Hyggen og komforten i boligen begynder ikke med valg af møbler, dekoration og udseende generelt. De starter med den varme, som opvarmningen giver. Og blot at købe en dyr varmekedel () og højkvalitets radiatorer til dette er ikke nok - først skal du designe et system, der vil opretholde den optimale temperatur i huset. Men at få godt resultat, skal du forstå, hvad der skal gøres og hvordan, hvilke nuancer der findes, og hvordan de påvirker processen. I denne artikel vil du blive fortrolig med grundlæggende viden om denne sag - hvad varmesystemer er, hvordan det udføres, og hvilke faktorer påvirker det.
Hvorfor er termisk beregning nødvendig?
Nogle ejere af private huse eller dem, der bare planlægger at bygge dem, er interesserede i, om der er nogen mening i den termiske beregning af varmesystemet? Vi taler trods alt om noget simpelt. sommerhus på landet, ikke om lejlighedsbygning eller industrivirksomhed. Det ser ud til, at det ville være nok bare at købe en kedel, installere radiatorer og føre rør til dem. På den ene side har de delvis ret - for private husholdninger er beregningen af varmesystemet ikke så kritisk et problem som for industrilokaler eller lejlighedsbygninger boligkomplekser. Til gengæld er der tre grunde til, at sådan et arrangement er værd at afholde. , kan du læse i vores artikel.
- Termisk beregning forenkler betydeligt de bureaukratiske processer forbundet med forgasning af et privat hjem.
- Ved at bestemme den nødvendige effekt til opvarmning af et hjem kan du vælge en varmekedel med optimale egenskaber. Du betaler ikke for meget for hytter nøjagtige specifikationer produkter og vil ikke opleve gener på grund af, at kedlen ikke er kraftig nok til dit hjem.
- Termisk beregning giver dig mulighed for mere præcist at vælge rør, afspærringsventiler og andet udstyr til varmesystemet i et privat hjem. Og i sidste ende vil alle disse ret dyre produkter fungere, så længe det er inkluderet i deres design og egenskaber.
Indledende data til termisk beregning af varmesystemet
Før du begynder at beregne og arbejde med data, skal du indhente dem. Her for de ejere landejendomme som ikke har arbejdet før projektaktiviteter, det første problem opstår - hvilke egenskaber skal du være opmærksom på. For nemheds skyld er de opsummeret i lille liste, præsenteret nedenfor.
- Bygningsareal, loftshøjde og indvendigt volumen.
- Bygningstype, tilstedeværelse af tilstødende bygninger.
- Materialer brugt i byggeriets opførelse - hvad og hvordan gulv, vægge og tag er lavet af.
- Antallet af vinduer og døre, hvordan de er udstyret, hvor godt de er isolerede.
- Til hvilke formål vil visse dele af bygningen blive brugt - hvor køkken, badeværelse, stue, soveværelser skal placeres, og hvor erhvervsmæssige og tekniske lokaler skal placeres.
- Varighed fyringssæson, den gennemsnitlige minimumstemperatur i denne periode.
- "Vindrose", tilstedeværelsen af andre bygninger i nærheden.
- Et område, hvor et hus allerede er bygget eller er ved at blive bygget.
- Foretrukken temperatur for beboere i visse rum.
- Placering af punkter for tilslutning til vandforsyning, gas og elektricitet.
Beregning af varmeanlæggets effekt baseret på boligareal
En af de hurtigste og nemmeste at forstå måder at bestemme kraften i et varmesystem på er at beregne rummets areal. Denne metode er meget udbredt af sælgere af varmekedler og radiatorer. Beregning af et varmesystems effekt efter område sker i nogle få enkle trin.
Trin 1. Baseret på planen eller allerede opført bygning bestemmes bygningens indre areal i kvadratmeter.
Trin 2. Det resulterende tal multipliceres med 100-150 - det er præcis, hvor mange watt af varmesystemets samlede effekt er nødvendige for hver m 2 bolig.
Trin 3. Derefter ganges resultatet med 1,2 eller 1,25 - dette er nødvendigt for at skabe en strømreserve, så varmesystemet er i stand til at opretholde en behagelig temperatur i huset selv i tilfælde af de mest alvorlige frost.
Trin 4. Det endelige tal beregnes og registreres - varmesystemets effekt i watt, der kræves for at opvarme et bestemt hjem. Som et eksempel, for at opretholde en behagelig temperatur i et privat hus med et areal på 120 m2, kræves der cirka 15.000 W.
Råd! I nogle tilfælde opdeler sommerhusejere boligens indre areal i den del, der kræver seriøs opvarmning, og som dette er unødvendigt. Derfor bruges forskellige koefficienter til dem - for eksempel for stuer dette er 100, og for tekniske lokaler – 50-75.
Trin 5. På baggrund af de allerede fastlagte beregningsdata vælges en specifik model af varmekedlen og radiatorerne.
Det skal forstås, at den eneste fordel ved denne metode termisk beregning varmesystem er hastighed og enkelhed. Metoden har dog mange ulemper.
- Manglende hensyn til klimaet i området, hvor der bygges boliger - for Krasnodar vil et varmesystem med en effekt på 100 W pr. kvadratmeter være klart overdrevet. Men for det fjerne nord er det måske ikke tilstrækkeligt.
- Manglende hensyn til højden af lokalerne, typen af vægge og gulve, hvorfra de er bygget - alle disse egenskaber påvirker alvorligt niveauet af mulige varmetab og følgelig den nødvendige effekt af varmesystemet til huset.
- Metoden til beregning af varmesystemet ved kraft blev oprindeligt udviklet til store industrilokaler og lejlighedsbygninger. Derfor er det ikke korrekt for et individuelt sommerhus.
- Manglende redegørelse for antallet af vinduer og døre ud mod gaden, og alligevel er hver af disse objekter en slags "kuldebro".
Giver det så mening at bruge en varmesystemberegning baseret på areal? Ja, men kun som foreløbige skøn, der giver os mulighed for i det mindste at få en ide om problemet. For at opnå bedre og mere præcise resultater bør du vende dig til mere komplekse teknikker.
Lad os forestille os følgende metode til at beregne kraften i et varmesystem - det er også ret simpelt og forståeligt, men det har samtidig en højere nøjagtighed af det endelige resultat. I dette tilfælde er grundlaget for beregninger ikke rummets areal, men dets volumen. Derudover tager beregningen højde for antallet af vinduer og døre i bygningen og det gennemsnitlige frostniveau udenfor. Lad os forestille os lille eksempel anvendelse af en lignende metode - der er et hus med et samlet areal på 80 m2, hvis værelser har en højde på 3 m. Bygningen er beliggende i Moskva-regionen. Der er i alt 6 vinduer og 2 døre, der vender udad. Beregningen af det termiske systems effekt vil se sådan ud. "Hvordan laver man , Du kan læse i vores artikel."
Trin 1. Bygningens volumen bestemmes. Dette kan være summen af hvert enkelt rum eller det samlede tal. I dette tilfælde beregnes volumenet som følger - 80 * 3 = 240 m 3.
Trin 2. Antallet af vinduer og antallet af døre ud mod gaden tælles med. Lad os tage dataene fra eksemplet - henholdsvis 6 og 2.
Trin 3. En koefficient bestemmes afhængigt af det område, hvor huset ligger og hvor meget svær frost.
