El diseño y cálculo térmico de un sistema de calefacción es una etapa obligatoria a la hora de organizar la calefacción del hogar. La tarea principal de las actividades computacionales es determinar los parámetros óptimos del sistema de caldera y radiador.
De acuerdo, a primera vista puede parecer que sólo un ingeniero puede realizar cálculos de ingeniería térmica. Sin embargo, no todo es tan complicado. Conociendo el algoritmo de acciones, podrá realizar de forma independiente los cálculos necesarios.
El artículo describe en detalle el procedimiento de cálculo y proporciona todas las fórmulas necesarias. Para una mejor comprensión, hemos preparado un ejemplo de cálculo térmico para una vivienda particular.
El cálculo térmico clásico de un sistema de calefacción es un documento técnico consolidado que incluye métodos de cálculo estándar obligatorios paso a paso.
Pero antes de estudiar estos cálculos de los parámetros principales, es necesario decidir sobre el concepto del sistema de calefacción en sí.
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El sistema de calefacción se caracteriza por el suministro forzado y la eliminación involuntaria de calor a la habitación.
Las principales tareas de cálculo y diseño de un sistema de calefacción:
- determinar de forma más fiable las pérdidas de calor;
- determinar la cantidad y condiciones de uso del refrigerante;
- Seleccionar los elementos de generación, movimiento y transferencia de calor con la mayor precisión posible.
Pero la temperatura ambiente en periodo de invierno proporcionado por un sistema de calefacción. Por lo tanto, nos interesan los rangos de temperatura y sus tolerancias de desviación para la temporada de invierno.
En la mayoría documentos reglamentarios Se especifican los siguientes rangos de temperatura que permiten que una persona permanezca cómodamente en la habitación.
Para locales de oficinas no residenciales con una superficie de hasta 100 m2:
- 22-24°C— temperatura óptima del aire;
- 1ºC— fluctuación permitida.
Para locales tipo oficina con una superficie superior a 100 m2, la temperatura es de 21-23°C. Para locales industriales no residenciales, los rangos de temperatura varían mucho según el propósito de la habitación y estándares establecidos protección laboral.
Cada persona tiene su propia temperatura ambiente confortable. A algunas personas les gusta que haga mucho calor en la habitación, otras se sienten cómodas cuando la habitación está fresca; todo es bastante individual
En cuanto a las viviendas: apartamentos, casas particulares, fincas, etc., existen determinados rangos de temperatura que se pueden ajustar en función de los deseos de los residentes.
Y sin embargo, para locales específicos de un apartamento y casa tenemos:
- 20-22°С- salón, incluida la habitación de los niños, tolerancia ±2°С -
- 19-21°С— cocina, baño, tolerancia ±2°С;
- 24-26°C— cuarto de baño, ducha, piscina, tolerancia ±1°С;
- 16-18°С- pasillos, pasillos, escaleras, almacenes, tolerancia +3°С
Es importante tener en cuenta que hay varios parámetros básicos más que afectan la temperatura interior y en los que es necesario centrarse al calcular el sistema de calefacción: humedad (40-60%), concentración de oxígeno y dióxido de carbono en el aire (250:1), la velocidad de movimiento de las masas de aire (0,13-0,25 m/s), etc.
Cálculo de la pérdida de calor en la casa.
Según la segunda ley de la termodinámica (física escolar), no existe una transferencia espontánea de energía de mini o macroobjetos menos calentados a más calentados. Un caso especial de esta ley es el "esfuerzo" por crear un equilibrio de temperatura entre dos sistemas termodinámicos.
Por ejemplo, el primer sistema es un ambiente con una temperatura de -20°C, el segundo sistema es un edificio con una temperatura interna de +20°C. Según la ley anterior, estos dos sistemas se esforzarán por equilibrarse mediante el intercambio de energía. Esto sucederá mediante la pérdida de calor del segundo sistema y el enfriamiento del primero.
Definitivamente podemos decir que la temperatura ambiente depende de la latitud en la que se encuentre. una casa privada. Y la diferencia de temperatura afecta la cantidad de calor que se escapa del edificio (+)
La pérdida de calor se refiere a la liberación involuntaria de calor (energía) de algún objeto (casa, apartamento). Para apartamento ordinario este proceso no es tan "notable" en comparación con una casa privada, ya que el apartamento está ubicado dentro del edificio y "contiguo" a otros apartamentos.
En una casa particular, el calor se escapa en un grado u otro a través de las paredes exteriores, el suelo, el techo, las ventanas y las puertas.
Conocer la cantidad de pérdida de calor para los más desfavorables. las condiciones climáticas y las características de estas condiciones, es posible calcular la potencia del sistema de calefacción con gran precisión.
Entonces, el volumen de fuga de calor del edificio se calcula mediante la siguiente fórmula:
Q=Q piso +Q pared +Q ventana +Q techo +Q puerta +…+Q i, Dónde
chi— el volumen de pérdida de calor de un tipo homogéneo de envolvente de edificio.
Cada componente de la fórmula se calcula mediante la fórmula:
Q=S*∆T/R, Dónde
- q– fuga de calor, V;
- S– área de un tipo específico de estructura, m2. metro;
- ∆T– diferencia entre las temperaturas del aire ambiente e interior, °C;
- R– resistencia térmica de un determinado tipo de estructura, m 2 *°C/W.
Se recomienda tomar de tablas auxiliares el propio valor de resistencia térmica de materiales reales existentes.
Además, la resistencia térmica se puede obtener mediante la siguiente relación:
R=d/k, Dónde
- R– resistencia térmica, (m 2 *K)/W;
- k– coeficiente de conductividad térmica del material, W/(m 2 *K);
- d– espesor de este material, m.
