toplotne tehnike in potrebujejo najpreprostejše formule in algoritme.

Torej, gremo.

Naša naloga je naučiti se izračunati glavne parametre ogrevanja.

Redundanca in natančen izračun

Od samega začetka je vredno navesti eno subtilnost izračunov: skoraj nemogoče je izračunati absolutno natančne vrednosti toplotnih izgub skozi tla, strop in stene, ki jih mora kompenzirati ogrevalni sistem. Govoriti je mogoče le o tej ali tisti stopnji zanesljivosti ocen.

Razlog je v tem, da na izgubo toplote vpliva preveč dejavnikov:

• Toplotna odpornost glavnih sten in vseh plasti zaključnih materialov.
• Prisotnost ali odsotnost hladnih mostov.
• Roza vetrov in lega hiše na terenu.
• Delo prezračevanja (ki pa je spet odvisno od moči in smeri vetra).
• Stopnja insolacije oken in sten.

Obstajajo tudi dobre novice. Skoraj vsi sodobni ogrevalni kotli in razpršeni ogrevalni sistemi (talno ogrevanje, električni in plinski konvektorji itd.) so opremljeni s termostati, ki merijo porabo toplote glede na temperaturo v prostoru.

S praktičnega vidika to pomeni, da bo presežna toplotna moč vplivala samo na način delovanja ogrevanja: recimo 5 kWh toplote ne bo oddanih v eni uri neprekinjenega delovanja z močjo 5 kW, ampak v 50 minutah delovanja. delovanje z močjo 6 kW. Naslednjih 10 minut bo kotel ali druga grelna naprava preživela v stanju pripravljenosti, brez porabe električne energije ali energenta.

Zato: v primeru izračuna toplotne obremenitve je naša naloga določiti njeno najmanjšo dovoljeno vrednost.

Edina izjema od splošnega pravila je povezana z delovanjem klasičnih kotlov na trda goriva in je posledica dejstva, da je zmanjšanje njihove toplotne moči povezano z resnim padcem izkoristka zaradi nepopolnega zgorevanja goriva. Težavo rešujemo z vgradnjo toplotnega akumulatorja v tokokrog in dušenjem grelnih naprav s termičnimi glavami.

Kotel po vžigu deluje s polno močjo in z največjim izkoristkom, dokler premog ali drva popolnoma ne zgorijo; nato se toplota, ki jo akumulira hranilnik toplote, dozira za vzdrževanje optimalne temperature v prostoru.

Večina drugih parametrov, ki jih je treba izračunati, prav tako dopušča nekaj redundance. Vendar pa več o tem v ustreznih razdelkih članka.

Seznam parametrov

Torej, kaj moramo pravzaprav upoštevati?

• Skupna toplotna obremenitev za ogrevanje doma. Ustreza minimalni zahtevani moči kotla ali skupni moči naprav v sistemu razpršenega ogrevanja.
• Potreba po toploti v ločenem prostoru.
• Število odsekov sekcijskega radiatorja in velikost registra, ki ustreza določeni vrednosti toplotne moči.

Upoštevajte: pri gotovih ogrevalnih napravah (konvektorji, ploščni radiatorji itd.) proizvajalci običajno v priloženi dokumentaciji navedejo skupno toplotno moč.

• Premer cevovoda, ki lahko zagotovi potreben toplotni tok v primeru ogrevanja vode.
• Parametri obtočne črpalke, ki poganja hladilno tekočino v krogotoku z določenimi parametri.
• Velikost ekspanzijske posode, ki kompenzira toplotno ekspanzijo hladilne tekočine.

Pojdimo na formule.

Eden glavnih dejavnikov, ki vplivajo na njegovo vrednost, je stopnja izolacije hiše. SNiP 23-02-2003, ki ureja toplotno zaščito stavb, normalizira ta faktor in izpelje priporočene vrednosti toplotne odpornosti ogradnih konstrukcij za vsako regijo države.