Tabel. Værdier af regionale koefficienter til beregning af varmeeffekt efter volumen.
Da eksemplet handler om et hus bygget i Moskva-regionen, vil den regionale koefficient have en værdi på 1,2.
Trin 4. For fritliggende private sommerhuse ganges værdien af bygningens volumen bestemt i den første operation med 60. Vi laver beregningen - 240 * 60 = 14.400.
Trin 5. Derefter ganges beregningsresultatet af det foregående trin med den regionale koefficient: 14.400 * 1,2 = 17.280.
Trin 6. Antallet af vinduer i huset ganges med 100, antallet af døre udad ganges med 200. Resultaterne er opsummeret. Beregningerne i eksemplet ser således ud – 6*100 + 2*200 = 1000.
Trin 7 Tallene opnået fra det femte og sjette trin er opsummeret: 17.280 + 1000 = 18.280 W. Dette er den kraft af varmesystemet, der kræves for at opretholde den optimale temperatur i bygningen under de ovenfor angivne forhold.
Det er værd at forstå, at beregningen af varmesystemet efter volumen heller ikke er helt nøjagtig - beregningerne er ikke opmærksomme på materialet i bygningens vægge og gulv og deres varmeisoleringsegenskaber. Der korrigeres heller ikke for naturlig ventilation karakteristisk for ethvert hjem.
Før du begynder at købe materialer og installere varmeforsyningssystemer til et hus eller lejlighed, er det nødvendigt at udføre varmeberegninger baseret på arealet af hvert værelse. Grundlæggende parametre for varmedesign og varmebelastningsberegning:
- Firkant;
- Antal vinduesblokke;
- Loftshøjde;
- Værelse placering;
- varmetab;
- Varmeoverførsel fra radiatorer;
- Klimazone (udelufttemperatur).
Metoden beskrevet nedenfor bruges til at beregne antallet af batterier for et rumområde uden yderligere varmekilder (varme gulve, klimaanlæg osv.). Opvarmning kan beregnes på to måder: ved hjælp af en simpel og kompliceret formel.
Før du starter varmeforsyningsdesign, er det værd at beslutte, hvilke radiatorer der skal installeres. Materiale, som varmebatterier er lavet af:
- Støbejern;
- Stål;
- Aluminium;
- Bimetal.
Aluminium og bimetalliske radiatorer betragtes som den bedste mulighed. Den højeste termiske output er for bimetalliske enheder. Støbejernsradiatorer tager lang tid at varme op, men efter at have slukket for varmen, forbliver temperaturen i rummet ret lang tid.
En simpel formel til at designe antallet af sektioner i en varmeradiator:
K = Sх(100/R), hvor:
S – værelsesareal;
R – sektionseffekt.
Hvis vi ser på eksemplet med data: rum 4 x 5 m, bimetal radiator, effekt 180 W. Beregningen vil se således ud:
K = 20*(100/180) = 11,11. Så for et rum med et areal på 20 m2 kræves et batteri med mindst 11 sektioner til installation. Eller for eksempel 2 radiatorer med 5 og 6 finner. Formlen bruges til rum med en loftshøjde på op til 2,5 m i en standard sovjetisk bygning.
En sådan beregning af varmesystemet tager dog ikke højde for bygningens varmetab, og den tager heller ikke højde for temperaturen på husets udeluft og antallet af vinduesenheder. Derfor bør disse koefficienter også tages i betragtning for at afslutte antallet af kanter.
Beregninger for panelradiatorer
I det tilfælde, hvor det er beregnet til at installere et batteri med et panel i stedet for ribber, bruges følgende volumenformel:
W = 41xV, hvor W er batteriets effekt, V er rummets volumen. Tallet 41 er normen for den gennemsnitlige årlige varmeeffekt på 1 m2 boligareal.
Som et eksempel kan vi tage et rum med et areal på 20 m2 og en højde på 2,5 m. Radiatoreffektværdien for et rumvolumen på 50 m3 vil være lig med 2050 W eller 2 kW.
Beregning af varmetab
H2_2De vigtigste varmetab sker gennem rummets vægge. For at beregne skal du kende varmeledningskoefficienten for den eksterne og indre materiale materialet, huset er bygget af, tykkelsen af bygningsvæggen og den gennemsnitlige udetemperatur er også vigtig. Grundformel:
Q = S x AT/R, hvor
ΔT – forskel mellem temperaturen udenfor og den interne optimale værdi;
S – vægareal;
R er væggenes termiske modstand, som igen beregnes med formlen:
R = B/K, hvor B er murstenens tykkelse, K er den termiske ledningsevnekoefficient.
Regneeksempel: et hus bygget af shell rock, sten, beliggende i Samara-regionen. Den termiske ledningsevne af shell rock er i gennemsnit 0,5 W/m*K, vægtykkelsen er 0,4 m. I betragtning af gennemsnitsområdet er minimumstemperaturen om vinteren -30 °C. I huset, ifølge SNIP, normal temperatur er +25 °C, forskel 55 °C.
Hvis rummet er hjørne, så er begge dets vægge i direkte kontakt med miljø. Arealet af rummets ydre to vægge er 4x5 m og 2,5 m højt: 4x2,5 + 5x2,5 = 22,5 m2.
R = 0,4/0,5 = 0,8
Q = 22,5*55/0,8 = 1546 W.
Derudover er det nødvendigt at tage højde for isoleringen af rummets vægge. Ved efterbehandling af yderområdet med skumplast reduceres varmetabet med cirka 30 %. Så det endelige tal vil være omkring 1000 watt.
Beregning af termisk belastning (kompliceret formel)
Ordning for varmetab af lokaler
For at beregne det endelige varmeforbrug til opvarmning er det nødvendigt at tage højde for alle koefficienterne ved hjælp af følgende formel:
CT = 100xSxK1xK2xK3xK4xK5xK6xK7, hvor:
S – værelsesareal;
K – forskellige koefficienter:
K1 – belastninger til vinduer (afhængig af antallet af termoruder);
K2 - termisk isolering af bygningens ydre vægge;
K3 – belastninger for forholdet mellem vinduesareal og gulvareal;
K4 - temperaturregime for udeluft;
K5 - under hensyntagen til antallet af ydre vægge i rummet;
K6 – belastninger baseret på det øverste rum over rummet, der beregnes;
K7 – under hensyntagen til rummets højde.
Som et eksempel kan vi betragte det samme rum i en bygning i Samara-regionen, isoleret udefra med skumplast, med 1 termoruder, over hvilket der er et opvarmet rum. Varmebelastningsformlen vil se sådan ud:
KT = 100*20*1,27*1*0,8*1,5*1,2*0,8*1= 2926 W.
Varmeberegningen er fokuseret specifikt på denne figur.
Varmeforbrug til opvarmning: formel og justeringer
Ud fra ovenstående beregninger skal der 2926 W til for at opvarme rummet. I betragtning af varmetab, kravene er: 2926 + 1000 = 3926 W (KT2). For at beregne antallet af sektioner skal du bruge følgende formel:
K = KT2/R, hvor KT2 er den endelige værdi af den termiske belastning, R er varmeoverførslen (effekten) af en sektion. Endelig tal:
K = 3926/180 = 21,8 (afrundet til 22)
Så for at sikre et optimalt varmeforbrug til opvarmning er det nødvendigt at installere radiatorer med i alt 22 sektioner. Det skal tages i betragtning, at den laveste temperatur - 30 minusgrader - maksimalt varer 2-3 uger, så du trygt kan reducere antallet til 17 sektioner (-25%).
