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 – promedio específico características de calentamiento 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 se muestra experiencia práctica, este resultado está mucho más cerca de 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. Consumo máximo de calor por hora para las necesidades de suministro de agua caliente de edificios residenciales, hoteles y hospitales tipo general por 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 1 consumidor, tomada de acuerdo con las tablas pertinentes de SNiPa IIG.8–62i para edificios residenciales el tipo de apartamento, equipado con baños de 1500 a 1700 mm de largo, 110-130 l/día, 65 - temperatura del agua caliente, °C; t x - temperatura agua fría, °С, aceptar t x = 5°C.
Así, el consumo máximo de calor por hora para ACS será igual.
¿Cómo optimizar los costes de calefacción? Este problema sólo se puede resolver un enfoque integrado, teniendo en cuenta todos los parámetros del sistema, construcción y características climáticas de la región. En este caso, el componente más importante es carga térmica para calefacción: el cálculo de indicadores horarios y anuales se incluye en el sistema de cálculo de eficiencia del sistema.
¿Por qué necesitas conocer este parámetro?
¿Cuál es el cálculo de la carga térmica para calefacción? Determina la cantidad óptima de energía térmica para cada estancia y para el edificio en su conjunto. Las variables son poder. equipo de calefacción– caldera, radiadores y tuberías. También se tiene en cuenta pérdidas de calor Casas.
Idealmente, la potencia térmica del sistema de calefacción debería compensar todas las pérdidas de calor y al mismo tiempo mantener un nivel de temperatura confortable. Por lo tanto, antes de calcular la carga de calefacción anual, es necesario determinar los principales factores que influyen en ella:
- Característica elementos estructurales Casas. Las paredes exteriores, ventanas, puertas y sistemas de ventilación afectan el nivel de pérdida de calor;
- Dimensiones de la casa. Es lógico suponer que cuanto más grande sea la habitación, más intensamente debería funcionar el sistema de calefacción. Un factor importante en este caso no es solo el volumen total de cada habitación, sino también el área de las paredes exteriores y las estructuras de las ventanas;
- Clima en la región. Con caídas relativamente pequeñas de la temperatura exterior, se necesita una pequeña cantidad de energía para compensar las pérdidas de calor. Aquellos. la carga máxima de calefacción por hora depende directamente del grado de disminución de la temperatura en un determinado período de tiempo y del valor medio anual de temporada de calefacción.
Teniendo en cuenta estos factores, se compilan las condiciones térmicas óptimas de funcionamiento del sistema de calefacción. Resumiendo todo lo anterior, podemos decir que determinar la carga térmica para calefacción es necesario para reducir el consumo de energía y mantener el nivel de calefacción óptimo en las instalaciones de la casa.
Para calcular la carga de calefacción óptima utilizando indicadores agregados, es necesario conocer el volumen exacto del edificio. Es importante recordar que esta técnica fue desarrollada para estructuras grandes, por lo que el error de cálculo será grande.
Seleccionar un método de cálculo
Antes de calcular la carga de calefacción utilizando indicadores agregados o con mayor precisión, es necesario conocer las condiciones de temperatura recomendadas para un edificio residencial.
Al calcular las características de calefacción, debe guiarse por SanPiN 2.1.2.2645-10. Según los datos de la tabla, en cada estancia de la casa es necesario garantizar una óptima régimen de temperatura operación de calefacción.
Los métodos utilizados para calcular la carga de calefacción por hora pueden tener distintos grados de precisión. En algunos casos, se recomienda utilizar cálculos bastante complejos, por lo que el error será mínimo. Si optimizar los costes energéticos no es una prioridad a la hora de diseñar la calefacción, se pueden utilizar esquemas menos precisos.
Al calcular la carga de calefacción por hora, es necesario tener en cuenta el cambio diario de la temperatura exterior. Para mejorar la precisión del cálculo necesita saber especificaciones edificio.
Formas sencillas de calcular la carga de calor
Cualquier cálculo de la carga térmica es necesario para optimizar los parámetros del sistema de calefacción o mejorar las características de aislamiento térmico de la casa. Después de su implementación, se seleccionan ciertos métodos para regular la carga de calor de calefacción. Consideremos métodos que no requieren mucha mano de obra para calcular este parámetro del sistema de calefacción.
Dependencia de la potencia de calefacción del área.
Para una casa con habitaciones de tamaño estándar, alturas de techo y buen aislamiento térmico, se puede aplicar una relación conocida entre la superficie de la habitación y la potencia de calefacción requerida. En este caso, será necesario generar 1 kW de calor por cada 10 m². Al resultado obtenido se le debe aplicar un factor de corrección, dependiendo de la zona climática.
Supongamos que la casa está ubicada en la región de Moscú. Su superficie total es de 150 m². En este caso, la carga de calefacción horaria será igual a:
15*1=15 kW/hora
La principal desventaja de este método es el gran error. El cálculo no tiene en cuenta los cambios en los factores climáticos, ni las características del edificio: la resistencia a la transferencia de calor de paredes y ventanas. Por tanto, en la práctica no se recomienda su uso.
Cálculo integrado de la carga térmica de un edificio.
Un cálculo más amplio de la carga de calefacción se caracteriza por resultados más precisos. Inicialmente, se utilizó para el cálculo preliminar de este parámetro cuando era imposible determinar las características exactas del edificio. Formula general Para determinar la carga térmica para calefacción se presenta a continuación:
Dónde q°- específico rendimiento térmico edificios. Los valores deben tomarse de la tabla correspondiente, A– el factor de corrección mencionado anteriormente, Vн– volumen exterior del edificio, m³, televisión Y Tnro– valores de temperatura dentro y fuera de la casa.
Supongamos que necesitamos calcular el máximo carga horaria para calefacción en una casa con un volumen a lo largo de las paredes exteriores de 480 m³ (área 160 m², casa de dos pisos). En este caso, la característica térmica será igual a 0,49 W/m³*C. Factor de corrección a = 1 (para la región de Moscú). Temperatura óptima dentro del espacio habitable (TV) debe ser de +22°C. La temperatura exterior será de -15°C. Usemos la fórmula para calcular la carga de calefacción por hora:
Q=0,49*1*480(22+15)= 9,408 kilovatios
En comparación con el cálculo anterior, el valor resultante es menor. Sin embargo, tiene en cuenta factores importantes: la temperatura interior, exterior y el volumen total del edificio. Se pueden hacer cálculos similares para cada habitación. La metodología para calcular la carga de calefacción mediante indicadores agregados permite determinar potencia optima para cada radiador en una habitación separada. Para un cálculo más preciso, necesita conocer los valores de temperatura promedio para una región específica.
Este método de cálculo se puede utilizar para calcular la carga térmica horaria para calefacción. Pero los resultados obtenidos no proporcionarán un valor óptimo y preciso de las pérdidas de calor del edificio.