Podali bomo dva načina za izvedbo izračunov: za zgradbe, ki so v skladu s SNiP 23-02-2003, in za hiše z nestandardizirano toplotno odpornostjo.

Normalizirana toplotna odpornost

Navodilo za izračun toplotne moči v tem primeru izgleda takole:

• Osnovna vrednost je 60 vatov na 1 m3 celotne (vključno s stenami) prostornine hiše.
• Za vsako od oken se tej vrednosti doda še dodatnih 100 vatov toplote.. Za vsaka vrata, ki vodijo na ulico - 200 vatov.

• Dodaten koeficient se uporablja za kompenzacijo izgub, ki se povečajo v hladnih regijah.

Za primer naredimo izračun za hišo, ki meri 12 * 12 * 6 metrov, z dvanajstimi okni in dvema vrati na ulico, ki se nahaja v Sevastopolu (povprečna temperatura januarja je + 3 C).

1. Ogrevana prostornina je 12*12*6=864 kubičnih metrov.
2. Osnovna toplotna moč je 864*60=51840 vatov.
3. Okna in vrata ga bodo nekoliko povečali: 51840+(12*100)+(2*200)=53440.
4. Izjemno milo podnebje zaradi bližine morja nas bo prisililo k uporabi regionalnega faktorja 0,7. 53440 * 0,7 = 37408 W. Na to vrednost se lahko osredotočite.

Neocenjena toplotna odpornost

Kaj storiti, če je kakovost izolacije doma opazno boljša ali slabša od priporočene? V tem primeru lahko za oceno toplotne obremenitve uporabite formulo, kot je Q=V*Dt*K/860.

V:

• Q je cenjena toplotna moč v kilovatih.
• V - ogrevana prostornina v kubičnih metrih.
• Dt je temperaturna razlika med ulico in hišo. Običajno se vzame delta med vrednostjo, ki jo priporoča SNiP za notranje prostore (+18 - + 22С) in povprečno najnižjo temperaturo na ulici v najhladnejšem mesecu v zadnjih nekaj letih.

Naj pojasnimo: načeloma je pravilneje računati na absolutni minimum; to pa bo pomenilo prevelike stroške za kotel in kurilne naprave, katerih polna zmogljivost bo potrebna le enkrat na nekaj let. Cena rahlega podcenjevanja izračunanih parametrov je rahel padec temperature v prostoru na vrhuncu hladnega vremena, kar je enostavno nadomestiti z vklopom dodatnih grelnikov.

• K je izolacijski koeficient, ki ga lahko vzamete iz spodnje tabele. Vrednosti vmesnih koeficientov so izpeljane s približkom.

Ponovimo izračune za našo hišo v Sevastopolu, pri čemer navedemo, da so njene stene 40 cm debele zidane iz školjk (porozna sedimentna kamnina) brez zunanjega okrasja, zasteklitev pa so izdelana z enokomornimi dvoslojnimi okni.

1. Vzamemo koeficient izolacije enak 1,2.
2. Prej smo izračunali prostornino hiše; je enako 864 m3.
3. Notranjo temperaturo bomo vzeli enako priporočenemu SNiP za regije z nižjo najvišjo temperaturo nad -31C - +18 stopinj. Podatke o povprečnem minimumu bo prijazno pozvala svetovno znana internetna enciklopedija: enaka je -0,4C.
4. Izračun bo torej izgledal kot Q = 864 * (18 - -0,4) * 1,2 / 860 = 22,2 kW.

Kot lahko vidite, je izračun dal rezultat, ki se od tistega, ki ga dobi prvi algoritem, razlikuje za poldrugi krat. Razlog je najprej v tem, da se povprečni minimum, ki ga uporabljamo, izrazito razlikuje od absolutnega minimuma (približno -25C). Povečanje temperaturne delte za poldrugi krat bo povečalo ocenjeno toplotno povpraševanje stavbe za natanko enako število krat.

gigakalorije

Pri izračunu količine toplotne energije, ki jo prejme stavba ali soba, se skupaj s kilovatnimi urami uporablja še ena vrednost - gigakalorija. Ustreza količini toplote, ki je potrebna za segrevanje 1000 ton vode za 1 stopinjo pri tlaku 1 atmosfere.