Hvis husejere ikke er tilfredse med denne indikator for antallet af radiatorer, skal de i første omgang tage højde for batterier, der har en stor varmeeffekt. Eller isoler bygningens vægge både inde og ude moderne materialer. Derudover er det nødvendigt at vurdere boligernes varmebehov korrekt baseret på sekundære parametre.
Der er flere andre parametre, der påvirker yderligere spildt energiforbrug, hvilket medfører et øget varmetab:
- Funktioner af ydervægge. Opvarmningsenergien skal være nok til ikke kun at opvarme rummet, men også til at kompensere for varmetab. Over tid begynder en væg i kontakt med miljøet at lukke fugt ind på grund af ændringer i udelufttemperaturen. Det er især nødvendigt at isolere godt og udføre vandtætning af høj kvalitet til nordlige retninger. Det anbefales også at isolere overfladen af huse beliggende i fugtige områder. Høj årlig nedbør vil uundgåeligt føre til øget varmetab.
- Placering af radiator. Hvis batteriet er monteret under et vindue, lækker varmeenergi gennem dets struktur. Installation af højkvalitetsblokke hjælper med at reducere varmetabet. Du skal også beregne styrken af den enhed, der er installeret i vindueskarmen - den skal være højere.
- Konventionelt årligt varmebehov for bygninger i forskellige tidszoner. Som regel beregnes den gennemsnitlige temperatur (gennemsnitlig årlig indikator) for bygninger ifølge SNIP'er. Varmebehovet er dog væsentligt lavere, hvis der for eksempel forekommer koldt vejr og lave udeluftforhold i i alt 1 måned om året.
Råd! For at minimere behovet for varme om vinteren anbefales det at installere yderligere kilder til indendørs luftopvarmning: klimaanlæg, mobile varmeapparater osv.
Hvordan optimerer man varmeomkostningerne? Dette problem kan kun løses en integreret tilgang, under hensyntagen til alle parametre i systemet, bygning og klimatiske træk område. I dette tilfælde er den vigtigste komponent termisk belastning til opvarmning: beregning af time- og årsindikatorer indgår i systemets effektivitetsberegningssystem.
Hvorfor skal du kende denne parameter?
Hvad er beregningen af den termiske belastning til opvarmning? Det bestemmer den optimale mængde termisk energi for hvert rum og bygningen som helhed. Variable mængder er kraften i varmeudstyr - kedel, radiatorer og rørledninger. Der tages også højde for husets varmetab.
Ideelt set bør varmesystemets termiske effekt kompensere for alle varmetab og samtidig opretholde et behageligt temperaturniveau. Derfor, før du beregner den årlige varmebelastning, skal du bestemme de vigtigste faktorer, der påvirker den:
- Karakteristika for de strukturelle elementer i huset. Ydervægge, vinduer, døre, ventilationssystem påvirke niveauet af varmetab;
- Husets mål. Det er logisk at antage, at jo større rummet er, jo mere intenst skal varmesystemet arbejde. En vigtig faktor i dette tilfælde er ikke kun det samlede volumen af hvert værelse, men også arealet af de ydre vægge og vinduesstrukturer;
- Klimaet i regionen. Med relativt små temperaturfald udenfor, skal der en lille mængde energi til for at kompensere for varmetab. Dem. Den maksimale timevarmebelastning afhænger direkte af graden af temperaturfald i en bestemt periode og den gennemsnitlige årlige værdi for fyringssæsonen.
Under hensyntagen til disse faktorer kompileres de optimale termiske driftsbetingelser for varmesystemet. Sammenfattende alt ovenstående kan vi sige, at bestemmelse af termisk belastning til opvarmning er nødvendig for at reducere energiforbruget og opretholde det optimale opvarmningsniveau i husets lokaler.
For at beregne den optimale varmebelastning ved hjælp af aggregatindikatorer skal du kende bygningens nøjagtige volumen. Det er vigtigt at huske, at denne teknik blev udviklet til store strukturer, så regnefejlen vil være stor.
Valg af beregningsmetode
Før du beregner varmebelastningen ved hjælp af aggregerede indikatorer eller med højere nøjagtighed, er det nødvendigt at finde ud af de anbefalede temperaturforhold for en boligbygning.
Ved beregning af varmekarakteristika skal du være vejledt af SanPiN 2.1.2.2645-10. Baseret på dataene i tabellen er det i hvert rum i huset nødvendigt at sikre optimalt temperatur regime opvarmningsdrift.
Metoderne, der anvendes til at beregne den timelige varmebelastning, kan have varierende grad af nøjagtighed. I nogle tilfælde anbefales det at bruge ret komplekse beregninger, som følge heraf vil fejlen være minimal. Hvis optimering af energiomkostninger ikke er en prioritet ved design af opvarmning, kan mindre præcise skemaer bruges.
Når du beregner den timelige varmebelastning, skal du tage højde for den daglige ændring i udetemperaturen. For at forbedre nøjagtigheden af beregningen skal du kende bygningens tekniske egenskaber.
Nemme måder at beregne varmebelastning på
Enhver beregning af den termiske belastning er nødvendig for at optimere parametrene for varmesystemet eller forbedre husets varmeisoleringsegenskaber. Efter implementeringen vælges visse metoder til regulering af opvarmningsvarmebelastningen. Lad os overveje ikke-arbejdskrævende metoder til beregning af denne parameter for varmesystemet.
Afhængighed af varmeeffekt på området
For et hus med standard rumstørrelser, loftshøjder og god varmeisolering kan du anvende et kendt forhold mellem rumareal og den nødvendige varmeeffekt. I dette tilfælde skal der genereres 1 kW varme pr. 10 m². Der skal anvendes en korrektionsfaktor på det opnåede resultat, afhængigt af klimazonen.
Lad os antage, at huset er beliggende i Moskva-regionen. Dets samlede areal er 150 m². I dette tilfælde vil den timelige varmebelastning være lig med:
15*1=15 kW/time
Den største ulempe ved denne metode er den store fejl. Beregningen tager ikke højde for ændringer i vejrfaktorer såvel som bygningens funktioner - varmeoverførselsmodstanden af vægge og vinduer. Derfor anbefales det i praksis ikke at bruge det.
Integreret beregning af en bygnings termiske belastning
En større beregning af varmebelastningen er karakteriseret ved mere nøjagtige resultater. Oprindeligt blev det brugt til foreløbig beregning af denne parameter, da det var umuligt at bestemme bygningens nøjagtige egenskaber. Generel formel for at bestemme den termiske belastning til opvarmning er præsenteret nedenfor:
Hvor q°– specifik termisk ydeevne bygninger. Værdierne skal tages fra den tilsvarende tabel, EN– den ovenfor nævnte korrektionsfaktor, Vн– bygningens udvendige volumen, m³, Tvn Og Tnro– temperaturværdier inde og ude i huset.