Cálculos precisos de carga de calor.
Pero aún así, este cálculo de la carga térmica óptima para calefacción no proporciona la precisión de cálculo requerida. No tiene en cuenta el parámetro más importante: las características del edificio. El principal es la resistencia a la transferencia de calor del material de fabricación. elementos individuales hogar: paredes, ventanas, techo y piso. Determinan el grado de conservación de la energía térmica recibida del refrigerante del sistema de calefacción.
¿Qué es la resistencia a la transferencia de calor ( R)? Este es el recíproco de la conductividad térmica ( λ ) – la capacidad de la estructura del material para transferir energía térmica. Aquellos. cómo mas valor Conductividad térmica: mayores son las pérdidas de calor. Este valor no se puede utilizar para calcular la carga de calefacción anual, ya que no tiene en cuenta el espesor del material ( d). Por lo tanto, los expertos utilizan el parámetro de resistencia a la transferencia de calor, que se calcula mediante la siguiente fórmula:
Cálculo de paredes y ventanas.
Existen valores estandarizados para la resistencia a la transferencia de calor de las paredes, que dependen directamente de la región donde se ubica la casa.
A diferencia del cálculo ampliado de la carga de calefacción, primero es necesario calcular la resistencia a la transferencia de calor de las paredes exteriores, las ventanas, la planta baja y el ático. Tomemos como base las siguientes características de la casa:
- Área de la pared – 280 m². Incluye ventanas - 40 m²;
- Material de la pared – ladrillo macizo (λ=0,56). Espesor de las paredes exteriores – 0,36 metros. En base a esto, calculamos la resistencia a la transmisión de TV. R=0,36/0,56= 0,64 m²*C/A;
- Para mejorar propiedades de aislamiento térmico Fue instalado aislamiento externo– espuma de poliestireno gruesa 100mm. Para él λ=0,036. Respectivamente R=0,1/0,036= 2,72 m²*C/A;
- Valor general R para paredes exteriores es igual 0,64+2,72= 3,36 lo cual es un muy buen indicador del aislamiento térmico de una casa;
- Resistencia a la transferencia de calor de la ventana – 0,75 m²*S/O (doble acristalamiento lleno de argón).
De hecho, las pérdidas de calor a través de las paredes serán:
(1/3,36)*240+(1/0,75)*40= 124 W con una diferencia de temperatura de 1°C
Tomaremos los mismos indicadores de temperatura que para el cálculo agregado de la carga de calefacción: +22°C en el interior y -15°C en el exterior. Se deben realizar más cálculos utilizando la siguiente fórmula:
124*(22+15)= 4,96 kW/hora
Cálculo de ventilación
Entonces es necesario calcular las pérdidas por ventilación. El volumen total de aire del edificio es de 480 m³. Además, su densidad es de aproximadamente 1,24 kg/m³. Aquellos. su masa es 595 kg. En promedio, el aire se renueva cinco veces al día (24 horas). En este caso, para calcular la carga de calefacción máxima por hora, es necesario calcular las pérdidas de calor por ventilación:
(480*40*5)/24= 4000 kJ o 1,11 kW/hora
Resumiendo todos los indicadores obtenidos, se puede encontrar la pérdida total de calor de la casa:
4,96+1,11=6,07 kW/hora
De esta manera se determina exactamente la carga máxima de calefacción. El valor resultante depende directamente de la temperatura exterior. Por lo tanto, para calcular la carga anual en sistema de calefacción hay que tener en cuenta el cambio las condiciones climáticas. Si la temperatura media durante la temporada de calefacción es de -7°C, entonces la carga total de calefacción será igual a:
(124*(22+7)+((480*(22+7)*5)/24))/3600)*24*150(días de temporada de calefacción)=15843 kW
Al cambiar los valores de temperatura, puede realizar un cálculo preciso de la carga de calor de cualquier sistema de calefacción.
A los resultados obtenidos es necesario sumar el valor de las pérdidas de calor a través del techo y el piso. Esto se puede hacer mediante un factor de corrección de 1,2 - 6,07 * 1,2 = 7,3 kW/h.
El valor resultante indica los costos de energía reales durante el funcionamiento del sistema. Hay varias formas de regular la carga de calefacción. El más eficaz de ellos es reducir la temperatura en habitaciones donde no hay una presencia constante de residentes. Esto se puede hacer usando termostatos y sensores instalados temperatura. Pero al mismo tiempo, se debe instalar un sistema de calefacción de dos tubos en el edificio.
Para calcular el valor exacto de las pérdidas de calor, puede utilizar el programa especializado Valtec. El video muestra un ejemplo de cómo trabajar con él.
La carga térmica se refiere a la cantidad de energía térmica necesaria para mantener temperatura confortable en una casa, apartamento o cuarto separado. La carga máxima de calefacción por hora se refiere a la cantidad de calor necesaria para mantener los valores normales durante una hora en las condiciones más desfavorables.
Factores que afectan la carga térmica.
- Material y espesor de la pared. Por ejemplo, una pared de ladrillos de 25 centímetros y una pared de hormigón celular de 15 centímetros pueden dejar pasar diferentes cantidades calor.
- Material y estructura del techo. Por ejemplo, la pérdida de calor. tejado plano de losas de hormigón armado difieren significativamente de la pérdida de calor de un ático aislado.
- Ventilación. La pérdida de energía térmica con el aire de escape depende del rendimiento del sistema de ventilación y de la presencia o ausencia de un sistema de recuperación de calor.
- Zona de acristalamiento. Las ventanas pierden más energía térmica en comparación con las paredes macizas.
- Niveles de insolación en diferentes regiones. Determinado por el grado de absorción. calor solar Revestimientos exteriores y orientación de los planos de construcción en relación con los puntos cardinales.
- Diferencia de temperatura entre la calle y la habitación. Determinado por el flujo de calor a través de las estructuras envolventes proporcionadas. resistencia constante transferencia de calor
Distribución de carga de calor
Para calentar agua, la potencia térmica máxima de la caldera debe ser igual a la suma de la potencia térmica de todos los dispositivos de calefacción de la casa. Para distribución de dispositivos de calefacción. influyen los siguientes factores:
- Salas de estar en el centro de la casa: 20 grados;
- Salas de estar de esquina y de extremo: 22 grados. Además, debido a más alta temperatura las paredes no se congelan;
- Cocina - 18 grados, ya que tiene sus propias fuentes de calor - gas o estufas electricas etc.
- Baño - 25 grados.
En calefacción de aire El flujo de calor que ingresa a una habitación separada depende de banda ancha manga de aire. A menudo, la forma más sencilla de ajustarlo es ajustar manualmente la posición de las rejillas de ventilación con control de temperatura.