En casas antiguas con humedad estructura del techo Las fugas de calor se producen a través de parte superior edificios, concretamente a través del tejado y el ático. Realización de actividades para solucionar este problema.
si aislas espacio del ático y el techo, entonces la pérdida general de calor de la casa se puede reducir significativamente
Hay varios otros tipos de pérdida de calor en una casa a través de grietas en las estructuras, sistemas de ventilación, gorro de cocina, abriendo ventanas y puertas. Pero no tiene sentido tener en cuenta su volumen, ya que no constituyen más del 5% del número total de las principales fugas de calor.
Determinación de la potencia de la caldera.
Para soportar las diferencias de temperatura entre ambiente y la temperatura dentro de la casa requiere un sistema de calefacción autónomo que mantenga la temperatura deseada en cada habitación de una casa particular.
La base del sistema de calefacción es diferente: combustible líquido o sólido, eléctrico o gas.
Una caldera es la unidad central de un sistema de calefacción que genera calor. La principal característica de una caldera es su potencia, es decir, la tasa de conversión de la cantidad de calor por unidad de tiempo.
Después de calcular la carga de calefacción, obtenemos la potencia nominal requerida de la caldera.
Para un apartamento normal de varias habitaciones, la potencia de la caldera se calcula a través del área y la potencia específica:
P caldera = (habitación S * P específica)/10, Dónde
- S locales— área total de la habitación con calefacción;
- R específico— Densidad de poder en cuanto a las condiciones climáticas.
Pero esta fórmula no tiene en cuenta las pérdidas de calor, que son suficientes en una casa particular.
Existe otro ratio que tiene en cuenta este parámetro:
Caldera P =(Q pérdidas *S)/100, Dónde
- Caldera P— potencia de la caldera;
- Pérdidas Q- pérdida de calor;
- S- zona climatizada.
Es necesario aumentar la potencia de diseño de la caldera. La reserva es necesaria si planeas utilizar la caldera para calentar agua para el baño y la cocina.
En la mayoría de los sistemas de calefacción de casas privadas, se recomienda utilizar un tanque de expansión en el que se almacenará el suministro de refrigerante. Toda vivienda privada necesita suministro de agua caliente.
Para prever la reserva de potencia de la caldera, a la última fórmula hay que añadir el factor de seguridad K:
Caldera P = (Q pérdidas * S * K)/100, Dónde
A— será igual a 1,25, es decir, la potencia prevista de la caldera aumentará en un 25%.
Así, la potencia de la caldera permite mantener la temperatura del aire estándar en las estancias del edificio, así como disponer de un volumen inicial y adicional de agua caliente en la casa.
Características de la selección de radiadores.
Los componentes estándar para proporcionar calor en una habitación son radiadores, paneles, sistemas de suelo radiante, convectores, etc. Las partes más comunes de un sistema de calefacción son los radiadores.
El radiador térmico es una estructura hueca especial. tipo modular hecho de una aleación con alta transferencia de calor. Está fabricado de acero, aluminio, hierro fundido, cerámica y otras aleaciones. El principio de funcionamiento de un radiador de calefacción se reduce a la radiación de energía del refrigerante al espacio de la habitación a través de "pétalos".
Aluminio y radiador bimetálico la calefacción ha reemplazado a la masiva baterías de hierro fundido. La simplicidad de producción, la alta transferencia de calor, el diseño y el diseño exitosos han hecho de este producto un instrumento popular y generalizado para irradiar calor en interiores.
Hay varias técnicas en la sala. La lista de métodos a continuación está ordenada en orden creciente de precisión de cálculo.
Opciones de cálculo:
- Por zona. N=(S*100)/C, donde N es el número de secciones, S es el área de la habitación (m 2), C es la transferencia de calor de una sección del radiador (W, tomado de los datos hoja o certificado del producto), 100 W es la cantidad de flujo de calor necesario para calentar 1 m2 (valor empírico). Surge la pregunta: ¿cómo tener en cuenta la altura del techo de la habitación?
- Por volumen. N=(S*H*41)/C, donde N, S, C son similares. H es la altura de la habitación, 41 W es la cantidad de flujo de calor necesario para calentar 1 m 3 (valor empírico).
- Por probabilidades. N=(100*S*k1*k2*k3*k4*k5*k6*k7)/C, donde N, S, C y 100 son iguales. k1 - teniendo en cuenta el número de cámaras en una ventana de doble acristalamiento de una habitación, k2 - aislamiento térmico de las paredes, k3 - relación entre el área de la ventana y el área de la habitación, k4 - temperatura promedio bajo cero en la semana más fría del invierno, k5 - número de paredes exteriores de una habitación (que se "extienden" hasta la calle), k6 - tipo de habitación de arriba, k7 - altura del techo.
Esta es la opción más precisa para calcular el número de secciones. Naturalmente, los resultados de los cálculos fraccionarios siempre se redondean al siguiente número entero.
Cálculo hidráulico del suministro de agua.
Por supuesto, la "imagen" del cálculo del calor para calefacción no puede estar completa sin calcular características tales como el volumen y la velocidad del refrigerante. En la mayoría de los casos, el refrigerante es agua corriente en estado agregado líquido o gaseoso.
Se recomienda calcular el volumen real de refrigerante sumando todas las cavidades del sistema de calefacción. Cuando se utiliza una caldera de circuito único, esto es Mejor opción. Cuando se utilizan calderas de doble circuito en un sistema de calefacción, es necesario tener en cuenta el consumo de agua caliente para fines higiénicos y otros fines domésticos.
Cálculo del volumen de agua calentada. caldera de doble circuito para proporcionar a los residentes agua caliente y el calentamiento del refrigerante se realiza sumando el volumen interno del circuito de calefacción y las necesidades reales de agua caliente de los usuarios.