Lad os antage, at det er nødvendigt at beregne den maksimale timelige varmebelastning i et hus med et volumen langs ydervæggene på 480 m³ (areal 160 m², to-etagers hus). I dette tilfælde vil den termiske karakteristik være lig med 0,49 W/m³*C. Korrektionsfaktor a = 1 (for Moskva-regionen). Den optimale temperatur inde i boligen (Tvn) bør være +22°C. Udetemperaturen bliver -15°C. Lad os bruge formlen til at beregne den timelige varmebelastning:
Q=0,49*1*480(22+15)= 9,408 kW
Sammenlignet med den tidligere beregning er den resulterende værdi mindre. Det tager dog hensyn vigtige faktorer– temperatur indendørs, udendørs, bygningens samlede volumen. Lignende beregninger kan laves for hvert værelse. Metoden til beregning af varmebelastningen ved hjælp af samlede indikatorer gør det muligt at bestemme den optimale effekt for hver radiator i et separat rum. For en mere nøjagtig beregning skal du kende de gennemsnitlige temperaturværdier for en bestemt region.
Denne beregningsmetode kan bruges til at beregne den timelige varmebelastning til opvarmning. Men de opnåede resultater vil ikke give en optimal nøjagtig værdi af bygningens varmetab.
Nøjagtige varmebelastningsberegninger
Men stadig giver denne beregning af den optimale varmebelastning til opvarmning ikke den nødvendige beregningsnøjagtighed. Han tager ikke hensyn den vigtigste parameter– bygningens karakteristika. Den vigtigste er varmeoverførselsmodstanden for fremstillingsmaterialet individuelle elementer hjem - vægge, vinduer, loft og gulv. De bestemmer graden af bevarelse af termisk energi modtaget fra kølevæsken i varmesystemet.
Hvad er varmeoverførselsmodstand ( R)? Dette er den gensidige af termisk ledningsevne ( λ ) – materialestrukturens evne til at overføre termisk energi. Dem. Jo højere varmeledningsevneværdien er, jo større varmetab. Denne værdi kan ikke bruges til at beregne den årlige varmebelastning, da den ikke tager højde for materialets tykkelse ( d). Derfor bruger eksperter varmeoverførselsmodstandsparameteren, som beregnes ved hjælp af følgende formel:
Beregning af vægge og vinduer
Der er standardiserede værdier for varmeoverførselsmodstanden af vægge, som direkte afhænger af den region, hvor huset er placeret.
I modsætning til den forstørrede beregning af varmebelastningen skal du først beregne varmeoverførselsmodstanden for ydervæggene, vinduerne, stueetagen og loftet. Lad os tage følgende egenskaber ved huset som grundlag:
- Vægområde – 280 m². Det inkluderer vinduer - 40 m²;
- Materialet, der bruges til at lave væggene, er massiv mursten ( λ=0,56). Ydervæggenes tykkelse – 0,36 m. Baseret på dette beregner vi tv-transmissionsmodstanden - R=0,36/0,56= 0,64 m²*C/W;
- For at forbedre de varmeisolerende egenskaber blev den installeret udvendig isolering– tykt polystyrenskum 100 mm. For ham λ=0,036. Henholdsvis R=0,1/0,036= 2,72 m²*C/W;
- Generel værdi R for ydervægge er det ens 0,64+2,72= 3,36 hvilket er en meget god indikator for varmeisoleringen af et hus;
- Vindues varmeoverførselsmodstand – 0,75 m²*S/W (termoruder fyldt med argon).
Faktisk vil varmetab gennem væggene være:
(1/3,36)*240+(1/0,75)*40= 124 W ved en temperaturforskel på 1°C
Vi vil tage de samme temperaturindikatorer som for den samlede beregning af varmebelastningen +22°C indendørs og -15°C udendørs. Yderligere beregninger skal foretages ved hjælp af følgende formel:
124*(22+15)= 4,96 kW/time
Ventilationsberegning
Så er det nødvendigt at beregne tabene gennem ventilation. Den samlede luftmængde i bygningen er 480 m³. Desuden er dens massefylde ca. 1,24 kg/m³. Dem. dens masse er 595 kg. Luften fornyes i gennemsnit fem gange om dagen (24 timer). I dette tilfælde skal du beregne varmetabet til ventilation for at beregne den maksimale timelige varmebelastning:
(480*40*5)/24= 4000 kJ eller 1,11 kW/time
Ved at opsummere alle de opnåede indikatorer kan du finde husets samlede varmetab:
4,96+1,11=6,07 kW/time
På denne måde bestemmes den nøjagtige maksimale varmebelastning. Den resulterende værdi afhænger direkte af udetemperaturen. Derfor, for at beregne den årlige belastning på varmesystemet, er det nødvendigt at tage højde for ændringen vejrforhold. Hvis gennemsnitstemperaturen i fyringssæsonen er -7°C, vil den samlede varmebelastning være lig med:
(124*(22+7)+((480*(22+7)*5)/24))/3600)*24*150(varmesæson dage)=15843 kW
Ved at ændre temperaturværdierne kan du lave en nøjagtig beregning af varmebelastningen for ethvert varmesystem.
Til de opnåede resultater skal du tilføje værdien af varmetab gennem taget og gulvet. Dette kan gøres ved en korrektionsfaktor på 1,2 - 6,07 * 1,2 = 7,3 kW/h.
Den resulterende værdi angiver de faktiske energiomkostninger under systemdrift. Der er flere måder at regulere varmebelastningen på. Den mest effektive af dem er at reducere temperaturen i værelser, hvor der ikke er konstant tilstedeværelse af beboere. Dette kan gøres ved hjælp af termostater og installerede temperaturfølere. Men samtidig skal bygningen have to-rørs system opvarmning.
For at beregne den nøjagtige værdi af varmetab kan du bruge det specialiserede Valtec-program. Videoen viser et eksempel på at arbejde med det.
Design og termisk beregning af et varmesystem er et obligatorisk trin, når du arrangerer boligopvarmning. Hovedopgaven for computeraktiviteter er at bestemme optimale parametre kedel- og radiatoranlæg.
Enig, ved første øjekast kan det se ud til, at kun en ingeniør kan udføre termiske beregninger. Det er dog ikke alt, der er så kompliceret. Når du kender algoritmen for handlinger, vil du være i stand til selvstændigt at udføre de nødvendige beregninger.
Artiklen beskriver i detaljer beregningsproceduren og giver alle de nødvendige formler. For en bedre forståelse har vi udarbejdet et eksempel på en termisk beregning for en privat bolig.
Den klassiske termiske beregning af et varmesystem er et konsolideret teknisk dokument, der inkluderer obligatorisk trin-for-trin standard metoder beregninger.
Men før du studerer disse beregninger af hovedparametrene, skal du beslutte dig for konceptet med selve varmesystemet.
Billedgalleri
Varmesystemet er kendetegnet ved tvungen tilførsel og ufrivillig fjernelse af varme ind i rummet.
De vigtigste opgaver ved beregning og design af et varmesystem:
- mest pålideligt bestemme varmetab;
- bestemme mængden og betingelserne for brug af kølevæsken;
- vælg elementerne generering, bevægelse og varmeoverførsel så nøjagtigt som muligt.
Men stuetemperaturen ind vinterperiode leveres af et varmesystem. Derfor er vi interesserede i temperaturområder og deres afvigelsestolerancer for vintersæsonen.
De fleste regulatoriske dokumenter fastlægger følgende temperaturintervaller, der gør det muligt for en person at opholde sig komfortabelt i rummet.
For erhvervslokaler med et areal på op til 100 m2:
- 22-24°C— optimal lufttemperatur;
- 1°C— tilladt udsving.