En un sistema de calefacción que utiliza una fuente de calor de distribución (convectores, calefacción por suelo radiante, calentadores eléctricos, etc.), el modo de temperatura requerido se establece en el termostato.
Métodos de cálculo
Para determinar la carga térmica, existen varios métodos que tienen de diversa complejidad cálculos y fiabilidad de los resultados obtenidos. A continuación se presentan tres de los más técnicas simples cálculo de carga térmica.
Método número 1
Según el SNiP actual, existe un método sencillo para calcular la carga térmica. Por 10 metros cuadrados se necesita 1 kilovatio de potencia térmica. Luego los datos obtenidos se multiplican por el coeficiente regional:
- Las regiones del sur tienen un coeficiente de 0,7 a 0,9;
- Para climas moderadamente fríos (Moscú y Región de Leningrado) el coeficiente es 1,2-1,3;
- Lejano Oriente y regiones del Extremo Norte: para Novosibirsk a partir de 1,5; para Oymyakon hasta 2.0.
Cálculo de ejemplo:
- El área del edificio (10*10) es de 100 metros cuadrados.
- El indicador de carga térmica básico es 100/10=10 kilovatios.
- Este valor se multiplica por un coeficiente regional de 1,3, lo que da como resultado 13 kW de potencia térmica necesaria para mantener una temperatura confortable en la casa.
¡Nota! Si utilizas esta técnica para determinar la carga térmica, también debes tener en cuenta una reserva de marcha del 20 por ciento para compensar errores y frío extremo.
Método número 2
El primer método para determinar la carga térmica tiene muchos errores:
- Los diferentes edificios tienen diferentes alturas de techo. Teniendo en cuenta que no es la zona la que se calienta, sino el volumen, este parámetro es muy importante.
- Por puertas y ventanas pasa más calor que por paredes.
- no se puede comparar apartamento de la ciudad con una casa particular, donde debajo, encima y fuera de los muros no hay apartamentos, sino la calle.
Ajuste del método:
- La carga térmica básica es de 40 vatios por 1 metro cúbico volumen de la habitación.
- Cada puerta que da a la calle añade 200 vatios a la carga térmica base, cada ventana 100 vatios.
- Apartamentos de esquina y de extremo edificio de apartamentos tienen un coeficiente de 1,2-1,3, que está influenciado por el espesor y el material de las paredes. Una casa particular tiene un coeficiente de 1,5.
- Los coeficientes regionales son iguales: para las regiones centrales y la parte europea de Rusia: 0,1-0,15; Para Regiones del norte– 0,15-0,2; para las regiones del sur – 0,07-0,09 kW/m2.
Cálculo de ejemplo:
Método número 3
No se engañe: el segundo método para calcular la carga térmica también es muy imperfecto. Tiene en cuenta de forma muy aproximada la resistencia térmica del techo y las paredes; diferencia de temperatura entre el aire exterior y el aire interior.
Vale la pena señalar que para mantener una temperatura constante dentro de la casa, se requiere una cantidad de energía térmica que será igual a todas las pérdidas a través del sistema de ventilación y los dispositivos de cerramiento. Sin embargo, con este método los cálculos se simplifican, ya que es imposible sistematizar y medir todos los factores.
Sobre la pérdida de calor influencias del material de la pared– 20-30 por ciento de pérdida de calor. Entre el 30 y el 40 por ciento pasa por la ventilación, por el techo, entre el 10 y el 25 por ciento, por las ventanas, entre el 15 y el 25 por ciento, por el suelo hasta el suelo, entre el 3 y el 6 por ciento.
Para simplificar los cálculos de la carga de calor, se calcula la pérdida de calor a través del gabinete y luego este valor simplemente se multiplica por 1,4. El delta de temperatura es fácil de medir, pero tome datos sobre resistencia termica sólo es posible en libros de referencia. A continuación se muestran algunos populares valores de resistencia térmica:
- La resistencia térmica de una pared de tres ladrillos es de 0,592 m2*C/W.
- Una pared de 2,5 ladrillos vale 0,502.
- Una pared de 2 ladrillos es igual a 0,405.
- Una pared de un ladrillo (25 cm de espesor) equivale a 0,187.
- Casa de troncos, donde el diámetro del tronco es de 25 cm - 0,550.
- Una casa de troncos cuyo diámetro es de 20 centímetros es 0,440.
- Una casa de troncos cuyo espesor es de 20 cm es 0,806.
- Una casa de troncos cuyo espesor es de 10 cm es 0,353.
- Marco de pared de 20 cm de espesor, aislado lana mineral – 0,703.
- Paredes de hormigón celular, cuyo espesor es de 20 cm - 0,476.
- Paredes de hormigón celular, cuyo espesor es de 30 cm - 0,709.
- Yesos con un espesor de 3 cm - 0,035.
- Techo o piso del ático – 1,43.
- Suelo de madera - 1,85.
- Doble puerta de madera – 0,21.
Cálculo según el ejemplo:
Conclusión
Como puede verse en los cálculos, los métodos para determinar la carga térmica. tener errores importantes. Afortunadamente, un exceso de potencia de la caldera no causará ningún daño:
- Trabajo Caldera de gas a potencia reducida se realiza sin caída del coeficiente acción útil, qué del trabajo dispositivos de condensación con carga parcial se realiza en modo económico.
- Lo mismo se aplica a las calderas solares.
- La eficiencia de los equipos de calefacción eléctrica es del 100 por ciento.
¡Nota! Está contraindicado el funcionamiento de calderas de combustible sólido a una potencia inferior a la potencia nominal.
El cálculo de la carga térmica para calefacción es un factor importante, cuyos cálculos deben realizarse antes de comenzar a crear un sistema de calefacción. Si aborda el proceso con prudencia y realiza todo el trabajo de manera competente, se garantiza un funcionamiento sin problemas de la calefacción y también se ahorra significativamente en costes innecesarios.
Crear un sistema de calefacción en su propia casa o incluso en un apartamento de la ciudad es una tarea extremadamente responsable. Sería completamente irrazonable comprar equipo de caldera, como dicen, "a ojo", es decir, sin tener en cuenta todas las características de la vivienda. En este caso, es muy posible que se encuentre en dos extremos: o la potencia de la caldera no será suficiente: el equipo funcionará "al máximo", sin pausas, pero aún no dará el resultado esperado, o, en por el contrario, se comprará un dispositivo demasiado caro, cuyas capacidades permanecerán sin cambios.
Pero eso no es todo. No es suficiente comprar correctamente la caldera de calefacción necesaria; es muy importante seleccionar de manera óptima y organizar correctamente los dispositivos de intercambio de calor en las instalaciones: radiadores, convectores o "pisos cálidos". Y nuevamente, confiar únicamente en su intuición o en los “buenos consejos” de sus vecinos no es la opción más razonable. En una palabra, es imposible prescindir de ciertos cálculos.