El volumen de agua caliente en el sistema de calefacción se calcula mediante la fórmula:
W=k*P, Dónde
- W.— volumen de refrigerante;
- PAG— potencia de la caldera de calefacción;
- k- factor de potencia (número de litros por unidad de potencia, igual a 13,5, rango - 10-15 litros).
Como resultado, la fórmula final queda así:
Ancho = 13,5*P
La velocidad del refrigerante es la evaluación dinámica final de un sistema de calefacción, que caracteriza la velocidad de circulación del fluido en el sistema.
Este valor ayuda a evaluar el tipo y diámetro de la tubería:
V=(0,86*P*μ)/∆T, Dónde
- PAG— potencia de la caldera;
- μ — eficiencia de la caldera;
- ∆T- diferencia de temperatura entre el agua de suministro y el agua de retorno.
Utilizando los métodos anteriores, será posible obtener parámetros reales que son la "base" del futuro sistema de calefacción.
Ejemplo de cálculo térmico
Como ejemplo de cálculo térmico, tenemos una casa común y corriente de 1 piso con cuatro salas de estar, cocina, baño “. Jardín de invierno"y cuartos de servicio.
Fundación monolítica losa de hormigón armado(20 cm), paredes exteriores - hormigón (25 cm) con yeso, techo - de vigas de madera, techado: tejas metálicas y lana mineral (10 cm)
Designemos los parámetros iniciales de la casa necesarios para los cálculos.
Dimensiones del edificio:
- altura del piso - 3 m;
- pequeña ventana en la parte delantera y trasera del edificio 1470*1420 mm;
- gran ventana de fachada 2080*1420 mm;
- puertas de entrada 2000*900 mm;
- Puertas traseras (salida a terraza) 2000*1400 (700+700) mm.
El ancho total del edificio es de 9,5 m2, largo 16 m2. Sólo se calentarán las salas de estar (4 unidades), el baño y la cocina.
Calcular con precisión la pérdida de calor en las paredes de un área muros exteriores es necesario restar el área de todas las ventanas y puertas; este es un tipo de material completamente diferente con su propia resistencia térmica
Empezamos calculando las áreas de materiales homogéneos:
- superficie construida - 152 m2;
- área del techo - 180 m2, teniendo en cuenta la altura del ático de 1,3 my el ancho de la correa - 4 m;
- área de ventana - 3*1,47*1,42+2,08*1,42=9,22 m2;
- área de la puerta - 2*0,9+2*2*1,4=7,4 m2.
El área de las paredes exteriores será igual a 51*3-9,22-7,4=136,38 m2.
Pasemos al cálculo de la pérdida de calor de cada material:
- Q piso =S*∆T*k/d=152*20*0.2/1.7=357.65 W;
- Q techo =180*40*0,1/0,05=14400 W;
- ventana Q =9,22*40*0,36/0,5=265,54 W;
- Puerta Q =7,4*40*0,15/0,75=59,2 W;
Y además Q wall equivale a 136,38*40*0,25/0,3=4546. La suma de todas las pérdidas de calor será 19628,4 W.
Como resultado, calculamos la potencia de la caldera: P caldera =Q pérdidas *S habitaciones_calefacción *K/100=19628,4*(10,4+10,4+13,5+27,9+14,1+7,4)*1,25/100=19628,4*83,7*1,25/100 =20536,2=21 kilovatios.
Calcularemos el número de secciones de radiadores para una de las habitaciones. Para todos los demás, los cálculos son similares. Por ejemplo, habitación de la esquina(esquina inferior izquierda del diagrama) área 10,4 m2.
Esto significa 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.
Esta habitación requiere 9 secciones de radiadores de calefacción con una potencia calorífica de 180 W.
Pasemos a calcular la cantidad de refrigerante en el sistema: W=13,5*P=13,5*21=283,5 l. Esto significa que la velocidad del refrigerante será: V=(0,86*P*μ)/∆T=(0,86*21000*0,9)/20=812,7 l.
Como resultado, una rotación completa de todo el volumen de refrigerante en el sistema equivaldrá a 2,87 veces por hora.
Una selección de artículos sobre cálculos térmicos le ayudará a determinar los parámetros exactos de los elementos del sistema de calefacción:
Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
En la siguiente revisión se presenta un cálculo simple de un sistema de calefacción para una casa privada:
A continuación se muestran todas las sutilezas y métodos generalmente aceptados para calcular la pérdida de calor de un edificio:
Otra opción para calcular las fugas de calor en una casa privada típica:
Este video describe las características de la circulación de portadores de energía para calentar una casa:
El cálculo térmico de un sistema de calefacción es de carácter individual y debe realizarse de forma competente y cuidadosa. Cuanto más precisos sean los cálculos, menos tendrán que pagar de más los propietarios de una casa de campo durante la operación.
¿Tienes experiencia realizando calculo termico¿sistema de calefacción? ¿O todavía tienes preguntas sobre el tema? Por favor comparte tu opinión y deja comentarios. El bloque de comentarios se encuentra debajo.
El primero y el más etapa importante en el difícil proceso de organizar la calefacción de cualquier propiedad (ya sea Casa de vacaciones o instalación industrial) es la ejecución competente del diseño y los cálculos. En particular, es necesario calcular la carga térmica del sistema de calefacción, así como la cantidad de calor y el consumo de combustible.
Es necesario realizar cálculos preliminares no solo para obtener toda la documentación para organizar la calefacción de una propiedad, sino también para comprender los volúmenes de combustible y calor, y la selección de uno u otro tipo de generador de calor.
Cargas térmicas del sistema de calefacción: características, definiciones.