For kontorlokaler med et areal på mere end 100 m2 er temperaturen 21-23°C. For ikke-beboende industrilokaler varierer temperaturintervallerne meget afhængigt af rummets formål og etablerede arbejdsbeskyttelsesstandarder.
Hver person har sin egen behagelige rumtemperatur. Nogle mennesker kan lide, at det er meget varmt i rummet, andre føler sig godt tilpas, når rummet er køligt - det hele er ret individuelt.
Hvad angår boliger: lejligheder, private huse, godser osv., er der visse temperaturområder, der kan justeres afhængigt af beboernes ønsker.
Og alligevel har vi for specifikke lokaler i en lejlighed og et hus:
- 20-22°С- stue, inklusive børneværelse, tolerance ±2°С -
- 19-21°С— køkken, toilet, tolerance ±2°С;
- 24-26°С— badeværelse, bruser, swimmingpool, tolerance ±1°С;
- 16-18°С- korridorer, gange, trapper, lagerrum, tolerance +3°С
Det er vigtigt at bemærke, at der er flere grundlæggende parametre, som påvirker temperaturen i rummet, og som du skal have fokus på, når du beregner varmesystemet: luftfugtighed (40-60%), iltkoncentration og kuldioxid i luften (250:1), luftmassernes bevægelseshastighed (0,13-0,25 m/s) osv.
Beregning af varmetab i huset
Ifølge termodynamikkens anden lov (skolefysik) sker der ingen spontan overførsel af energi fra mindre opvarmede til mere opvarmede mini- eller makroobjekter. Et særligt tilfælde af denne lov er "stræben" efter at skabe temperaturligevægt mellem to termodynamiske systemer.
For eksempel er det første system et miljø med en temperatur på -20°C, det andet system er en bygning med en indvendig temperatur på +20°C. Ifølge ovenstående lov vil disse to systemer stræbe efter at balancere gennem udveksling af energi. Dette vil ske ved hjælp af varmetab fra det andet system og afkøling i det første.
Vi kan bestemt sige, at den omgivende temperatur afhænger af breddegraden, hvor den er placeret. privat hus. Og temperaturforskellen påvirker mængden af varmelækage fra bygningen (+)
Varmetab refererer til den ufrivillige frigivelse af varme (energi) fra en genstand (hus, lejlighed). For almindelig lejlighed denne proces er ikke så "mærkbar" sammenlignet med et privat hus, da lejligheden er placeret inde i bygningen og "støder op" til andre lejligheder.
I et privat hus "lækker" varme i en eller anden grad gennem ydervægge, gulv, tag, vinduer og døre.
Ved at kende mængden af varmetab for de mest ugunstige vejrforhold og egenskaberne ved disse forhold, er det muligt at beregne varmesystemets effekt med høj nøjagtighed.
Så volumen af varmelækage fra bygningen beregnes ved hjælp af følgende formel:
Q=Q gulv +Q væg +Q vindue +Q tag +Q dør +...+Q i, Hvor
Qi— mængden af varmetab fra en homogen type bygningsskal.
Hver komponent i formlen beregnes ved hjælp af formlen:
Q=S*∆T/R, Hvor
- Q– varmelækage, V;
- S– areal af en bestemt type struktur, kvm. m;
- ∆T– forskel i omgivende og indendørs lufttemperaturer, °C;
- R– termisk modstand af en bestemt type struktur, m 2 *°C/W.
Det anbefales at tage selve værdien af termisk modstand for rigtige eksisterende materialer fra hjælpetabeller.
Derudover kan den termiske modstand opnås ved hjælp af følgende forhold:
R=d/k, Hvor
- R– termisk modstand, (m 2 *K)/W;
- k– koefficient for materialets varmeledningsevne, W/(m 2 *K);
- d– tykkelsen af dette materiale, m.
I gamle huse med fugt tagkonstruktion Der opstår varmelækager gennem den øverste del af bygningen, nemlig gennem tag og loft. Udførelse af aktiviteter for at løse dette problem.
Hvis du isolerer loftsrum og tag, så kan det samlede varmetab fra huset reduceres markant
Der er flere andre former for varmetab i huset gennem revner i konstruktioner, ventilationsanlæg, emhætter og åbne vinduer og døre. Men det giver ingen mening at tage højde for deres volumen, da de ikke udgør mere end 5% af det samlede antal hovedvarmelækager.
Bestemmelse af kedeleffekt
For at opretholde temperaturforskellen mellem omgivelserne og temperaturen inde i huset er det nødvendigt autonomt system opvarmning, som opretholder den ønskede temperatur i hvert værelse i et privat hus.
Grundlaget for varmesystemet er forskelligt: flydende eller fast brændsel, elektrisk eller gas.
En kedel er den centrale enhed i et varmesystem, der genererer varme. Det vigtigste kendetegn ved en kedel er dens effekt, nemlig omdannelseshastigheden af mængden af varme pr. tidsenhed.
Efter beregning af varmebelastningen opnår vi den nødvendige nominelle effekt af kedlen.
For en almindelig flerværelseslejlighed beregnes kedeleffekten gennem arealet og specifik effekt:
Kedel P = (rum S * specifik P)/10, Hvor
- S lokaler- det samlede areal af det opvarmede rum;
- R specifik— specifik effekt i forhold til klimatiske forhold.
Men denne formel tager ikke højde for varmetab, som er tilstrækkelige i et privat hus.
Der er et andet forhold, der tager højde for denne parameter:
Kedel P =(Q tab *S)/100, Hvor
- Kedel P— kedelkraft;
- Q tab— varmetab;
- S- opvarmet område.
Kedlens designeffekt skal øges. Reserven er nødvendig, hvis du planlægger at bruge kedlen til at opvarme vand til badeværelse og køkken.
I de fleste varmesystemer i private huse anbefales det at bruge en ekspansionsbeholder, hvori kølevæskeforsyningen vil blive opbevaret. Ethvert privat hjem har brug for varmtvandsforsyning
For at sørge for kedeleffektreserven skal sikkerhedsfaktoren K tilføjes til den sidste formel:
Kedel P = (Q-tab * S * K)/100, Hvor
TIL- vil være lig med 1,25, dvs designkraft kedlen øges med 25 %.
Således gør kedeleffekten det muligt at opretholde standardlufttemperaturen i bygningens rum, samt at have et indledende og ekstra volumen varmt vand i huset.
Funktioner ved udvælgelsen af radiatorer
Standardkomponenter til at give varme i et rum er radiatorer, paneler, gulvvarmesystemer, konvektorer osv. De mest almindelige dele af et varmesystem er radiatorer.
Den termiske radiator er en speciel hul modulær struktur lavet af en legering med høj varmeoverførsel. Den er lavet af stål, aluminium, støbejern, keramik og andre legeringer. Funktionsprincippet for en varmeradiator reduceres til strålingen af energi fra kølevæsken ind i rummet gennem "kronbladene".
En aluminium og bimetallisk varmeradiator erstattede massiv støbejernsbatterier. Nem produktion, høj varmeafledning, godt design og design har gjort dette produkt til et populært og udbredt værktøj til udstråling af varme indendørs
Der er flere teknikker i rummet. Listen over metoder nedenfor er sorteret i rækkefølge efter øget beregningsnøjagtighed.