Por supuesto, lo ideal es que estos cálculos térmicos los realicen especialistas adecuados, pero esto suele costar mucho dinero. ¿No es divertido intentar hacerlo tú mismo? Esta publicación mostrará en detalle cómo se calcula la calefacción en función del área de la habitación, teniendo en cuenta muchos matices importantes. Por analogía, será posible realizar los cálculos necesarios integrados en esta página. La técnica no se puede llamar completamente "sin pecado", sin embargo, aún permite obtener resultados con un grado de precisión bastante aceptable.
Los métodos de cálculo más simples.
Para que el sistema de calefacción cree condiciones de vida cómodas durante la estación fría, debe realizar dos tareas principales. Estas funciones están estrechamente relacionadas entre sí y su división es muy condicional.
- El primero es mantener un nivel óptimo de temperatura del aire en todo el volumen de la habitación calentada. Por supuesto, el nivel de temperatura puede variar algo con la altitud, pero esta diferencia no debería ser significativa. Una temperatura promedio de +20 °C se considera bastante cómoda; esta es la temperatura que generalmente se toma como temperatura inicial en los cálculos térmicos.
En otras palabras, el sistema de calefacción debe poder calentar una determinada cantidad de aire.
Si lo abordamos con total precisión, entonces para habitaciones individuales en edificios residenciales Se han establecido estándares para el microclima requerido; están definidos por GOST 30494-96. Un extracto de este documento se encuentra en la siguiente tabla:
| Propósito de la habitación | Temperatura del aire, °C | Humedad relativa, % | Velocidad del aire, m/s | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| óptimo | aceptable | óptimo | permitido, máx. | óptimo, máximo | permitido, máx. | |
| Para la temporada de frio | ||||||
| Sala de estar | 20÷22 | 18÷24 (20÷24) | 45÷30 | 60 | 0.15 | 0.2 |
| Lo mismo, pero por salas en regiones con temperaturas mínimas de - 31 °C y menos | 21÷23 | 20÷24 (22÷24) | 45÷30 | 60 | 0.15 | 0.2 |
| Cocina | 19÷21 | 18÷26 | n/n | n/n | 0.15 | 0.2 |
| Baño | 19÷21 | 18÷26 | n/n | n/n | 0.15 | 0.2 |
| Cuarto de baño, WC combinado. | 24÷26 | 18÷26 | n/n | n/n | 0.15 | 0.2 |
| Instalaciones para sesiones de recreación y estudio. | 20÷22 | 18÷24 | 45÷30 | 60 | 0.15 | 0.2 |
| Corredor entre apartamentos | 18÷20 | 16÷22 | 45÷30 | 60 | n/n | n/n |
| vestíbulo, escalera | 16÷18 | 14÷20 | n/n | n/n | n/n | n/n |
| Trasteros | 16÷18 | 12÷22 | n/n | n/n | n/n | n/n |
| Para la temporada cálida (Estándar solo para locales residenciales. Para otros, no estandarizado) | ||||||
| Sala de estar | 22÷25 | 20÷28 | 60÷30 | 65 | 0.2 | 0.3 |
- El segundo es la compensación de las pérdidas de calor a través de los elementos estructurales de los edificios.
El "enemigo" más importante del sistema de calefacción es la pérdida de calor a través de Construcción de edificio
Lamentablemente, la pérdida de calor es el "rival" más serio de cualquier sistema de calefacción. Se pueden reducir a un mínimo, pero incluso con un aislamiento térmico de la más alta calidad todavía no es posible deshacerse de ellos por completo. Las fugas de energía térmica ocurren en todas direcciones; su distribución aproximada se muestra en la tabla:
| Elemento de diseño del edificio. | Valor aproximado de pérdida de calor. |
|---|---|
| Cimientos, pisos en el suelo o sobre habitaciones del sótano (sótano) sin calefacción | del 5 al 10% |
| “Puentes fríos” a través de juntas mal aisladas de estructuras de edificios | del 5 al 10% |
| Puntos de entrada de servicios públicos (alcantarillado, suministro de agua, tubos de gas, cables eléctricos, etc.) | hasta 5% |
| Paredes exteriores, según el grado de aislamiento. | del 20 al 30% |
| Ventanas y puertas exteriores de mala calidad. | alrededor del 20÷25%, de los cuales alrededor del 10% - a través de juntas no selladas entre las cajas y la pared, y debido a la ventilación |
| Techo | hasta 20% |
| Ventilación y chimenea. | hasta 25 ÷ 30% |
Naturalmente, para hacer frente a tales tareas, el sistema de calefacción debe tener una determinada potencia térmica, y este potencial no sólo debe corresponder a las necesidades generales del edificio (apartamento), sino también distribuirse correctamente entre las habitaciones, de acuerdo con su área y una serie de otros factores importantes.
Por lo general, el cálculo se realiza en la dirección "de pequeño a grande". En pocas palabras, se calcula la cantidad requerida de energía térmica para cada habitación con calefacción, se suman los valores obtenidos, se agrega aproximadamente el 10% de la reserva (para que el equipo no funcione al límite de sus capacidades) - y el resultado mostrará cuánta potencia necesita la caldera de calefacción. Y los valores para cada habitación serán Punto de partida para contar cantidad requerida radiadores.
El método más sencillo y más utilizado en un entorno no profesional es adoptar una norma de 100 W de energía térmica por cada metro cuadradoárea:
La forma más primitiva de calcular es la relación de 100 W/m².
q = S× 100
q– potencia de calefacción necesaria para la habitación;
S– superficie de la habitación (m²);
100 — Densidad de poder por unidad de superficie (W/m²).
Por ejemplo, una habitación de 3,2 × 5,5 m.
S= 3,2 × 5,5 = 17,6 m²
q= 17,6 × 100 = 1760 W ≈ 1,8 kW
El método es evidentemente muy sencillo, pero muy imperfecto. Vale la pena mencionar de inmediato que es aplicable condicionalmente solo cuando altura estándar techos: aproximadamente 2,7 m (aceptable, en el rango de 2,5 a 3,0 m). Desde este punto de vista, el cálculo será más preciso no desde el área, sino desde el volumen de la habitación.
Está claro que en este caso el valor de potencia específico se calcula por metro cúbico. Se considera igual a 41 W/m³ para una casa de paneles de hormigón armado, o 34 W/m³ para una casa de ladrillo o de otros materiales.
q = S × h× 41 (o 34)
h– altura del techo (m);
41 o 34 – potencia específica por unidad de volumen (W/m³).