Kako pretvoriti kilovate toplotne moči v gigakalorije porabljene toplote? Preprosto je: ena gigakalorija je enaka 1162,2 kWh. Tako bo pri vršni moči vira toplote 54 kW največja urna ogrevalna obremenitev 54/1162,2=0,046 Gcal*h.

Koristno: za vsako regijo države lokalne oblasti normalizirajo porabo toplote v gigakalorijah na kvadratni meter površine med mesecem. Povprečna vrednost za Rusko federacijo je 0,0342 Gcal/m2 na mesec.

soba

Kako izračunati potrebo po toploti za ločen prostor? Tu se uporabljajo enake sheme izračuna kot za hišo kot celoto, z enim samim popravkom. Če se na sobo približa ogrevan prostor brez lastnih ogrevalnih naprav, je vključen v izračun.

Torej, če se hodnik, ki meri 1,2 * 4 * 3 metre, približa sobi, ki meri 4 * 5 * 3 metre, se toplotna moč grelnika izračuna za prostornino 4 * 5 * 3 + 1,2 * 4 * 3 \u003d 60 + 14, 4=74,4 m3.

Grelne naprave

Sekcijski radiatorji

V splošnem primeru lahko informacije o toplotnem toku na odsek vedno najdete na spletni strani proizvajalca.

Če ni znano, se lahko osredotočite na naslednje približne vrednosti:

• Odsek iz litega železa - 160 vatov.
• Bimetalni odsek - 180 W.
• Aluminijasti odsek - 200W.

Kot vedno obstajajo številne tankosti. Pri stranski povezavi radiatorja z 10 ali več odseki bo temperaturni razpon med najbližjimi dovodnimi in končnimi odseki zelo pomemben.

Vendar: učinek bo izničen, če so črtala za oči povezana diagonalno ali od spodaj navzdol.

Poleg tega običajno proizvajalci ogrevalnih naprav navajajo moč za zelo specifično temperaturno delto med radiatorjem in zrakom, enako 70 stopinj. Odvisnost toplotnega toka od Dt je linearna: če je baterija za 35 stopinj toplejša od zraka, bo toplotna moč baterije točno polovica deklarirane.

Recimo, ko je temperatura zraka v prostoru +20C in temperatura hladilne tekočine +55C, bo moč aluminijastega dela standardne velikosti 200/(70/35)=100 vatov. Da bi zagotovili moč 2 kW, potrebujete 2000/100=20 odsekov.

Registri

Na seznamu ogrevalnih naprav ločijo samoizdelani registri.

Na fotografiji - register ogrevanja.

Proizvajalci iz očitnih razlogov ne morejo določiti svoje toplotne moči; vendar ga je enostavno izračunati sami.

• Za prvi del registra (vodoravna cev znanih dimenzij) je moč enaka zmnožku njenega zunanjega premera in dolžine v metrih, temperaturne delte med hladilno tekočino in zrakom v stopinjah in konstantnega koeficienta 36,5356.
• Za naslednje odseke, ki se nahajajo v navzgornem toku toplega zraka, se uporablja dodatni faktor 0,9.

Vzemimo še en primer - izračunajte vrednost toplotnega toka za štirivrstni register s premerom preseka 159 mm, dolžino 4 metre in temperaturo 60 stopinj v prostoru z notranjo temperaturo + 20C.

1. Temperaturna delta v našem primeru je 60-20=40C.
2. Pretvorite premer cevi v metre. 159 mm = 0,159 m.
3. Izračunamo toplotno moč prvega odseka. Q \u003d 0,159 * 4 * 40 * 36,5356 \u003d 929,46 vatov.
4. Za vsak naslednji odsek bo moč enaka 929,46 * 0,9 = 836,5 vatov.
5. Skupna moč bo 929,46 + (836,5 * 3) \u003d 3500 (zaokroženih) vatov.