Beregningsmuligheder:
- Efter område. N=(S*100)/C, hvor N er antallet af sektioner, S er arealet af rummet (m 2), C er varmeoverførslen af en sektion af radiatoren (W, taget fra dataene ark eller certifikat for produktet), 100 W er den mængde varmestrøm, der er nødvendig for at opvarme 1 m2 (empirisk værdi). Spørgsmålet opstår: hvordan tager man højde for loftets højde i rummet?
- Efter volumen. N=(S*H*41)/C, hvor N, S, C er ens. H er rummets højde, 41 W er mængden af varmestrøm, der er nødvendig for at opvarme 1 m 3 (empirisk værdi).
- Efter odds. N=(100*S*k1*k2*k3*k4*k5*k6*k7)/C, hvor N, S, C og 100 er ens. k1 - under hensyntagen til antallet af kamre i et rum med termoruder, k2 - termisk isolering af vægge, k3 - forholdet mellem vinduesareal og rumareal, k4 - gennemsnitlig temperatur under nul i vinterens koldeste uge, k5 - antal ydre vægge i et rum (som "strækker sig" til gaden), k6 - type værelse over, k7 - loftshøjde.
Dette er den mest nøjagtige mulighed for at beregne antallet af sektioner. Resultatet af brøkberegninger er naturligvis altid afrundet til det næste heltal.
Hydraulisk beregning af vandforsyning
Selvfølgelig kan "billedet" af beregning af varme til opvarmning ikke være komplet uden at beregne sådanne egenskaber som kølevæskens volumen og hastighed. I de fleste tilfælde er kølevæsken almindeligt vand i flydende eller gasformig aggregattilstand.
Det anbefales at beregne den faktiske mængde kølevæske ved at summere alle hulrum i varmesystemet. Ved brug af en enkeltkreds kedel er dette bedste mulighed. Ved brug af dobbeltkredsløbskedler i et varmesystem er det nødvendigt at tage hensyn til forbruget af varmt vand til hygiejniske og andre husholdningsformål
Beregning af mængden af opvarmet vand dobbeltkreds kedel at give beboerne varmt vand og opvarmning af kølevæsken udføres ved at summere det indre volumen af varmekredsen og reelle behov brugere i opvarmet vand.
Mængden af varmt vand i varmesystemet beregnes ved formlen:
W=k*P, Hvor
- W— volumen af kølevæske;
- P— kraft til varmekedel;
- k- effektfaktor (antal liter pr. effektenhed, svarende til 13,5, rækkevidde - 10-15 liter).
Som et resultat ser den endelige formel sådan ud:
B = 13,5*P
Kølevæskehastighed er den endelige dynamiske vurdering af et varmesystem, som karakteriserer væskecirkulationshastigheden i systemet.
Denne værdi hjælper med at evaluere typen og diameteren af rørledningen:
V=(0,86*P*μ)/∆T, Hvor
- P— kedelkraft;
- μ — kedeleffektivitet;
- ∆T- temperaturforskel mellem forsyningsvand og returvand.
Ved hjælp af ovenstående metoder vil det være muligt at opnå reelle parametre, der er "fundamentet" for det fremtidige varmesystem.
Eksempel på termisk beregning
Som eksempel på en termisk beregning har vi et almindeligt 1-plans hus med fire stuer, køkken, badeværelse, “ vinterhave"og bryggers.
Fundamentet er lavet af en monolitisk armeret betonplade (20 cm), ydervæggene er beton (25 cm) med gips, taget er lavet af træbjælker, taget er metalfliser og mineraluld (10 cm)
Lad os udpege de indledende parametre for huset, der er nødvendige for beregningerne.
Bygningsdimensioner:
- gulvhøjde - 3 m;
- lille vindue på bygningens for- og bagside 1470*1420 mm;
- stort facadevindue 2080*1420 mm;
- indgangsdøre 2000*900 mm;
- bagdøre (udgang til terrasse) 2000*1400 (700 + 700) mm.
Bygningens samlede bredde er 9,5 m2, længde 16 m2. Kun stuer (4 enheder), badeværelse og køkken vil blive opvarmet.
For nøjagtigt at beregne varmetab på væggene skal du trække arealet af alle vinduer og døre fra området af ydervæggene - dette er en helt anden type materiale med sin egen termiske modstand
Vi starter med at beregne arealer af homogene materialer:
- etageareal - 152 m2;
- tagareal - 180 m2, under hensyntagen til loftshøjden på 1,3 m og bredden af purlinen - 4 m;
- vinduesareal - 3*1,47*1,42+2,08*1,42=9,22 m2;
- dørareal - 2*0,9+2*2*1,4=7,4 m2.
Arealet af ydervæggene vil være lig med 51*3-9,22-7,4=136,38 m2.
Lad os gå videre til at beregne varmetab for hvert materiale:
- Q gulv =S*∆T*k/d=152*20*0,2/1,7=357,65 W;
- Q tag =180*40*0,1/0,05=14400 W;
- Q-vindue =9,22*40*0,36/0,5=265,54 W;
- Q-dør =7,4*40*0,15/0,75=59,2 W;
Og også Q-væg svarer til 136,38*40*0,25/0,3=4546. Summen af alle varmetab vil være 19628,4 W.
Som et resultat udregner vi kedeleffekten: P kedel =Q tab *S varme_rum *K/100=19628,4*(10,4+10,4+13,5+27,9+14,1+7,4)*1,25/100=19628,4*825,7*01. =20536,2=21 kW.
Vi beregner antallet af radiatorafsnit for et af rummene. For alle andre er beregningerne ens. f.eks. hjørne værelse(venstre, nederste hjørne af diagrammet) areal 10,4 m2.
Dette betyder N=(100*k1*k2*k3*k4*k5*k6*k7)/C=(100*10,4*1,0*1,0*0,9*1,3*1,2*1,0*1,05)/180=8,5176=9.
Dette rum kræver 9 sektioner varmeradiator med en varmeydelse på 180 W.
Lad os gå videre til at beregne mængden af kølevæske i systemet - W=13,5*P=13,5*21=283,5 l. Det betyder, at kølevæskehastigheden bliver: V=(0,86*P*μ)/∆T=(0,86*21000*0,9)/20=812,7 l.
Som følge heraf vil en fuldstændig omsætning af hele mængden af kølevæske i systemet svare til 2,87 gange i timen.
Et udvalg af artikler om termiske beregninger hjælper dig med at bestemme de nøjagtige parametre for varmesystemelementerne:
Konklusioner og nyttig video om emnet
En simpel beregning af et varmesystem til et privat hjem er præsenteret i følgende gennemgang:
Alle finesser og generelt accepterede metoder til beregning af varmetabet i en bygning er vist nedenfor:
En anden mulighed for at beregne varmelækager i et typisk privat hus:
Denne video beskriver funktionerne i cirkulationen af energibærere til opvarmning af et hjem:
Termisk beregning af et varmesystem er individuel og skal udføres kompetent og omhyggeligt. Jo mere nøjagtigt beregningerne er lavet, jo mindre skal ejerne betale for meget landsted under drift.
Har du erfaring med at udføre termiske beregninger af et varmeanlæg? Eller har du stadig spørgsmål om emnet? Del venligst din mening og skriv kommentarer. Blok feedback placeret nedenfor.
Emnet for denne artikel er termisk belastning. Vi vil finde ud af, hvad denne parameter er, hvad den afhænger af, og hvordan den kan beregnes. Derudover vil artiklen give en række referenceværdier for den termiske modstand af forskellige materialer, der kan være nødvendige for beregningen.