Por ejemplo, la misma habitación en casa de paneles, con una altura de techo de 3,2 m:
q= 17,6 × 3,2 × 41 = 2309 W ≈ 2,3 kW
El resultado es más preciso, ya que ya tiene en cuenta no sólo todas las dimensiones lineales de la habitación, sino también, hasta cierto punto, las características de las paredes.
Pero aún así, todavía está lejos de ser una precisión real: muchos matices están "fuera de paréntesis". En la siguiente sección de la publicación se explica cómo realizar cálculos más cercanos a las condiciones reales.
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Realización de cálculos de la potencia térmica requerida teniendo en cuenta las características del local.
Los algoritmos de cálculo discutidos anteriormente pueden ser útiles para una “estimación” inicial, pero aun así debes confiar completamente en ellos con mucha precaución. Incluso para una persona que no entiende nada de ingeniería de calefacción de edificios, los valores medios indicados pueden parecer dudosos: no pueden ser iguales, por ejemplo, para región de krasnodar y para la región de Arkhangelsk. Además, la habitación es diferente: una está situada en la esquina de la casa, es decir, tiene dos muros exteriores ki, y el otro está protegido de la pérdida de calor por otras habitaciones en tres lados. Además, la habitación puede tener una o más ventanas, tanto pequeñas como muy grandes, a veces incluso panorámicas. Y las propias ventanas pueden diferir en el material de fabricación y otras características de diseño. Y esto está lejos de Lista llena– Lo que pasa es que esas características son visibles incluso a simple vista.
En una palabra, hay muchos matices que afectan la pérdida de calor de cada habitación en particular, y es mejor no ser perezoso, sino realizar un cálculo más exhaustivo. Créame, utilizando el método propuesto en el artículo, esto no será tan difícil.
Principios generales y fórmula de cálculo.
Los cálculos se basarán en la misma proporción: 100 W por 1 metro cuadrado. Pero la fórmula en sí está "recubierta" por un número considerable de diversos factores de corrección.
Q = (S × 100) × a × b × c × d × e × f × g × h × i × j × k × l × m
Las letras latinas que denotan los coeficientes se toman de forma completamente arbitraria, en orden alfabético y no tienen relación con ninguna cantidad aceptada estándar en física. El significado de cada coeficiente se discutirá por separado.
- "a" es un coeficiente que tiene en cuenta el número de paredes exteriores de una habitación en particular.
Evidentemente, cuantas más paredes exteriores haya en una habitación, más área más grande a través del cual se produce la pérdida de calor. Además, la presencia de dos o más paredes exteriores también significa esquinas, lugares extremadamente vulnerables en términos de la formación de "puentes fríos". El coeficiente "a" corregirá esto característica específica habitaciones.
El coeficiente se toma igual a:
- muros exteriores No(interior): a = 0,8;
- pared externa uno: a = 1,0;
- muros exteriores dos: a = 1,2;
- muros exteriores tres: a = 1,4.
- "b" es un coeficiente que tiene en cuenta la ubicación de las paredes exteriores de la habitación en relación con los puntos cardinales.
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Incluso en los días más fríos del invierno energía solar todavía tiene un impacto en el equilibrio de temperatura en el edificio. Es bastante natural que el lado de la casa que mira al sur reciba algo de calor de los rayos del sol y la pérdida de calor a través de él sea menor.
Pero las paredes y ventanas que dan al norte “nunca ven” el sol. La parte este de la casa, aunque “agarra” la mañana rayos de sol, todavía no recibe ningún calentamiento efectivo de ellos.
En base a esto, introducimos el coeficiente “b”:
- las paredes exteriores de la habitación dan Norte o Este: segundo = 1,1;
- las paredes exteriores de la habitación están orientadas hacia Sur o Oeste: b = 1,0.
- "c" es un coeficiente que tiene en cuenta la ubicación de la habitación en relación con la "rosa de los vientos" de invierno
Quizás esta modificación no sea tan obligatoria para las casas ubicadas en zonas protegidas de los vientos. Pero a veces los vientos predominantes del invierno pueden provocar sus propios “ajustes duros” en el equilibrio térmico de un edificio. Naturalmente, el lado de barlovento, es decir, “expuesto” al viento, perderá significativamente más cuerpo en comparación con el lado opuesto de sotavento.
Sobre la base de los resultados de las observaciones meteorológicas a largo plazo en cualquier región, se elabora la llamada "rosa de los vientos": diagrama grafico, mostrando las direcciones predominantes del viento en invierno y Hora de verano del año. Esta información se puede obtener de su servicio meteorológico local. Sin embargo, muchos residentes, sin meteorólogos, saben muy bien dónde soplan predominantemente los vientos en invierno y de qué lado de la casa suelen barrer los ventisqueros más profundos.
Si deseas realizar cálculos con mayor precisión, puedes incluir el factor de corrección “c” en la fórmula, tomándolo igual a:
- lado de barlovento de la casa: c = 1,2;
- paredes de sotavento de la casa: c = 1,0;
- paredes ubicadas paralelas a la dirección del viento: c = 1,1.
- “d” es un factor de corrección teniendo en cuenta las peculiaridades condiciones climáticas región donde se construyó la casa
Naturalmente, la cantidad de pérdida de calor a través de todas las estructuras del edificio dependerá en gran medida del nivel de temperaturas invernales. Está bastante claro que durante el invierno las lecturas del termómetro “bailan” en un cierto rango, pero para cada región existe un indicador promedio de las temperaturas más bajas características del período de cinco días más frío del año (generalmente esto es típico de enero ). Por ejemplo, a continuación se muestra un diagrama de mapa del territorio de Rusia, en el que se muestran valores aproximados en colores.
Normalmente, este valor es fácil de aclarar en el servicio meteorológico regional, pero, en principio, puede confiar en sus propias observaciones.
Entonces, el coeficiente "d", que tiene en cuenta las características climáticas de la región, para nuestros cálculos se considera igual a:
— desde – 35 °C y menos: re = 1,5;
— de – 30 °С a – 34 °С: re = 1,3;
— de – 25 °С a – 29 °С: re = 1,2;
— de – 20 °С a – 24 °С: re = 1,1;
— de – 15 °С a – 19 °С: re = 1,0;
— de – 10 °С a – 14 °С: re = 0,9;
- no más frío - 10 °C: re = 0,7.
- "e" es un coeficiente que tiene en cuenta el grado de aislamiento de las paredes exteriores.
El valor total de las pérdidas de calor de un edificio está directamente relacionado con el grado de aislamiento de todas las estructuras del edificio. Uno de los "líderes" en pérdida de calor son las paredes. Por lo tanto, el valor de la potencia térmica necesaria para mantener condiciones confortables Vivir en interiores depende de la calidad de su aislamiento térmico.