La definición debe entenderse como la cantidad de calor que desprenden colectivamente los dispositivos de calefacción instalados en una casa u otra instalación. Cabe señalar que antes de instalar todo el equipo, este cálculo se realiza para eliminar posibles problemas innecesarios. costos financieros y funciona.
Calcular la carga térmica de la calefacción ayudará a organizar el funcionamiento ininterrumpido y eficiente del sistema de calefacción de la propiedad. Gracias a este cálculo, puede completar rápidamente absolutamente todas las tareas de suministro de calor y garantizar su cumplimiento con los estándares y requisitos de SNiP.
El coste de un error de cálculo puede ser bastante significativo. El caso es que, dependiendo de los datos de cálculo recibidos, el departamento de vivienda y servicios comunales de la ciudad resaltará los parámetros de consumo máximo, establecerá límites y otras características en las que se basarán al calcular el costo de los servicios.
La carga térmica total en un sistema de calefacción moderno consta de varios parámetros de carga principales:
- En sistema común calefacción central;
- Por sistema calefacción por suelo radiante(si está disponible en la casa) – suelo cálido;
- Sistema de ventilación (natural y forzada);
- Sistema de suministro de agua caliente;
- Para todo tipo de necesidades tecnológicas: piscinas, baños y otras estructuras similares.
Principales características del objeto que es importante tener en cuenta al calcular la carga de calor.
El cálculo más correcto y competente de la carga térmica para calefacción se determinará solo cuando se tenga en cuenta absolutamente todo, incluso los detalles y parámetros más pequeños.
Esta lista es bastante grande y puede incluir:
- Tipo y finalidad de los bienes inmuebles. Edificio residencial o no residencial, edificio de apartamentos o administrativo: todo esto es muy importante para obtener datos de cálculo térmico fiables.
Además, el tipo de edificio depende de la norma de carga, que está determinada por las empresas proveedoras de calor y, en consecuencia, de los costes de calefacción;
- Parte arquitectónica. Se tienen en cuenta las dimensiones de todo tipo. vallado exterior(paredes, suelos, techos), tamaños de aberturas (balcones, logias, puertas y ventanas). Son importantes el número de plantas del edificio, la presencia de sótanos, áticos y sus características;
- Requisitos de temperatura para cada estancia del edificio. Este parámetro debe entenderse como regímenes de temperatura para cada habitación de un edificio residencial o área de un edificio administrativo;
- Diseño y características del vallado exterior. incluyendo el tipo de materiales, espesor, presencia de capas aislantes;
- La naturaleza del destino del local. Como regla general, es inherente a los edificios industriales, donde es necesario crear algunos específicos. condiciones termicas y modos;
- Disponibilidad y parámetros de locales especiales. La presencia de los mismos baños, piscinas y otras estructuras similares;
- Grado Mantenimiento – disponibilidad de suministro de agua caliente, como sistemas centralizados de calefacción, ventilación y aire acondicionado;
- General cantidad de puntos, del que se extrae agua caliente. Es esta característica a la que debes prestar atención. Atención especial, porque cuanto mayor sea el número de puntos, mayor será la carga térmica de todo el sistema de calefacción en su conjunto;
- Número de personas viviendo en la casa o en el sitio. De esto dependen los requisitos de humedad y temperatura: factores que se incluyen en la fórmula para calcular la carga térmica;
- Otros datos. Para una instalación industrial, dichos factores incluyen, por ejemplo, el número de turnos, el número de trabajadores por turno, así como los días laborables por año.
En cuanto a una casa particular, hay que tener en cuenta el número de personas que viven, el número de baños, habitaciones, etc.
Cálculo de cargas térmicas: qué se incluye en el proceso.
El cálculo real de la carga de calefacción con sus propias manos se lleva a cabo en la etapa de diseño de una casa de campo u otra propiedad inmobiliaria; esto se debe a la simplicidad y la ausencia de costos en efectivo adicionales. Al mismo tiempo, se tienen en cuenta los requisitos de diversas normas y estándares, TKP, SNB y GOST.
Es necesario determinar los siguientes factores durante el cálculo de la potencia térmica:
- Pérdida de calor desde recintos externos. Incluye deseado condiciones de temperatura en cada una de las habitaciones;
- Energía necesaria para calentar agua en la habitación;
- La cantidad de calor necesaria para calentar el aire de ventilación (en el caso de que se requiera ventilación forzada);
- Calor necesario para calentar agua en una piscina o sauna;
- Posibles desarrollos para la futura existencia del sistema de calefacción. Esto implica la posibilidad de distribuir calefacción al ático, sótano, así como a todo tipo de edificios y ampliaciones;
Consejo. Las cargas térmicas se calculan con un "margen" para eliminar la posibilidad de costes financieros innecesarios. Esto es especialmente cierto para una casa de campo, donde la conexión adicional de elementos calefactores sin diseño y preparación preliminares será prohibitivamente costosa.
Características del cálculo de la carga térmica.
Como se indicó anteriormente, los parámetros del aire interior calculados se seleccionan de la literatura relevante. Al mismo tiempo, la selección de los coeficientes de transferencia de calor se realiza a partir de las mismas fuentes (también se tienen en cuenta los datos del pasaporte de las unidades de calefacción).
El cálculo tradicional de cargas térmicas para calefacción requiere una determinación consistente del flujo de calor máximo de los dispositivos de calefacción (todos realmente ubicados en el edificio). baterías de calefacción), el consumo máximo de energía térmica por hora, así como el consumo total de energía térmica durante un período determinado, por ejemplo, una temporada de calefacción.