Hvad er det
Udtrykket er i det væsentlige intuitivt. Termisk belastning refererer til mængden af termisk energi, der er nødvendig for at opretholde en behagelig temperatur i en bygning, lejlighed eller separat rum.
Den maksimale timevarmebelastning er derfor den varmemængde, der kan kræves for at opretholde normaliserede parametre i en time under de mest ugunstige forhold.
Faktorer
Så hvad påvirker en bygnings varmebehov?
- Vægmateriale og tykkelse. Det er klart, at en væg af 1 mursten (25 centimeter) og en væg lavet af gasbeton under en 15-centimeter skumbelægning vil overføre MEGET forskellige mængder af termisk energi.
- Tagmateriale og struktur. Fladt tag fra jernbetonplader og et isoleret loft vil også adskille sig meget mærkbart i varmetab.
- Ventilation er en anden vigtig faktor. Dens ydeevne og tilstedeværelsen eller fraværet af et varmegenvindingssystem påvirker, hvor meget varme der går tabt i udsugningsluften.
- Glasareal. Der går betydeligt mere varme tab gennem vinduer og glasfacader end gennem massive vægge.
Imidlertid: tredobbelt rude og glas med energibesparende belægning reducerer forskellen flere gange.
- Insolationsniveau i dit område, absorptionshastighed solvarme udvendig afdækning og orientering af bygningsplanerne i forhold til kardinalretningerne. Ekstreme tilfælde - et hus, der ligger dagen lang i skyggen af andre bygninger og et hus orienteret af en sort væg og skrånende tag sort med maksimalt areal mod syd.
- Temperaturdelta mellem indendørs og udendørs bestemmer varmestrømmen gennem de omsluttende konstruktioner kl konstant modstand varmeoverførsel Ved +5 og -30 udenfor vil huset miste forskellige mængder varme. Dette vil naturligvis reducere behovet for termisk energi og reducere temperaturen inde i bygningen.
- Endelig er det ofte nødvendigt at inddrage i et projekt udsigt til yderligere byggeri. Lad os sige, at hvis den nuværende varmebelastning er 15 kilowatt, men i den nærmeste fremtid er det planlagt at tilføje en isoleret veranda til huset, er det logisk at købe en med en reserve af varmekraft.
Fordeling
I tilfælde af vandopvarmning skal varmekildens maksimale termiske effekt være lig summen af den termiske effekt af alle varmeapparater i huset. Ledninger skal selvfølgelig heller ikke blive en flaskehals.
Fordelingen af varmeanordninger i hele lokalerne bestemmes af flere faktorer:
- Arealet af rummet og højden af dets loft;
- Placering inde i bygningen. Hjørne- og enderum mister mere varme end dem, der er placeret i midten af huset.
- Fjernhed fra varmekilden. I individuel konstruktion denne parameter betyder afstanden fra kedlen i systemet centralvarme lejlighedsbygning - om batteriet er tilsluttet forsynings- eller returrør og hvilken etage du bor på.
Præcisering: i huse med bundfyldning forbindes stigrørene parvis. På udbudssiden falder temperaturen i takt med at man stiger fra første sal til sidste på retursiden, det modsatte er tilfældet.
Det er heller ikke svært at gætte, hvordan temperaturerne vil fordele sig ved topfyldning.
- Ønsket stuetemperatur. Ud over varmefiltrering gennem ydervægge, inde i bygningen, med ujævn temperaturfordeling, vil migration af termisk energi gennem skillevægge også være mærkbar.
- Til stuer i midten af bygningen - 20 grader;
- Til stuer i hjørnet eller enden af huset - 22 grader. Højere temperaturer forhindrer blandt andet vægge i at fryse.
- Til køkkenet - 18 grader. Som regel har den et stort antal af sine egne varmekilder - fra et køleskab til et elektrisk komfur.
- For et badeværelse og et kombineret toilet er normen 25C.
Ved luftopvarmning bestemmes varmestrømmen ind i et separat rum gennemløb luftmanchet. Som regel enkleste metode justeringer - manuel justering af positionerne af justerbare ventilationsgitre med temperaturstyring ved hjælp af et termometer.
Endelig, hvis vi taler om et varmesystem med distribuerede varmekilder (elektriske eller gaskonvektorer, elektriske opvarmede gulve, infrarøde varmeapparater og klimaanlæg) indstilles det nødvendige temperaturregime blot på termostaten. Det eneste, der kræves af dig, er at give peak termisk kraft enheder på niveau med maksimalt varmetab i rummet.
Beregningsmetoder
Kære læser, har du en god fantasi? Lad os forestille os et hus. Lad det være et bjælkehus lavet af 20 centimeter tømmer med et loft og et trægulv.
Lad os mentalt færdiggøre og konkretisere det billede, der er opstået i vores hoveder: dimensionerne af boligdelen af bygningen vil være lig med 10*10*3 meter; i væggene vil vi skære 8 vinduer og 2 døre - til forsiden og gårdhaver. Lad os nu placere vores hus ... sige, i byen Kondopoga i Karelen, hvor temperaturen på toppen af frost kan falde til -30 grader.
Bestemmelse af varmebelastningen til opvarmning kan ske på flere måder med varierende kompleksitet og pålidelighed af resultaterne. Lad os bruge de tre enkleste.
Metode 1
Nuværende SNiP'er tilbyder os den enkleste beregningsmetode. Der tages en kilowatt termisk effekt pr. 10 m2. Den resulterende værdi multipliceres med den regionale koefficient:
- For de sydlige regioner (Sortehavskysten, Krasnodar-regionen) resultatet ganges med 0,7 - 0,9.
- Det moderat kolde klima i Moskva- og Leningrad-regionerne vil tvinge brugen af en koefficient på 1,2-1,3. Det ser ud til, at vores Kondopoga vil falde ind i netop denne klimagruppe.
- Endelig for Fjernøsten regioner i det fjerne nord, varierer koefficienten fra 1,5 for Novosibirsk til 2,0 for Oymyakon.
Instruktionerne til beregning ved hjælp af denne metode er utrolig enkle:
- Husets areal er 10*10=100 m2.
- Grundværdien af den termiske belastning er 100/10=10 kW.
- Vi multiplicerer med den regionale koefficient på 1,3 og får 13 kilowatt termisk effekt, der er nødvendig for at opretholde komforten i huset.
Men hvis du bruger sådan en simpel teknik, er det bedre at lave en reserve på mindst 20% for at kompensere for fejl og ekstrem kulde. Faktisk vil det være vejledende at sammenligne 13 kW med værdier opnået ved andre metoder.
Metode 2
Det er klart, at med den første beregningsmetode vil fejlene være enorme:
- Loftshøjder varierer meget mellem bygninger. Under hensyntagen til det faktum, at vi ikke skal opvarme et område, men et vist volumen, og med konvektionsopvarmning varm luft at gå under loftet er en vigtig faktor.
- Vinduer og døre slipper mere varme ind end vægge.
- Endelig ville det være en klar fejl at klippe hår med én børste byens lejlighed(og uanset dens placering inde i bygningen) og et privat hus, som har nr varme lejligheder naboer og gaden.
Nå, lad os justere metoden.
- Lad os tage 40 watt pr. kubikmeter rumvolumen som basisværdi.
- For hver dør, der fører til gaden, skal du tilføje 200 watt til basisværdien. For hvert vindue - 100.
- For hjørne- og endelejligheder i en lejlighedsbygning indfører vi en koefficient på 1,2 - 1,3 afhængig af væggenes tykkelse og materiale. Vi bruger den også til de yderste etager, hvis kælder og loft er dårligt isoleret. For et privat hus vil vi gange værdien med 1,5.
- Endelig anvender vi de samme regionale koefficienter som i det foregående tilfælde.
Hvordan går vores hus i Karelen?
- Volumen er 10*10*3=300 m2.
- Den grundlæggende værdi af termisk effekt er 300*40=12000 watt.
- Otte vinduer og to døre. 12000+(8*100)+(2*200)=13200 watt.
- Privat hus. 13200*1,5=19800. Vi begynder vagt at have mistanke om, at når vi vælger kedelkraften ved hjælp af den første metode, bliver vi nødt til at fryse.
- Men der er stadig en regional koefficient tilbage! 19800*1,3=25740. I alt - vi skal bruge en kedel på 28 kilowatt. Forskellen med den første værdi opnået på en enkel måde er dobbelt.
Men i praksis vil en sådan strøm kun være påkrævet på et par dage med spidsfrost. Ofte rimelig beslutning vil begrænse strømmen af hovedvarmekilden til en lavere værdi og købe en reservevarmer (for eksempel en el-kedel eller flere gaskonvektorer).
Metode 3
Tag ikke fejl: Den beskrevne metode er også meget ufuldkommen. Vi tog meget groft hensyn til væggenes og loftets termiske modstand; Temperaturdeltaet mellem intern og ekstern luft tages også kun i betragtning i den regionale koefficient, det vil sige meget omtrentligt. Prisen for at forenkle beregninger er en stor fejl.
Lad os huske: For at opretholde en konstant temperatur inde i bygningen skal vi levere en mængde termisk energi svarende til alle tab gennem bygningens klimaskærm og ventilation. Desværre, også her bliver vi nødt til at forenkle vores beregninger noget og ofre pålideligheden af dataene. Ellers vil de resulterende formler skulle tage højde for for mange faktorer, som er svære at måle og systematisere.
Den forenklede formel ser sådan ud: Q=DT/R, hvor Q er mængden af varme, der går tabt af 1 m2 af bygningens klimaskærm; DT er temperaturdeltaet mellem de indre og ydre temperaturer, og R er varmeoverførselsmodstanden.
Bemærk venligst: vi taler om varmetab gennem vægge, gulv og loft. I gennemsnit går yderligere 40 % af varmen tabt gennem ventilation. For at forenkle beregningerne vil vi beregne varmetabet gennem de omsluttende strukturer, og derefter gange dem med 1,4.
Temperatur delta er let at måle, men hvor får man data om termisk modstand?
Ak, kun fra opslagsværker. Her er en tabel for nogle populære løsninger.
- En væg af tre mursten (79 centimeter) har en varmeoverførselsmodstand på 0,592 m2*C/W.
- En væg på 2,5 mursten er 0,502.
- Væg med to mursten - 0,405.
- Murstensvæg (25 centimeter) - 0,187.
- Et bjælkehus med en bjælkediameter på 25 centimeter er 0,550.
- Det samme, men fra logs med en diameter på 20 cm - 0,440.
- Bjælkehus lavet af 20 cm tømmer - 0,806.
- Træramme lavet af træ 10 cm tyk - 0,353.
- Rammevæg 20 centimeter tyk med mineraluldsisolering - 0,703.
- En væg lavet af skum eller luftbeton med en tykkelse på 20 centimeter er 0,476.
- Det samme, men med en tykkelse øget til 30 cm - 0,709.
- Gips 3 centimeter tykt - 0,035.
- Loft el loftsgulv — 1,43.
- Trægulv - 1,85.
- Dobbeltdør lavet af træ - 0,21.
Lad os nu gå tilbage til vores hus. Hvilke parametre har vi?
- Temperaturdeltaet ved frosttoppen vil være lig med 50 grader (+20 inde og -30 udenfor).
- Varmetab gennem en kvadratmeter gulv vil være 50/1,85 (varmeoverførselsmodstand for et trægulv) = 27,03 watt. På tværs af hele gulvet - 27,03*100=2703 watt.
- Lad os beregne varmetabet gennem loftet: (50/1,43)*100=3497 watt.
- Væggenes areal er (10*3)*4=120 m2. Da vores vægge er lavet af 20-centimeter træ, er R-parameteren 0,806. Varmetab gennem væggene er lig med (50/0,806)*120=7444 watt.
- Lad os nu lægge de resulterende værdier sammen: 2703+3497+7444=13644. Så meget vil vores hus miste gennem loft, gulv og vægge.
Bemærk: for ikke at beregne brøker kvadratmeter, vi forsømte forskellen i termisk ledningsevne af vægge og vinduer og døre.
- Derefter tilføjer vi 40 % af tabene til ventilation. 13644*1,4=19101. Ifølge denne beregning skulle en kedel på 20 kilowatt være nok for os.
Konklusioner og problemløsning
Som du kan se, giver de tilgængelige metoder til beregning af den termiske belastning med egne hænder meget betydelige fejl. Heldigvis vil overskydende kedeleffekt ikke skade:
- Gaskedler arbejder ved reduceret effekt med stort set intet fald i effektivitet, mens kondenserende kedler endda når den mest økonomiske tilstand ved delvis belastning.
- Det samme gælder for solvarmekedler.
- Elvarmeudstyr af enhver type har altid en virkningsgrad på 100 procent (det gælder selvfølgelig ikke for varmepumper). Husk fysik: al strøm, der ikke bruges på mekanisk arbejde (det vil sige at flytte masse mod tyngdekraftvektoren), bruges i sidste ende på opvarmning.
Den eneste type kedler, hvor drift ved en effekt mindre end nominel er kontraindiceret, er fast brændsel. Strømstyringen i dem udføres på en ret primitiv måde - ved at begrænse luftstrømmen ind i brændkammeret.
Hvad er resultatet?
- Hvis der mangler ilt, brænder brændstoffet ikke helt. Der produceres mere aske og sod, som forurener kedlen, skorstenen og atmosfæren.
- Konsekvensen af ufuldstændig forbrænding er et fald i kedlens effektivitet. Det er logisk: brændstof forlader trods alt ofte kedlen, før det brænder.
Men også her er der en enkel og elegant udvej - herunder en varmeakkumulator i varmekredsen. En termisk isoleret tank med en kapacitet på op til 3000 liter er tilsluttet mellem forsyning og returrørledning, åbne dem; i dette tilfælde dannes et lille kredsløb (mellem kedlen og buffertanken) og et stort (mellem tanken og varmeanordningerne).
Hvordan fungerer denne ordning?
- Efter optænding kører kedlen med nominel effekt. På samme tid, på grund af naturlig eller tvungen cirkulation, overfører dens varmeveksler varme til buffertanken. Efter at brændstoffet er brændt ud, stopper cirkulationen i det lille kredsløb.
- I de næste par timer bevæger kølevæsken sig langs et stort kredsløb. Buffertanken afgiver gradvist den akkumulerede varme til radiatorer eller vandopvarmede gulve.
Konklusion
Som altid finder du yderligere information om, hvordan varmebelastningen ellers kan beregnes i videoen sidst i artiklen. Varme vintre!