El valor del coeficiente para nuestros cálculos se puede tomar de la siguiente manera:
— las paredes exteriores no tienen aislamiento: mi = 1,27;
- grado medio de aislamiento: las paredes hechas de dos ladrillos o su aislamiento térmico superficial están provistos de otros materiales aislantes: mi = 1,0;
— el aislamiento se realizó con alta calidad, según cálculos de ingeniería térmica: mi = 0,85.
A continuación, en el transcurso de esta publicación, se darán recomendaciones sobre cómo determinar el grado de aislamiento de paredes y otras estructuras de construcción.
- coeficiente "f" - corrección para la altura del techo
Los techos, especialmente en casas particulares, pueden tener diferentes alturas. Por lo tanto, la potencia térmica para calentar una habitación específica de la misma área también diferirá en este parámetro.
No sería un gran error aceptar los siguientes valores para el factor de corrección “f”:
— alturas de techo hasta 2,7 m: f = 1,0;
— altura del flujo de 2,8 a 3,0 m: f = 1,05;
- alturas de techo de 3,1 a 3,5 m: f = 1,1;
— alturas de techo de 3,6 a 4,0 m: f = 1,15;
- altura del techo superior a 4,1 m: f = 1,2.
- « g" es un coeficiente que tiene en cuenta el tipo de piso o habitación ubicada debajo del techo.
Como se muestra arriba, el suelo es una de las fuentes importantes de pérdida de calor. Esto significa que es necesario hacer algunos ajustes para tener en cuenta esta característica de una habitación en particular. El factor de corrección “g” se puede tomar igual a:
- suelo frío en el suelo o encima de una habitación sin calefacción (por ejemplo, un sótano o un sótano): gramo= 1,4 ;
- suelo aislado en el suelo o encima de una habitación sin calefacción: gramo= 1,2 ;
— la habitación climatizada se encuentra debajo: gramo= 1,0 .
- « h" es un coeficiente que tiene en cuenta el tipo de habitación ubicada arriba.
El aire calentado por el sistema de calefacción siempre sube y, si el techo de la habitación está frío, es inevitable una mayor pérdida de calor, lo que requerirá un aumento en la potencia térmica requerida. Introduzcamos el coeficiente "h", que tiene en cuenta esta característica de la habitación calculada:
— el ático “frío” se encuentra arriba: h = 1,0 ;
— encima hay un ático aislado u otra habitación aislada: h = 0,9 ;
— cualquier habitación con calefacción se encuentra en la parte superior: h = 0,8 .
- « i" - coeficiente que tiene en cuenta las características de diseño de las ventanas
Las ventanas son una de las “vías principales” para el flujo de calor. Naturalmente, mucho en este asunto depende de la calidad de la diseño de ventana. Los viejos marcos de madera, que antes se instalaban universalmente en todas las casas, son significativamente inferiores en términos de aislamiento térmico a los modernos sistemas multicámara con ventanas de doble acristalamiento.
Sin palabras, está claro que las cualidades de aislamiento térmico de estas ventanas difieren significativamente.
Pero no existe una uniformidad total entre las ventanas PVH. Por ejemplo, una ventana de doble acristalamiento (con tres vasos) será mucho más "cálida" que una de una sola cámara.
Esto significa que es necesario ingresar un cierto coeficiente "i", teniendo en cuenta el tipo de ventanas instaladas en la habitación:
- estándar ventanas de madera con doble acristalamiento convencional: i = 1,27 ;
- moderno sistemas de ventanas con vidrio monocámara: i = 1,0 ;
— sistemas de ventanas modernos con ventanas de doble acristalamiento de dos o tres cámaras, incluidas las rellenas de argón: i = 0,85 .
- « j" - factor de corrección para el área total acristalada de la habitación
Por muy buenas que sean las ventanas, no será posible evitar por completo la pérdida de calor a través de ellas. Pero está bastante claro que no se puede comparar una ventana pequeña con acristalamiento panorámico casi toda la pared.
Primero necesitas encontrar la relación entre las áreas de todas las ventanas de la habitación y la habitación misma:
x = ∑SDE ACUERDO /SPAG
∑ SDE ACUERDO– área total de ventanas de la habitación;
SPAG– zona de la habitación.
Dependiendo del valor obtenido se determina el factor de corrección “j”:
— x = 0 ÷ 0,1 →j = 0,8 ;
— x = 0,11 ÷ 0,2 →j = 0,9 ;
— x = 0,21 ÷ 0,3 →j = 1,0 ;
— x = 0,31 ÷ 0,4 →j = 1,1 ;
— x = 0,41 ÷ 0,5 →j = 1,2 ;
- « k" - coeficiente que corrige la presencia de una puerta de entrada
Una puerta a la calle o a un balcón sin calefacción es siempre un "resquicio" adicional para el frío.
Puerta a la calle o balcón abierto es capaz de realizar ajustes en el equilibrio térmico de la habitación: cada apertura va acompañada de la penetración de un volumen considerable de aire frío en la habitación. Por lo tanto, tiene sentido tener en cuenta su presencia; para ello introducimos el coeficiente "k", que tomamos igual a:
- sin puerta: k = 1,0 ;
- una puerta a la calle o al balcón: k = 1,3 ;
- dos puertas a la calle o balcón: k = 1,7 .
- « l" - posibles modificaciones del esquema de conexión del radiador de calefacción
Quizás esto pueda parecer un detalle insignificante para algunos, pero aun así, ¿por qué no tener en cuenta de inmediato el diagrama de conexión planificado para los radiadores de calefacción? El hecho es que su transferencia de calor y, por lo tanto, su participación en el mantenimiento de un cierto equilibrio de temperatura en la habitación, cambia bastante notablemente cuando diferentes tipos Inserción de tuberías de suministro y retorno.
| Ilustración | Tipo de inserto de radiador | El valor del coeficiente "l" |
|---|---|---|
 | Conexión diagonal: alimentación desde arriba, retorno desde abajo | l = 1,0 |
 | Conexión unilateral: alimentación desde arriba, retorno desde abajo | l = 1,03 |
 | Conexión bidireccional: tanto de ida como de retorno desde abajo | l = 1,13 |
 | Conexión diagonal: alimentación desde abajo, retorno desde arriba | l = 1,25 |
 | Conexión unilateral: alimentación desde abajo, retorno desde arriba | l = 1,28 |
 | Conexión unidireccional, tanto de ida como de retorno desde abajo | l = 1,28 |
- « m" - factor de corrección para las peculiaridades del lugar de instalación de los radiadores de calefacción
Y finalmente, el último coeficiente, que también está relacionado con las peculiaridades de la conexión de radiadores de calefacción. Probablemente esté claro que si la batería se instala abiertamente y no está bloqueada por nada desde arriba o desde el frente, proporcionará la máxima transferencia de calor. Sin embargo, esta instalación no siempre es posible; más a menudo, los radiadores quedan parcialmente ocultos detrás de los alféizares de las ventanas. También son posibles otras opciones. Además, algunos propietarios, al intentar colocar elementos calefactores en el conjunto interior creado, los ocultan total o parcialmente. mamparas decorativas– esto también influye significativamente en la potencia térmica.