Las instrucciones anteriores para calcular las cargas térmicas teniendo en cuenta la superficie de intercambio de calor se pueden aplicar a varios objetos inmobiliarios. Cabe señalar que este método le permite desarrollar de manera competente y correcta una justificación para el uso de calefacción eficaz, así como la inspección energética de casas y edificios.
Un método de cálculo ideal para la calefacción de emergencia de una instalación industrial, cuando se supone que las temperaturas disminuirán durante las horas no laborables (también se tienen en cuenta los días festivos y fines de semana).
Métodos para determinar cargas térmicas.
Actualmente, las cargas térmicas se calculan de varias formas principales:
- Cálculo de pérdidas de calor mediante indicadores agregados;
- Definición de parámetros mediante varios elementos estructuras de cerramiento, pérdidas adicionales por calentamiento del aire;
- Cálculo de la transferencia de calor de todos los equipos de calefacción y ventilación instalados en el edificio.
Método ampliado para calcular cargas de calefacción.
Otro método para calcular la carga en un sistema de calefacción es el llamado método ampliado. Como regla general, se utiliza un esquema similar en los casos en que no hay información sobre los proyectos o dichos datos no corresponden a las características reales.
Para un cálculo mayor de la carga térmica de calefacción, se utiliza una fórmula bastante simple y sencilla:
Qmax de.=α*V*q0*(tв-tн.р.)*10 -6
En la fórmula se utilizan los siguientes coeficientes: α es un factor de corrección que tiene en cuenta las condiciones climáticas de la región donde se construye el edificio (aplicado cuando la temperatura de diseño es diferente de -30°C); q0 característica de calefacción específica, seleccionada en función de la temperatura de la semana más fría del año (la llamada “semana de cinco días”); V – volumen exterior del edificio.
Tipos de cargas térmicas a tener en cuenta en el cálculo
Al realizar cálculos (así como al seleccionar equipos), se tienen en cuenta una gran cantidad de cargas térmicas diferentes:
- Cargas estacionales. Como regla general, tienen las siguientes características:
- A lo largo del año, las cargas de calor cambian según la temperatura del aire exterior de la habitación;
- Costos anuales de calor, que están determinados por las características meteorológicas de la región donde se encuentra el objeto para el cual se calculan las cargas de calor;
- Cambios en la carga del sistema de calefacción según la hora del día. Debido a la resistencia al calor de los cerramientos exteriores del edificio, dichos valores se aceptan como insignificantes;
- Consumo de energía térmica sistema de ventilación por la hora del día.
- Cargas de calor durante todo el año. Cabe señalar que para los sistemas de calefacción y suministro de agua caliente, la mayoría de instalaciones domésticas tienen un consumo de calor durante todo el año, que varía bastante poco. Por ejemplo, en verano el consumo de energía térmica se reduce casi un 30-35% respecto al invierno;
- Calor seco– intercambio de calor por convección y radiación térmica de otros dispositivos similares. Determinado por la temperatura de bulbo seco.
Este factor depende de muchos parámetros, incluidos todo tipo de ventanas y puertas, equipos, sistemas de ventilación e incluso el intercambio de aire a través de grietas en paredes y techos. También se debe tener en cuenta el número de personas que pueden estar en la sala;
- Calor latente– evaporación y condensación. Depende de la temperatura del bulbo húmedo. Se determina el volumen de calor latente de humedad y sus fuentes en la habitación.
En cualquier habitación, la humedad está influenciada por:
- Personas y su número que se encuentran simultáneamente en la sala;
- Equipos tecnológicos y de otro tipo;
- Flujos de aire que pasan a través de grietas y hendiduras en las estructuras de los edificios.
Reguladores de cargas térmicas como salida a situaciones difíciles.
Como puede ver en muchas fotos y videos de equipos de calderas modernos y de otro tipo, se incluyen reguladores de carga de calor especiales. Los equipos de esta categoría están diseñados para brindar soporte a un cierto nivel de cargas y eliminar todo tipo de sobretensiones y caídas.
Cabe señalar que RTN le permite ahorrar significativamente en costos de calefacción, porque en muchos casos (y especialmente en las empresas industriales) se establecen ciertos límites que no se pueden exceder. De lo contrario, si se registran sobretensiones y excesos de cargas térmicas, son posibles multas y sanciones similares.
Consejo. Cargas en los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado – punto importante en el diseño del hogar. Si es imposible realizar el trabajo de diseño usted mismo, lo mejor es confiarlo a especialistas. Al mismo tiempo, todas las fórmulas son simples y sencillas y, por lo tanto, no es tan difícil calcular todos los parámetros usted mismo.
La ventilación y las cargas de agua caliente son uno de los factores en los sistemas térmicos.
Las cargas térmicas para calefacción, por regla general, se calculan junto con la ventilación. Esta es una carga estacional, está diseñada para reemplazar el aire de escape con aire limpio, así como para calentarlo a una temperatura determinada.
El consumo de calor por hora para los sistemas de ventilación se calcula mediante una fórmula determinada:
Qv.=qv.V(tn.-tv.), Dónde
Además de la ventilación en sí, también se calculan las cargas térmicas en el sistema de suministro de agua caliente. Las razones para realizar tales cálculos son similares a las de la ventilación y la fórmula es algo similar:
Qgws.=0.042rv(tg.-tx.)Pgav, Dónde
r, en, tg.,tx. – temperatura de diseño del agua fría y caliente, densidad del agua, así como un coeficiente que tiene en cuenta los valores de la carga máxima de suministro de agua caliente al valor promedio establecido por GOST;
Cálculo completo de cargas térmicas.
Además de las propias cuestiones de cálculo teórico, también se realizan algunos trabajos prácticos. Por ejemplo, las inspecciones térmicas integrales incluyen la termografía obligatoria de todas las estructuras: paredes, techos, puertas y ventanas. Cabe señalar que este trabajo permite identificar y registrar factores que tienen un impacto significativo en la pérdida de calor de un edificio.
Los diagnósticos por imágenes térmicas mostrarán cuál será la diferencia de temperatura real cuando una determinada cantidad de calor estrictamente definida pase a través de 1 m2 de estructuras de cerramiento. Además, esto ayudará a conocer el consumo de calor con una determinada diferencia de temperatura.
Las mediciones prácticas son un componente indispensable de diversos trabajos de cálculo. En conjunto, dichos procesos ayudarán a obtener los datos más confiables sobre las cargas térmicas y las pérdidas de calor que se observarán en una determinada estructura durante un determinado período de tiempo. El cálculo práctico ayudará a lograr lo que la teoría no muestra: los “cuellos de botella” de cada estructura.
Conclusión
Cálculo de cargas térmicas, así como - factor importante, cuyos cálculos deben realizarse antes de organizar el sistema de calefacción. Si todo el trabajo se realiza correctamente y aborda el proceso con prudencia, puede garantizar un funcionamiento de calefacción sin problemas, así como ahorrar dinero en sobrecalentamiento y otros costos innecesarios.
El conjunto calefactor de una mansión incluye varios dispositivos. La instalación de calefacción incluye termostatos, bombas elevadoras de presión, baterías, salidas de aire, vaso de expansión, fijaciones, colectores, tuberías de caldera, sistema de conexión. En esta pestaña de recursos intentaremos definir para la dacha deseada ciertos componentes de calefacción. Estos elementos de diseño son innegablemente importantes. Por tanto, la combinación de cada elemento de instalación debe realizarse correctamente.
En general, la situación es la siguiente: pidieron calcular la carga de calefacción; Usó la fórmula: consumo máximo por hora: Q=Vin*qfrom*(Tin - Tp.from)*a, y calculó el consumo promedio de calor:Q = Qfrom*(Tin.-Ts.r.ot)/(Tin- Tp. de)
Consumo máximo de calefacción por hora:
Qot =(qot * Vn *(tv-tn)) / 1000000; Gcal/hora
Qaño = (qot * Vn * R * 24 * (tv-tav))/ 1000000; Gcal/hora
donde Vн es el volumen del edificio según medidas externas, m3 (del pasaporte técnico);
R – duración del período de calentamiento;
R =188 (tome su propio número) días (Tabla 3.1) [SNB 2.04.02-2000 “Climatología de edificios”];
tav. – temperatura media del aire exterior durante el período de calefacción;
tav.= - 1.00С (Tabla 3.1) [SNB 2.04.02-2000 “Climatología de edificios”]
tВ, – temperatura media de diseño del aire interior de locales con calefacción, ºС;
tв= +18ºС – para Edificio Administrativo(Apéndice A, Cuadro A.1) [Metodología para racionar el consumo de combustible y recursos energéticos para organizaciones de vivienda y servicios comunales];
tн= –24ºС – temperatura de diseño del aire exterior para cálculos de calefacción (Apéndice E, Tabla E.1) [SNB 4.02.01-03. Calefacción, ventilación y aire acondicionado"];
qot – características de calefacción específicas promedio de los edificios, kcal/m³*h*ºС (Apéndice A, Tabla A.2) [Metodología para racionar el consumo de combustible y recursos energéticos para organizaciones de vivienda y servicios comunales];
Para edificios administrativos:
.
¡Obtuvimos un resultado de más del doble del resultado del primer cálculo! Como muestra la experiencia práctica, este resultado se acerca mucho más a necesidades reales en agua caliente para un edificio residencial de 45 departamentos.
Para comparar, puede dar el resultado del cálculo utilizando el método antiguo, que se encuentra en la mayoría de la literatura de referencia.
Opción III. Cálculo utilizando el método antiguo. El consumo máximo de calor por hora para las necesidades de suministro de agua caliente de edificios residenciales, hoteles y hospitales generales según el número de consumidores (de acuerdo con SNiP IIG.8–62) se determinó de la siguiente manera:
,
Dónde k h - coeficiente de desnivel horario del consumo de agua caliente, tomado, por ejemplo, según la tabla. 1.14 libro de referencia “Ajuste y operación de redes de calentamiento de agua” (ver Tabla 1); norte 1 - numero estimado consumidores; b - la tasa de consumo de agua caliente por consumidor, tomada de acuerdo con las tablas pertinentes de SNiPa IIG.8–62i para edificios residenciales tipo de apartamento, equipado con bañeras de 1500 a 1700 mm de longitud, 110-130 l/día, 65 - temperatura del agua caliente, °C; t x - temperatura del agua fría, °C, aceptamos t x = 5°C.
Así, el consumo máximo de calor por hora para ACS será igual.
q - característica de calefacción específica del edificio, kcal/mh °C se toma del libro de referencia dependiendo del volumen exterior del edificio.
a es un factor de corrección teniendo en cuenta las condiciones climáticas de la región de la ciudad de Moscú, a = 1,08.
V es el volumen exterior del edificio, m determinado a partir de los datos de construcción.
t - temperatura media del aire interior, se toma en °C según el tipo de edificio.
t - temperatura de diseño del aire exterior para calefacción, °C para Moscú t= -28 °C.
Fuente: http://vunivere.ru/work8363
Q ych se compone de las cargas térmicas de los dispositivos servidos por el agua que circula por la zona:
(3.1)
Para una sección de la tubería de suministro de calor, la carga térmica expresa la reserva de calor en el agua caliente que fluye, destinada a la posterior transferencia de calor (en el recorrido posterior del agua) a las instalaciones. Para la sección de la tubería de retorno de calor: pérdida de calor por el flujo de agua enfriada durante la transferencia de calor a las instalaciones (en el camino de agua anterior). La carga térmica del sitio tiene como objetivo determinar el flujo de agua en el sitio durante el proceso de cálculo hidráulico.
Consumo de agua en el sitio. G uch a la diferencia calculada en la temperatura del agua en el sistema t g - t x teniendo en cuenta el suministro de calor adicional a las instalaciones
donde Q ych es la carga térmica del área, calculada mediante la fórmula (3.1);
β 1 β 2 - factores de corrección teniendo en cuenta el suministro de calor adicional a las instalaciones;
c es la capacidad calorífica másica específica del agua, igual a 4,187 kJ/(kg°C).
Para obtener el caudal de agua en un área en kg/h, la carga térmica en W debe expresarse en kJ/h, es decir multiplicar por (3600/1000)=3,6.
generalmente igual a la suma de las cargas térmicas de todos los dispositivos de calefacción (pérdida de calor en el local). A partir de la demanda total de calor para calentar el edificio se determina el consumo de agua en el sistema de calefacción.El cálculo hidráulico está asociado al cálculo térmico de dispositivos y tuberías de calefacción. Se requieren múltiples repeticiones de cálculos para determinar el caudal y la temperatura reales del agua y el área requerida de los dispositivos. Al calcular manualmente, primero realice un cálculo hidráulico del sistema, tomando los valores promedio del coeficiente de resistencia local (LMC) de los dispositivos, luego, el cálculo térmico de tuberías y dispositivos.
Si el sistema utiliza convectores, cuyo diseño incluye tuberías Dy15 y Dy20, para un cálculo más preciso, primero se determina la longitud de estas tuberías y, después de un cálculo hidráulico, teniendo en cuenta las pérdidas de presión en las tuberías de los dispositivos, Al especificar el caudal y la temperatura del agua, se realizan modificaciones en las dimensiones de los dispositivos.
Fuente: http://teplodoma.com.ua/1/gidravliheskiy_rashet/str_19.html
En este apartado podrás familiarizarte con el mayor detalle posible con cuestiones relacionadas con el cálculo de pérdidas de calor y cargas térmicas de un edificio.
¡Está prohibida la construcción de edificios con calefacción sin calcular las pérdidas de calor!*)
Y aunque la mayoría todavía construye al azar, por consejo de algún vecino o padrino. Es correcto y claro comenzar en la etapa de desarrollo de un diseño detallado para la construcción. ¿Cómo está hecho?
El arquitecto (o el propio promotor) nos proporciona una lista de materiales "disponibles" o "prioritarios" para la disposición de las paredes, el techo, los cimientos, qué ventanas y puertas están previstas.
Ya en la etapa de diseño de una casa o edificio, así como de selección de sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado, es necesario conocer las pérdidas de calor del edificio.
Cálculo de la pérdida de calor por ventilación. A menudo utilizamos en nuestra práctica para calcular la viabilidad económica de modernizar y automatizar el sistema de ventilación / aire acondicionado, porque El cálculo de las pérdidas de calor por ventilación da una idea clara de los beneficios y el período de recuperación de los fondos invertidos en medidas de ahorro de energía (automatización, uso de recuperación, aislamiento de conductos de aire, reguladores de frecuencia).
Cálculo de las pérdidas de calor del edificio.
Esta es la base para una selección competente de la potencia de los equipos de calefacción (caldera, caldera) y los dispositivos de calefacción.
Las principales pérdidas de calor de un edificio suelen producirse en el tejado, paredes, ventanas y suelos. Una gran parte del calor sale del local a través del sistema de ventilación.
Arroz. 1 Pérdida de calor del edificio.
Los principales factores que influyen en la pérdida de calor en un edificio son la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior (cuanto mayor es la diferencia, mayor es la pérdida corporal) y las propiedades de aislamiento térmico de las estructuras de cerramiento (cimientos, paredes, techos, ventanas, tejados).
Fig.2 Imagen térmica de las pérdidas de calor de los edificios.
Los materiales de las estructuras de cerramiento evitan la penetración del calor del local al exterior en invierno y la penetración del calor al interior del local en verano, pues los materiales seleccionados deben tener ciertas propiedades de aislamiento térmico, que se denotan por una cantidad llamada - resistencia a la transferencia de calor.
El valor resultante mostrará cuál será la diferencia de temperatura real cuando una cierta cantidad de calor pase a través de 1 m² de una envolvente de edificio específica, así como cuánto calor se perderá a través de 1 m² con una determinada diferencia de temperatura.
#image.jpgCómo calcular las pérdidas de calor
Al calcular las pérdidas de calor de un edificio, nos interesarán principalmente todas las estructuras de cerramiento externo y la ubicación de las particiones internas.
Para calcular las pérdidas de calor a lo largo del techo, también es necesario tener en cuenta la forma del techo y la presencia de un espacio de aire. También hay algunos matices en el cálculo térmico del suelo de una habitación.
Para obtener el valor más preciso de la pérdida de calor de un edificio, es necesario tener en cuenta absolutamente todas las superficies circundantes (cimientos, pisos, paredes, techos), sus materiales constitutivos y el espesor de cada capa, así como la posición del edificio en relación con los puntos cardinales y las condiciones climáticas de la región determinada.
Para solicitar un cálculo de pérdida de calor necesita llena nuestro cuestionario y enviaremos nuestra oferta comercial a la dirección postal especificada lo antes posible (no más de 2 días hábiles).
Alcance del trabajo para el cálculo de las cargas térmicas de un edificio.
La composición principal de la documentación para calcular la carga térmica de un edificio:
- cálculo de las pérdidas de calor del edificio
- cálculo de pérdidas de calor por ventilación e infiltración
- documentación de permisos
- tabla resumen de cargas térmicas
El coste de calcular las cargas térmicas de un edificio.
El coste de los servicios de cálculo de las cargas térmicas de un edificio no tiene un precio único, el precio del cálculo depende de muchos factores:
- área climatizada;
- disponibilidad de documentación de diseño;
- complejidad arquitectónica del objeto;
- composición de estructuras de cerramiento;
- número de consumidores de calor;
- diversidad de finalidades de los locales, etc.
Saber costo exacto y solicitar un servicio para calcular la carga térmica de un edificio no es difícil, para ello solo necesita enviarnos un plano del edificio por correo electrónico (formulario), completar un breve cuestionario y después de 1 día hábil estará recíbelo en la dirección que especificaste Buzón nuestra oferta comercial.
#image.jpgEjemplos de coste de cálculo de cargas térmicas
Cálculos térmicos para una casa particular.
Conjunto de documentación:
- cálculo de pérdidas de calor (habitación por habitación, piso por piso, infiltración, total)
- cálculo de la carga térmica para calentar agua caliente (ACS)
- cálculo para calentar aire de la calle para ventilación
En este caso, un paquete de documentos térmicos costará: 1600 grivnas
A tales cálculos prima Te estás poniendo:
Recomendaciones para aislamiento y eliminación de puentes fríos
Selección de potencia del equipo principal.
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El complejo deportivo es un edificio independiente de 4 plantas de construcción estándar, con una superficie total de 2100 metros cuadrados. con un gran gimnasio, sistema de ventilación de suministro y extracción con calefacción, calefacción por radiadores, juego completo documentación - 4200,00 grn.
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La tienda es un edificio integrado en un edificio residencial en el 1er piso, con una superficie total de 240 m2. de los cuales 65 m2. almacenes, sin sótano, calefacción por radiadores, suministro calentado y ventilación de escape con recuperación - 2600,00 grn.
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Plazos para completar el trabajo de cálculo de cargas térmicas.
La duración del trabajo para calcular las cargas térmicas de un edificio depende principalmente de los siguientes componentes:
- superficie total climatizada del local o edificio
- complejidad arquitectónica del objeto
- complejidad o estructuras envolventes de múltiples capas
- número de consumidores de calor: calefacción, ventilación, suministro de agua caliente, otros
- Locales multifuncionales (almacén, oficinas, zona de ventas, residencial, etc.)
- organización de una unidad de medición de calor comercial
- integridad de la documentación (calefacción, diseño de ventilación, diagramas de obra para calefacción, ventilación, etc.)
- Diversidad de uso de materiales envolventes durante la construcción.
- Complejidad del sistema de ventilación (recuperación, sistema de control automático, control de temperatura de la zona).
En la mayoría de los casos, para un edificio con una superficie total de no más de 2000 metros cuadrados. El periodo para calcular las cargas térmicas de un edificio es de 5 a 21 días laborables Dependiendo de las características anteriores del edificio, se proporciona documentación y sistemas de ingeniería.
Coordinación del cálculo de cargas térmicas en redes de calefacción.
Después de completar todo el trabajo de cálculo de las cargas térmicas y recopilar todos los documentos necesarios, llegamos a la última, pero difícil, cuestión de acordar el cálculo de las cargas térmicas en las redes de calefacción urbana. Este proceso es un ejemplo "clásico" de comunicación con una agencia gubernamental, que se caracteriza por muchas innovaciones interesantes, aclaraciones, opiniones e intereses del suscriptor (cliente) o representante. contratista(que se ha comprometido a coordinar el cálculo de las cargas térmicas en las redes de calefacción) con representantes de las redes de calefacción urbanas. EN proceso general a menudo difíciles, pero superables.
La lista de documentación proporcionada para aprobación se ve aproximadamente así:
- Aplicación (escrita directamente en redes de calefacción);
- Cálculo de cargas térmicas (en su totalidad);
- Licencia, lista de obras y servicios autorizados del contratista que realiza los cálculos;
- Pasaporte técnico de un edificio o local;
- Documentación legal que acredite la propiedad del objeto, etc.
Generalmente para Fecha límite para la aprobación de los cálculos de carga térmica. Aceptado: 2 semanas (14 días hábiles) sujeto a la presentación de la documentación completa y en la forma requerida.
Servicios para el cálculo de cargas térmicas de edificios y tareas relacionadas.
Al celebrar o volver a ejecutar un acuerdo para el suministro de calor de redes de calefacción urbana o al registrar e instalar una unidad de medición de calor comercial, red de calefacción notificar al propietario del edificio (local) la necesidad de:- obtener especificaciones técnicas (TU);
- proporcionar un cálculo de la carga térmica del edificio para su aprobación;
- proyecto de sistema de calefacción;
- proyecto de sistema de ventilación;
- y etc.
Ofrecemos nuestros servicios para la realización de los cálculos necesarios, el diseño de sistemas de calefacción y ventilación y las posteriores aprobaciones en redes de calefacción urbanas y otras autoridades reguladoras.
Podrá solicitar un documento, proyecto o cálculo por separado, o la ejecución de todos los documentos necesarios llave en mano desde cualquier etapa.
Discuta el tema y deje comentarios: "CÁLCULO DE PÉRDIDAS DE CALOR Y CARGAS" en FORO #imagen.jpg
Estaremos encantados de continuar cooperando con usted, ofreciéndole:
Suministro de equipos y materiales a precios mayoristas.
Trabajo de diseño
Trabajos de montaje/instalación/puesta en marcha.
Mantenimiento adicional y prestación de servicios a precios reducidos (para clientes habituales)