Premer cevovoda

Kako določiti najmanjšo vrednost notranjega premera polnilne ali dovodne cevi do grelnika? Ne spuščajmo se v džunglo in uporabimo tabelo, ki vsebuje že pripravljene rezultate za razliko med dovodom in povratkom 20 stopinj. Ta vrednost je značilna za avtonomne sisteme.

Največji pretok hladilne tekočine ne sme presegati 1,5 m/s, da se prepreči hrup; pogosteje jih vodi hitrost 1 m / s.

Recimo za kotel z močjo 20 kW bo najmanjši notranji premer polnila pri pretoku 0,8 m / s 20 mm.

Upoštevajte: notranji premer je blizu DN (nazivni premer). Plastične in kovinsko-plastične cevi so običajno označene z zunanjim premerom, ki je 6-10 mm večji od notranjega. Torej ima polipropilenska cev velikosti 26 mm notranji premer 20 mm.

Obtočna črpalka

Za nas sta pomembna dva parametra črpalke: njen tlak in zmogljivost. V zasebni hiši za katero koli razumno dolžino tokokroga zadostuje najmanjši tlak 2 metra (0,2 kgf / cm2) za najcenejše črpalke: prav ta vrednost diferenciala kroži po ogrevalnem sistemu večstanovanjskih stavb.

Zahtevana zmogljivost se izračuna po formuli G=Q/(1,163*Dt).

V:

• G - produktivnost (m3 / h).
• Q je moč vezja, v katerem je črpalka nameščena (KW).
• Dt je temperaturna razlika med direktnim in povratnim cevovodom v stopinjah (v avtonomnem sistemu je tipično Dt = 20С).

Za vezje s toplotno obremenitvijo 20 kilovatov pri standardni temperaturni delti bo izračunana zmogljivost 20 / (1,163 * 20) \u003d 0,86 m3 / h.

Ekspanzijski rezervoar

Eden od parametrov, ki jih je treba izračunati za avtonomni sistem, je prostornina ekspanzijske posode.

Natančen izračun temelji na precej dolgem nizu parametrov:

• Temperatura in vrsta hladilne tekočine. Ekspanzijski koeficient ni odvisen le od stopnje segrevanja baterij, temveč tudi od tega, s čim so napolnjene: mešanice vode in glikola se bolj razširijo.
• Največji delovni tlak v sistemu.
• Tlak polnjenja rezervoarja, ki je odvisen od hidrostatičnega tlaka krogotoka (višine zgornje točke krogotoka nad ekspanzijsko posodo).

Obstaja pa eno opozorilo, ki močno poenostavi izračun. Če bo podcenjevanje prostornine rezervoarja v najboljšem primeru vodilo do stalnega delovanja varnostnega ventila, v najslabšem primeru pa do uničenja vezja, potem njegova presežna prostornina ne bo nič škodila.

Zato se običajno vzame rezervoar s premikom, ki je enak 1/10 celotne količine hladilne tekočine v sistemu.

Namig: da bi ugotovili prostornino konture, je dovolj, da jo napolnite z vodo in vlijete v merilno posodo.

Zaključek

Upamo, da bodo zgornje sheme izračuna poenostavile življenje bralca in ga rešile pred številnimi težavami. Kot običajno bo videoposnetek, priložen članku, njegovi pozornosti ponudil dodatne informacije.

Pri načrtovanju ogrevalnih sistemov za vse vrste stavb morate narediti prave izračune in nato razviti kompetenten diagram ogrevalnega kroga. Na tej stopnji je treba posebno pozornost nameniti izračunu toplotne obremenitve pri ogrevanju. Za rešitev tega problema je pomembno uporabiti celosten pristop in upoštevati vse dejavnike, ki vplivajo na delovanje sistema.

Pokaži vse

Pomen parametra

S pomočjo indikatorja toplotne obremenitve lahko ugotovite količino toplotne energije, ki je potrebna za ogrevanje določenega prostora, pa tudi stavbe kot celote. Glavna spremenljivka tukaj je moč vse ogrevalne opreme, ki je načrtovana za uporabo v sistemu. Poleg tega je treba upoštevati toplotne izgube hiše.

Zdi se, da je idealna situacija, v kateri zmogljivost ogrevalnega kroga omogoča ne samo odpravo vseh izgub toplotne energije iz stavbe, temveč tudi zagotavljanje udobnih življenjskih pogojev. Za pravilen izračun specifične toplotne obremenitve, potrebno je upoštevati vse dejavnike, ki vplivajo na ta parameter:



Optimalni način delovanja ogrevalnega sistema je mogoče sestaviti le ob upoštevanju teh dejavnikov. Merska enota indikatorja je lahko Gcal/uro ali kW/uro.

izračun ogrevalne obremenitve



Izbira metode

Pred začetkom izračuna ogrevalne obremenitve glede na agregirane kazalnike je treba določiti priporočene temperaturne režime za stanovanjsko stavbo. Če želite to narediti, se boste morali sklicevati na SanPiN 2.1.2.2645-10. Na podlagi podatkov, navedenih v tem regulativnem dokumentu, je treba zagotoviti načine delovanja ogrevalnega sistema za vsako sobo.

Metode, ki se danes uporabljajo za izračun urne obremenitve ogrevalnega sistema, omogočajo pridobivanje rezultatov različnih stopenj natančnosti. V nekaterih primerih so za zmanjšanje napake potrebni zapleteni izračuni.

Če pri načrtovanju ogrevalnega sistema optimizacija stroškov energije ni prioriteta, se lahko uporabijo manj natančne metode.

Izračun toplotne obremenitve in načrtovanje ogrevalnega sistema Audytor OZC + Audytor C.O.



Preprosti načini

Vsaka metoda izračuna toplotne obremenitve vam omogoča, da izberete optimalne parametre ogrevalnega sistema. Tudi ta indikator pomaga ugotoviti potrebo po delu za izboljšanje toplotne izolacije stavbe. Danes se uporabljata dve dokaj preprosti metodi za izračun toplotne obremenitve.



Odvisno od območja

Če imajo vsi prostori v stavbi standardne dimenzije in dobro toplotno izolacijo, lahko uporabite metodo izračuna potrebne moči ogrevalne opreme glede na območje. V tem primeru je treba proizvesti 1 kW toplotne energije za vsakih 10 m 2 prostora. Nato je treba dobljeni rezultat pomnožiti s korekcijskim faktorjem za podnebno območje.

To je najpreprostejša metoda izračuna, vendar ima eno resno pomanjkljivost - napaka je zelo visoka. Pri izračunih se upošteva samo podnebna regija. Vendar pa na učinkovitost ogrevalnega sistema vpliva veliko dejavnikov. Zato te tehnike ni priporočljivo uporabljati v praksi.

Vrhunsko računalništvo

Z uporabo metodologije za izračun toplote po agregiranih kazalcih bo napaka pri izračunu manjša. Ta metoda je bila najprej pogosto uporabljena za določanje toplotne obremenitve v situaciji, ko niso bili znani natančni parametri konstrukcije. Za določitev parametra se uporablja formula za izračun:

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

kjer je q0 specifična toplotna značilnost konstrukcije;

a - korekcijski faktor;

Vн - zunanji volumen stavbe;

tvn, tnro - temperaturne vrednosti v hiši in zunaj.




Kot primer izračuna toplotnih obremenitev z uporabo združenih kazalnikov lahko izračunate najvišji indikator za ogrevalni sistem stavbe vzdolž zunanjih sten 490 m 2. Dvonadstropna stavba s skupno površino 170 m2 se nahaja v Sankt Peterburgu.

Najprej morate uporabiti regulativni dokument, da ugotovite vse vhodni podatki, potrebni za izračun:

• Toplotna značilnost stavbe je 0,49 W / m³ * C.
• Koeficient prečiščevanja - 1.
• Indikator optimalne temperature v notranjosti stavbe je 22 stopinj.




Ob predpostavki, da bo najnižja temperatura pozimi -15 stopinj, lahko vse znane vrednosti nadomestimo s formulo - Q = 0,49 * 1 * 490 (22 + 15) \u003d 8,883 kW. Z uporabo najpreprostejše metode za izračun indikatorja osnovne toplotne obremenitve bi bil rezultat višji - Q = 17 * 1 = 17 kW / h. Pri čemer razširjena metoda za izračun indikatorja obremenitve upošteva veliko več dejavnikov:

• Optimalni temperaturni parametri v prostorih.
• Skupna površina stavbe.
• Zunanja temperatura zraka.

Tudi ta tehnika omogoča z minimalno napako izračun moči vsakega radiatorja, nameščenega v eni sobi. Njegova edina pomanjkljivost je nezmožnost izračuna toplotne izgube stavbe.

Izračun toplotnih obremenitev, Barnaul

Kompleksna tehnika

Ker se tudi pri povečanem izračunu izkaže, da je napaka precej visoka, je treba uporabiti bolj zapleteno metodo za določanje parametra obremenitve na ogrevalnem sistemu. Da bi bili rezultati čim bolj točni, je treba upoštevati značilnosti hiše. Med temi je najpomembnejša odpornost na prenos toplote ® materialov, uporabljenih za izdelavo vsakega elementa stavbe – tal, sten in stropa.

Ta vrednost je obratno sorazmerna s toplotno prevodnostjo (λ), kar kaže na sposobnost materialov za prenos toplotne energije. Povsem očitno je, da višja kot je toplotna prevodnost, bolj aktivno bo hiša izgubljala toplotno energijo. Ker se ta debelina materialov (d) ne upošteva pri toplotni prevodnosti, je treba najprej izračunati upor prenosa toplote s preprosto formulo - R \u003d d / λ.

Predlagana metoda je sestavljena iz dveh stopenj. Najprej se izračunajo toplotne izgube za okenske odprtine in zunanje stene, nato pa za prezračevanje. Kot primer lahko vzamemo naslednje značilnosti strukture:

• Površina in debelina stene - 290 m² in 0,4 m.
• Stavba ima okna (dvojna zasteklitev z argonom) - 45 m² (R = 0,76 m² * C / W).
• Stene so iz polne opeke - λ=0,56.
• Objekt je izoliran s ekspandiranim polistirenom - d = 110 mm, λ = 0,036.




Na podlagi vhodnih podatkov je mogoče določiti indeks odpornosti sten na TV prenos - R = 0,4 / 0,56 = 0,71 m² * C / W. Nato se določi podoben indikator izolacije - R = 0,11 / 0,036 = 3,05 m² * C / W. Ti podatki nam omogočajo, da določimo naslednji kazalnik - R skupaj = 0,71 + 3,05 = 3,76 m² * C / W.

Dejanske toplotne izgube sten bodo - (1 / 3,76) * 245 + (1 / 0,76) * 45 = 125,15 W. Temperaturni parametri so v primerjavi z integriranim izračunom ostali nespremenjeni. Naslednji izračuni se izvedejo v skladu s formulo - 125,15 * (22 + 15) \u003d 4,63 kW / h.

Izračun toplotne moči ogrevalnih sistemov

Na drugi stopnji se izračunajo toplotne izgube prezračevalnega sistema. Znano je, da je prostornina hiše 490 m³, gostota zraka pa 1,24 kg/m³. To vam omogoča, da ugotovite njegovo maso - 608 kg. Čez dan se zrak v prostoru posodobi v povprečju 5-krat. Po tem lahko izračunate toplotne izgube prezračevalnega sistema - (490 * 45 * 5) / 24 = 4593 kJ, kar ustreza 1,27 kW / h. Še vedno je treba določiti skupno toplotno izgubo stavbe s seštevanjem razpoložljivih rezultatov - 4,63 + 1,27 = 5,9 kW / h.