Si existen ciertas "esquemas" de cómo y dónde se montarán los radiadores, esto también se puede tener en cuenta al realizar los cálculos introduciendo un coeficiente especial "m":
| Ilustración | Características de la instalación de radiadores. | El valor del coeficiente "m". |
|---|---|---|
| El radiador está ubicado abiertamente en la pared o no está cubierto por el alféizar de la ventana. | metro = 0,9 | |
| El radiador se cubre desde arriba con un alféizar o un estante. | metro = 1,0 | |
| El radiador está cubierto desde arriba por un nicho de pared que sobresale. | metro = 1,07 | |
| El radiador está cubierto desde arriba por el alféizar de la ventana (nicho) y desde el frente, por una mampara decorativa. | metro = 1,12 | |
| El radiador está completamente encerrado en una carcasa decorativa. | metro = 1,2 |
Entonces, la fórmula de cálculo es clara. Seguramente algunos de los lectores inmediatamente se sorprenderán: dicen que es demasiado complicado y engorroso. Sin embargo, si se aborda el asunto de manera sistemática y ordenada, no hay rastro de complejidad.
Todo buen propietario debe tener un plano gráfico detallado de sus “posesiones” con las dimensiones indicadas, y normalmente orientadas a los puntos cardinales. Características climáticas La región es fácil de determinar. Solo queda recorrer todas las estancias con una cinta métrica y aclarar algunos de los matices de cada estancia. Características de la vivienda: “proximidad vertical” arriba y abajo, ubicación puertas de entrada, el esquema de instalación propuesto o existente para radiadores de calefacción; nadie, excepto los propietarios, lo sabe mejor.
Se recomienda crear inmediatamente una hoja de trabajo donde ingresar todos los datos necesarios para cada habitación. En él también se consignará el resultado de los cálculos. Bueno, los cálculos en sí serán ayudados por la calculadora incorporada, que ya contiene todos los coeficientes y proporciones mencionados anteriormente.
Si no se pudieron obtener algunos datos, entonces, por supuesto, no se pueden tener en cuenta, pero en este caso la calculadora "por defecto" calculará el resultado teniendo en cuenta el mínimo condiciones favorables.
Se puede ver con un ejemplo. Tenemos un plano de la casa (tomado de forma completamente arbitraria).
Región con nivel temperaturas mínimas dentro de -20 ÷ 25 °C. Predominio de vientos invernales = noreste. La casa es de una sola planta, con ático aislado. Suelos aislados en el suelo. Se ha seleccionado la conexión diagonal óptima de los radiadores que se instalarán debajo de los alféizares de las ventanas.
Creemos una tabla similar a esta:
| La habitación, su superficie, altura del techo. Aislamiento del suelo y “barrio” arriba y abajo | El número de muros exteriores y su ubicación principal con respecto a los puntos cardinales y la “rosa de los vientos”. Grado de aislamiento de la pared. | Número, tipo y tamaño de ventanas. | Disponibilidad de puertas de entrada (a la calle o al balcón) | Potencia térmica requerida (incluyendo 10% de reserva) |
|---|---|---|---|---|
| Superficie 78,5 m² | 10,87 kilovatios ≈ 11 kilovatios | |||
| 1. Pasillo. 3,18 m². Techo 2,8 m Suelo apoyado en el suelo. Arriba hay un ático aislado. | Uno, Sur, grado medio de aislamiento. Lado de sotavento | No | Uno | 0,52 kilovatios |
| 2. Salón. 6,2 m². Techo 2,9 m Suelo aislado a ras del suelo. Arriba: ático aislado | No | No | No | 0,62 kilovatios |
| 3. Cocina-comedor. 14,9 m². Techo 2,9 m Suelo a ras de suelo bien aislado. Arriba: ático aislado | Dos. Sur oeste. Grado medio de aislamiento. Lado de sotavento | Dos, ventana de doble acristalamiento de una sola cámara, 1200 × 900 milímetros | No | 2,22 kilovatios |
| 4. Habitación infantil. 18,3 m². Techo 2,8 m Suelo a ras de suelo bien aislado. Arriba: ático aislado | Dos, Noroeste. Alto grado aislamiento. Barlovento | Dos ventanas de doble acristalamiento, 1400 × 1000 mm | No | 2,6 kilovatios |
| 5. Dormitorio. 13,8 m². Techo 2,8 m Suelo a ras de suelo bien aislado. Arriba: ático aislado | Dos, Norte, Este. Alto grado de aislamiento. Lado de barlovento | Ventana simple de doble acristalamiento, 1400 × 1000 mm | No | 1,73 kilovatios |
| 6. Salón. 18,0 m². Techo 2,8 m Suelo bien aislado. Arriba hay un ático aislado. | Dos, Este, Sur. Alto grado de aislamiento. Paralelo a la dirección del viento | Cuatro, ventana de doble acristalamiento, 1500 × 1200 mm | No | 2,59 kilovatios |
| 7. Baño combinado. 4,12 m². Techo 2,8 m Suelo bien aislado. Arriba hay un ático aislado. | Uno, Norte. Alto grado de aislamiento. Lado de barlovento | Uno. Marco de madera con doble acristalamiento. 400 × 500 milímetros | No | 0,59 kilovatios |
| TOTAL: |
Luego, usando la calculadora a continuación, hacemos cálculos para cada habitación (ya teniendo en cuenta el 10% de reserva). No llevará mucho tiempo utilizar la aplicación recomendada. Después de eso, solo queda sumar los valores obtenidos para cada habitación; esto será lo necesario poder total sistemas de calefacción.
El resultado para cada habitación, por cierto, le ayudará a elegir la cantidad correcta de radiadores de calefacción; solo queda dividir por el específico energía térmica una sección y redondear.
Para saber cuánta potencia debe tener el equipo de energía térmica de una casa privada, es necesario determinar la carga total en el sistema de calefacción, para lo cual se realiza un cálculo térmico. En este artículo no hablaremos sobre el método ampliado para calcular el área o el volumen de un edificio, pero presentaremos un método más preciso utilizado por los diseñadores, solo en una forma simplificada para mejor percepción. Así, el sistema de calefacción de una casa está sujeto a 3 tipos de cargas:
- compensación por pérdidas de energía térmica que atraviesa las estructuras de los edificios (paredes, suelos, tejados);
- calentar el aire necesario para la ventilación de locales;
- calentar agua para Necesidades de ACS(cuando se trata de una caldera y no de un calentador independiente).
Determinación de la pérdida de calor a través de vallas exteriores.
Para empezar, presentemos la fórmula de SNiP, que se utiliza para calcular la energía térmica perdida a través de las estructuras de los edificios que separan espacio interior casas desde la calle:
Q = 1/R x (tв – tн) x S, donde:
- Q – consumo de calor que atraviesa la estructura, W;
- R – resistencia a la transferencia de calor a través del material de cerca, m2ºС / W;
- S – área de esta estructura, m2;
- tв – temperatura que debe haber dentro de la casa, ºС;
- tн – temperatura media en la calle durante los 5 días más fríos, ºС.
Para referencia. Según la metodología, los cálculos de pérdida de calor se realizan por separado para cada habitación. Para simplificar la tarea se propone tomar el edificio en su conjunto, tomando una distancia aceptable temperatura media 20-21 ºС.
El área para cada tipo de cercado exterior se calcula por separado, para lo cual se miden ventanas, puertas, paredes y pisos con techo. Esto se hace porque están hechos de diferentes materiales de diferente espesor. Por lo tanto, el cálculo deberá realizarse por separado para todos los tipos de estructuras y luego se resumirán los resultados. El más frío temperatura exterior en su área de residencia, probablemente lo sepa por la práctica. Pero el parámetro R deberá calcularse por separado mediante la fórmula:
R = δ / λ, donde:
- λ – coeficiente de conductividad térmica del material de cerca, W/(mºС);
- δ – espesor del material en metros.
Nota. El valor de λ es de referencia, no es difícil de encontrar en cualquier literatura de referencia, y para ventanas de plastico Los fabricantes le dirán este coeficiente. A continuación se muestra una tabla con los coeficientes de conductividad térmica de algunos materiales de construcción y para los cálculos es necesario tomar los valores operativos de λ.
Como ejemplo, calculemos cuánto calor perderán 10 m2. pared de ladrillo 250 mm de espesor (2 ladrillos) con una diferencia de temperatura entre el exterior y el interior de la casa de 45 ºС:
R = 0,25 m / 0,44 W/(m ºС) = 0,57 m2 ºС / W.
Q = 1/0,57 m2 ºС / W x 45 ºС x 10 m2 = 789 W o 0,79 kW.
Si la pared se compone de diferentes materiales ( Material de construcción más aislamiento), entonces también deben calcularse por separado utilizando las fórmulas anteriores y los resultados deben resumirse. Las ventanas y el techo se calculan de la misma forma, pero con los suelos la situación es diferente. El primer paso es dibujar un plano del edificio y dividirlo en zonas de 2 m de ancho, como se muestra en la figura:
Ahora debes calcular el área de cada zona y sustituirla en la fórmula principal una por una. En lugar del parámetro R, es necesario tomar los valores estándar para las zonas I, II, III y IV, indicados en la siguiente tabla. Al final de los cálculos, sumamos los resultados y obtenemos la pérdida total de calor a través de los pisos.
Consumo para calentar aire de ventilación.
Las personas desinformadas a menudo no tienen en cuenta que el aire suministrado a la casa también necesita calefacción y que esta carga de calor también recae sobre el sistema de calefacción. El aire frío todavía entra a la casa desde el exterior, nos guste o no, y se necesita energía para calentarlo. Además, una casa privada debe tener una completa ventilación de suministro y extracción, generalmente con un impulso natural. El intercambio de aire se crea debido a la presencia de corrientes de aire en los conductos de ventilación y en la chimenea de la caldera.
Ofrecido en documentación reglamentaria El método para determinar la carga térmica procedente de la ventilación es bastante complejo. Se pueden obtener resultados bastante precisos si calcula esta carga utilizando la conocida fórmula a través de la capacidad calorífica de una sustancia:
Qvent = cmΔt, aquí:
- Qvent – la cantidad de calor necesaria para calentar suministrar aire, W;
- Δt – diferencia de temperatura dentro y fuera de la casa, ºС;
- m – masa de la mezcla de aire procedente del exterior, kg;
- c – capacidad calorífica del aire, que se supone es 0,28 W / (kg ºС).
La dificultad para calcular este tipo de carga térmica radica en definición correcta masa de aire caliente. Descubra cuánto entra en la casa, cuándo ventilación natural difícil. Por lo tanto, vale la pena recurrir a las normas, porque los edificios se construyen según diseños que incluyen los intercambios de aire necesarios. Y los estándares dicen que en la mayoría de las habitaciones el ambiente del aire debe cambiar una vez por hora. Luego tomamos los volúmenes de todas las habitaciones y les sumamos los caudales de aire de cada baño: 25 m3/h y cocina. estufa de gas– 100 m3/hora.
Para calcular la carga de calor para calefacción por ventilación, el volumen de aire resultante debe convertirse en masa, habiendo descubierto su densidad a diferentes temperaturas en la tabla:
Supongamos que la cantidad total de aire suministrado es de 350 m3/h, la temperatura exterior es de menos 20 ºС y en el interior de más 20 ºС. Entonces su masa será 350 m3 x 1,394 kg/m3 = 488 kg, y la carga térmica en el sistema de calefacción será Qvent = 0,28 W / (kg ºС) x 488 kg x 40 ºС = 5465,6 W o 5,5 kW.
Carga térmica procedente de agua de calefacción para suministro de agua caliente sanitaria
Para determinar esta carga, puede usar la misma fórmula simple, solo que ahora necesita calcular la energía térmica gastada en calentar el agua. Su capacidad calorífica es conocida y es 4,187 kJ/kg °C o 1,16 W/kg °C. Teniendo en cuenta que una familia de 4 personas necesita sólo 100 litros de agua para 1 día, calentada a 55 °C, sustituimos estos números en la fórmula y obtenemos:
QDHW = 1,16 W/kg °C x 100 kg x (55 – 10) °C = 5220 W o 5,2 kW de calor por día.
Nota. Por defecto se supone que 1 litro de agua equivale a 1 kg y la temperatura es fría. agua del grifo igual a 10°C.
Una unidad de potencia de un equipo siempre se refiere a 1 hora y los 5,2 kW resultantes se refieren a un día. Pero no podemos dividir esta cifra entre 24, porque queremos tener agua caliente lo antes posible, y para ello la caldera debe tener reserva de marcha. Es decir, esta carga debe sumarse al resto tal cual.
Conclusión
Este cálculo de las cargas de calefacción del hogar dará resultados mucho más precisos que manera tradicional en cuanto a superficie, aunque tendrás que trabajar duro. El resultado final debe multiplicarse por el factor de seguridad: 1,2 o incluso 1,4, y el equipo de la caldera debe seleccionarse de acuerdo con el valor calculado. En el vídeo se muestra otro método de cálculo ampliado de cargas térmicas según normas: