La progettazione e il calcolo termico di un sistema di riscaldamento è una fase obbligatoria quando si organizza il riscaldamento domestico. Il compito principale delle attività computazionali è determinare i parametri ottimali della caldaia e del sistema di radiatori.
D'accordo, a prima vista può sembrare che solo un ingegnere possa eseguire calcoli di ingegneria termica. Tuttavia, non tutto è così complicato. Conoscendo l'algoritmo delle azioni, sarai in grado di eseguire autonomamente i calcoli necessari.
L'articolo descrive in dettaglio la procedura di calcolo e fornisce tutte le formule necessarie. Per una migliore comprensione, abbiamo preparato un esempio di calcolo termico per un'abitazione privata.
Il calcolo termico classico di un impianto di riscaldamento è un documento tecnico consolidato che comprende metodi di calcolo standard obbligatori passo dopo passo.
Ma prima di studiare questi calcoli dei parametri principali, è necessario decidere il concetto del sistema di riscaldamento stesso.
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L'impianto di riscaldamento è caratterizzato da immissione forzata e rimozione involontaria di calore nell'ambiente.
I compiti principali del calcolo e della progettazione di un sistema di riscaldamento:
- determinare in modo più affidabile le perdite di calore;
- determinare la quantità e le condizioni di utilizzo del liquido refrigerante;
- selezionare gli elementi di generazione, movimento e trasferimento di calore nel modo più accurato possibile.
Ma la temperatura della stanza è aumentata periodo invernale fornito da un sistema di riscaldamento. Pertanto, siamo interessati agli intervalli di temperatura e alle loro tolleranze di deviazione per la stagione invernale.
Nella maggioranza documenti normativi Sono specificati i seguenti intervalli di temperatura che consentono a una persona di rimanere comodamente nella stanza.
Per uffici non residenziali con una superficie fino a 100 m2:
- 22-24°C— temperatura dell'aria ottimale;
- 1°C— fluttuazione consentita.
Per i locali tipo ufficio con una superficie superiore a 100 m2, la temperatura è di 21-23°C. Per i locali industriali non residenziali, gli intervalli di temperatura variano notevolmente a seconda dello scopo della stanza e standard stabiliti tutela del lavoro.
Ogni persona ha la propria temperatura ambiente confortevole. Ad alcuni piace che la stanza sia molto calda, altri si sentono a proprio agio quando la stanza è fresca: è tutto abbastanza individuale
Per quanto riguarda i locali residenziali: appartamenti, case private, tenute, ecc., esistono determinati intervalli di temperatura che possono essere adattati a seconda dei desideri dei residenti.
Eppure, per i locali specifici di un appartamento e di una casa abbiamo:
- 20-22°С- soggiorno, compresa la camera dei bambini, tolleranza ±2°С -
- 19-21°С— cucina, bagno, tolleranza ±2°С;
- 24-26°C— bagno, doccia, piscina, tolleranza ±1°С;
- 16-18°С- corridoi, corridoi, scale, magazzini, tolleranza +3°С
È importante notare che ci sono molti altri parametri fondamentali che influenzano la temperatura nella stanza e su cui è necessario concentrarsi quando si calcola il sistema di riscaldamento: umidità (40-60%), concentrazione di ossigeno e diossido di carbonio nell'aria (250:1), la velocità di movimento delle masse d'aria (0,13-0,25 m/s), ecc.
Calcolo della perdita di calore in casa
Secondo la seconda legge della termodinamica (fisica scolastica), non avviene alcun trasferimento spontaneo di energia dai mini o macro oggetti meno riscaldati a quelli più riscaldati. Un caso speciale di questa legge è il “sforzo” di creare un equilibrio di temperatura tra due sistemi termodinamici.
Ad esempio il primo impianto è un ambiente con temperatura di -20°C, il secondo impianto è un edificio con temperatura interna di +20°C. Secondo la legge di cui sopra, questi due sistemi cercheranno di equilibrarsi attraverso lo scambio di energia. Ciò avverrà con l'aiuto delle perdite di calore dal secondo sistema e del raffreddamento del primo.
Possiamo sicuramente dire che la temperatura ambientale dipende dalla latitudine alla quale si trova. una casa privata. E la differenza di temperatura influisce sulla quantità di perdita di calore dall’edificio (+)
La perdita di calore si riferisce al rilascio involontario di calore (energia) da qualche oggetto (casa, appartamento). Per appartamento ordinario questo processo non è così “evidente” rispetto ad una casa privata, poiché l'appartamento si trova all'interno dell'edificio e “adiacente” ad altri appartamenti.
In una casa privata, il calore si disperde in una certa misura attraverso le pareti esterne, il pavimento, il tetto, le finestre e le porte.
Conoscere la quantità di perdita di calore per i più sfavorevoli condizioni meteo e le caratteristiche di queste condizioni, è possibile calcolare la potenza dell'impianto di riscaldamento con elevata precisione.
Pertanto, il volume della perdita di calore dall'edificio viene calcolato utilizzando la seguente formula:
Q=Q pavimento +Q muro +Q finestra +Q tetto +Q porta +…+Q i, Dove
Qi— il volume della perdita di calore da un tipo omogeneo di involucro edilizio.
Ciascun componente della formula viene calcolato utilizzando la formula:
Q=S*∆T/R, Dove
- Q– dispersione di calore, V;
- S– area di un tipo specifico di struttura, mq. M;
- ∆T– differenza tra la temperatura dell'aria ambiente e quella interna, °C;
- R– resistenza termica di un certo tipo di struttura, m 2 *°C/W.
Si consiglia di ricavare da tabelle ausiliarie il valore stesso della resistenza termica dei materiali realmente esistenti.
Inoltre, la resistenza termica può essere ottenuta utilizzando la seguente relazione:
R=d/k, Dove
- R– resistenza termica, (m 2 *K)/W;
- K– coefficiente di conducibilità termica del materiale, W/(m 2 *K);
- D– spessore di questo materiale, m.
Nelle vecchie case con umidità struttura di copertura si verificano perdite di calore parte in alto edifici, vale a dire attraverso il tetto e la soffitta. Svolgere attività per risolvere questo problema.
Se isoli spazio sottotetto e sul tetto, la perdita di calore complessiva della casa può essere notevolmente ridotta
Esistono molti altri tipi di perdita di calore in una casa attraverso fessure nelle strutture, sistemi di ventilazione, cappa da cucina, aprendo finestre e porte. Ma non ha senso tener conto del loro volume, poiché non costituiscono più del 5% del numero totale delle principali perdite di calore.
Determinazione della potenza della caldaia
Per supportare le differenze di temperatura tra ambiente e la temperatura all'interno della casa richiede un sistema di riscaldamento autonomo che mantenga la temperatura desiderata in ogni stanza di una casa privata.
La base del sistema di riscaldamento è diversa: combustibile liquido o solido, elettrico o gas.
Una caldaia è l'unità centrale di un impianto di riscaldamento che genera calore. La caratteristica principale di una caldaia è la sua potenza, ovvero la velocità di conversione della quantità di calore per unità di tempo.
Dopo aver calcolato il carico di riscaldamento, otteniamo la potenza nominale richiesta della caldaia.
Per un comune plurilocale la potenza della caldaia si calcola attraverso la superficie e la potenza specifica:
P caldaia = (S ambiente * P specifica)/10, Dove
- Locali S— superficie totale della stanza riscaldata;
- specifico di R— densità di potenza per quanto riguarda le condizioni climatiche.
Ma questa formula non tiene conto delle perdite di calore, che in una casa privata sono sufficienti.
Esiste un altro rapporto che tiene conto di questo parametro:
Caldaia P =(Q perdite *S)/100, Dove
- Caldaia P— potenza della caldaia;
- Perdite di Q- perdita di calore;
- S- zona riscaldata.
La potenza di progetto della caldaia deve essere aumentata. La riserva è necessaria se si prevede di utilizzare la caldaia per riscaldare l'acqua del bagno e della cucina.
Nella maggior parte degli impianti di riscaldamento delle case private, si consiglia di utilizzare un vaso di espansione in cui verrà immagazzinata la fornitura di refrigerante. Ogni casa privata ha bisogno della fornitura di acqua calda
Per garantire la riserva di potenza della caldaia è necessario aggiungere il fattore di sicurezza K all'ultima formula:
Caldaia P = (Q perdite * S * K)/100, Dove
A— sarà pari a 1,25, ovvero la potenza di progetto della caldaia sarà aumentata del 25%.
Pertanto, la potenza della caldaia consente di mantenere la temperatura dell'aria standard nelle stanze dell'edificio, nonché di avere un volume iniziale e aggiuntivo di acqua calda in casa.
Caratteristiche della selezione di radiatori
I componenti standard per la fornitura di calore in una stanza sono radiatori, pannelli, sistemi di riscaldamento a pavimento, termoconvettori, ecc. Le parti più comuni di un sistema di riscaldamento sono i radiatori.
Il radiatore termico è una speciale struttura cava tipo modulare realizzato in una lega ad alto trasferimento di calore. È realizzato in acciaio, alluminio, ghisa, ceramica e altre leghe. Il principio di funzionamento di un radiatore di riscaldamento si riduce alla radiazione di energia dal liquido di raffreddamento nello spazio della stanza attraverso i “petali”.
Alluminio e radiatore bimetallico il riscaldamento è stato sostituito in modo massiccio batterie in ghisa. Semplicità di produzione, elevato trasferimento di calore, design e design di successo hanno reso questo prodotto uno strumento popolare e diffuso per irradiare il calore negli ambienti interni
Ci sono diverse tecniche nella stanza. L'elenco dei metodi riportato di seguito è ordinato in ordine crescente di precisione del calcolo.
Opzioni di calcolo:
- Per zona. N=(S*100)/C, dove N è il numero di sezioni, S è l'area della stanza (m 2), C è la dissipazione termica di una sezione del radiatore (W, ricavata dai dati scheda o certificato del prodotto), 100 W è la quantità di flusso di calore necessaria per riscaldare 1 m2 (valore empirico). La domanda sorge spontanea: come tenere conto dell'altezza del soffitto della stanza?
- In volume. N=(S*H*41)/C, dove N, S, C sono simili. H è l'altezza della stanza, 41 W è la quantità di flusso di calore necessaria per riscaldare 1 m 3 (valore empirico).
- Per probabilità. N=(100*S*k1*k2*k3*k4*k5*k6*k7)/C, dove N, S, C e 100 sono uguali. k1 - tenendo conto del numero di camere in una finestra con doppi vetri di una stanza, k2 - isolamento termico delle pareti, k3 - rapporto tra l'area della finestra e l'area della stanza, k4 - temperatura media inferiore allo zero nella settimana più fredda dell'inverno, k5 - numero di pareti esterne di una stanza (che “si estendono” verso la strada), k6 - tipo di stanza sopra, k7 - altezza del soffitto.
Questa è l'opzione più accurata per calcolare il numero di sezioni. Naturalmente, i risultati dei calcoli frazionari vengono sempre arrotondati all'intero successivo.
Calcolo idraulico dell'approvvigionamento idrico
Naturalmente, il "quadro" del calcolo del calore per il riscaldamento non può essere completo senza il calcolo di caratteristiche quali il volume e la velocità del liquido di raffreddamento. Nella maggior parte dei casi, il liquido di raffreddamento lo è acqua naturale allo stato aggregato liquido o gassoso.
Si consiglia di calcolare il volume effettivo del liquido di raffreddamento sommando tutte le cavità del sistema di riscaldamento. Quando si utilizza una caldaia a circuito singolo, questo è migliore opzione. Quando si utilizzano caldaie a doppio circuito in un sistema di riscaldamento, è necessario tenere conto del consumo di acqua calda per scopi igienici e altri scopi domestici
Calcolo del volume di acqua riscaldata caldaia a doppio circuito fornire ai residenti acqua calda e il riscaldamento del liquido di raffreddamento viene effettuato sommando il volume interno del circuito di riscaldamento e le effettive esigenze degli utenti per l'acqua riscaldata.
Il volume di acqua calda nell'impianto di riscaldamento è calcolato con la formula:
W=k*P, Dove
- W— volume del liquido di raffreddamento;
- P— potenza della caldaia di riscaldamento;
- K- fattore di potenza (numero di litri per unità di potenza, pari a 13,5, intervallo - 10-15 litri).
Di conseguenza, la formula finale è simile alla seguente:
L = 13,5*P
La velocità del liquido di raffreddamento è la valutazione dinamica finale di un sistema di riscaldamento, che caratterizza la velocità di circolazione del fluido nel sistema.
Questo valore aiuta a valutare il tipo e il diametro della tubazione:
V=(0,86*P*μ)/∆T, Dove
- P— potenza della caldaia;
- μ — efficienza della caldaia;
- ∆T- differenza di temperatura tra acqua di mandata e acqua di ritorno.
Utilizzando i metodi sopra indicati sarà possibile ottenere parametri reali che costituiranno la “base” del futuro sistema di riscaldamento.
Esempio di calcolo termico
Come esempio di calcolo termico, abbiamo una normale casa a 1 piano con quattro soggiorni, una cucina, un bagno, " giardino d'inverno"e locali di servizio.
Fondazione monolitica soletta in cemento armato(20 cm), pareti esterne - cemento (25 cm) con intonaco, tetto - in travi in legno, coperture - tegole metalliche e lana minerale (10 cm)
Designiamo i parametri iniziali della casa necessari per i calcoli.
Dimensioni dell'edificio:
- altezza del pavimento - 3 m;
- piccola finestra sul fronte e sul retro dell'edificio 1470*1420 mm;
- grande finestra sulla facciata 2080*1420 mm;
- porte d'ingresso 2000*900 mm;
- porte posteriori (uscita sul terrazzo) 2000*1400 (700 + 700) mm.
La larghezza totale dell'edificio è di 9,5 m2, la lunghezza 16 m2. Verranno riscaldati solo i soggiorni (4 unità), un bagno e una cucina.
Per calcolare con precisione la perdita di calore sulle pareti da un'area pareti esterne devi sottrarre l'area di tutte le finestre e porte: questo è un tipo di materiale completamente diverso con la propria resistenza termica
Iniziamo calcolando le aree dei materiali omogenei:
- superficie - 152 m2;
- superficie del tetto - 180 m2, tenendo conto dell'altezza del sottotetto di 1,3 me della larghezza dell'arcareccio - 4 m;
- area della finestra - 3*1,47*1,42+2,08*1,42=9,22 m2;
- area della porta - 2*0,9+2*2*1,4=7,4 m2.
L'area dei muri esterni sarà pari a 51*3-9,22-7,4=136,38 m2.
Passiamo al calcolo delle dispersioni termiche per ciascun materiale:
- Q pavimento =S*∆T*k/d=152*20*0,2/1,7=357,65 W;
- Q tetto =180*40*0,1/0,05=14400 W;
- Finestra Q =9,22*40*0,36/0,5=265,54 W;
- Q porta =7,4*40*0,15/0,75=59,2 W;
E anche Q wall equivale a 136,38*40*0,25/0,3=4546. La somma di tutte le perdite di calore sarà 19628,4 W.
Di conseguenza, calcoliamo la potenza della caldaia: P caldaia =Q perdite *S riscaldamento_ambienti *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 kW.
Calcoleremo il numero di sezioni del radiatore per una delle stanze. Per tutti gli altri i calcoli sono simili. Per esempio, stanza d'angolo(a sinistra, angolo inferiore del diagramma) superficie 10,4 m2.
Ciò 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.
Questa stanza richiede 9 sezioni di radiatori di riscaldamento con una potenza termica di 180 W.
Passiamo al calcolo della quantità di liquido refrigerante nel sistema: W=13,5*P=13,5*21=283,5 l. Ciò significa che la velocità del liquido refrigerante sarà: V=(0,86*P*μ)/∆T=(0,86*21000*0,9)/20=812,7 l.
Di conseguenza, il ricambio completo dell'intero volume del liquido di raffreddamento nel sistema sarà equivalente a 2,87 volte all'ora.
Una selezione di articoli sui calcoli termici ti aiuterà a determinare i parametri esatti degli elementi del sistema di riscaldamento:
Conclusioni e video utile sull'argomento
Un semplice calcolo di un sistema di riscaldamento per una casa privata è presentato nella seguente recensione:
Di seguito sono mostrate tutte le sottigliezze e i metodi generalmente accettati per il calcolo della perdita di calore di un edificio:
Un'altra opzione per calcolare le perdite di calore in una tipica casa privata:
In questo video vengono descritte le caratteristiche della circolazione dei vettori energetici per il riscaldamento di una casa:
Il calcolo termico di un sistema di riscaldamento è di natura individuale e deve essere eseguito con competenza e attenzione. Quanto più accuratamente vengono effettuati i calcoli, tanto meno i proprietari di una casa di campagna dovranno pagare più del dovuto durante il funzionamento.
Hai esperienza nello spettacolo calcolo termico sistema di riscaldamento? Oppure hai ancora domande sull'argomento? Per favore condividi la tua opinione e lascia commenti. Il blocco di feedback si trova di seguito.
Il primo e il più tappa importante nel difficile processo di organizzazione del riscaldamento di qualsiasi proprietà (sia essa Casa per le vacanze o impianto industriale) è l'esecuzione competente della progettazione e dei calcoli. In particolare, è necessario calcolare il carico termico sull'impianto di riscaldamento, nonché il volume del calore e il consumo di carburante.
L'esecuzione dei calcoli preliminari è necessaria non solo per ottenere l'intera documentazione per l'organizzazione del riscaldamento di un immobile, ma anche per comprendere i volumi di combustibile e calore e la scelta dell'uno o dell'altro tipo di generatore di calore.
Carichi termici dell'impianto di riscaldamento: caratteristiche, definizioni
La definizione dovrebbe essere intesa come la quantità di calore emessa collettivamente dai dispositivi di riscaldamento installati in una casa o in un'altra struttura. Va notato che prima di installare tutta l'attrezzatura, viene effettuato questo calcolo per eliminare eventuali problemi non necessari costi finanziari e funziona.
Il calcolo del carico termico sul riscaldamento aiuterà a organizzare il funzionamento ininterrotto ed efficiente dell'impianto di riscaldamento dell'immobile. Grazie a questo calcolo, puoi completare rapidamente tutte le attività di fornitura di calore e garantirne la conformità agli standard e ai requisiti di SNiP.
Il costo di un errore di calcolo può essere piuttosto significativo. Il fatto è che, a seconda dei dati di calcolo ricevuti, il dipartimento per l'edilizia abitativa e i servizi comunali della città evidenzierà i parametri di consumo massimo, i limiti fissati e altre caratteristiche su cui si basano nel calcolo del costo dei servizi.
Il carico termico totale su un moderno sistema di riscaldamento è costituito da diversi parametri di carico principali:
- SU sistema comune riscaldamento centralizzato;
- Per sistema riscaldamento a pavimento(se disponibile in casa) – pavimento caldo;
- Sistema di ventilazione (naturale e forzata);
- Sistema di fornitura di acqua calda;
- Per tutti i tipi di esigenze tecnologiche: piscine, bagni e altre strutture simili.
Principali caratteristiche dell'oggetto che è importante tenere in considerazione nel calcolo del carico termico
Il calcolo più corretto e competente del carico termico per il riscaldamento sarà determinato solo tenendo conto di tutto, anche dei dettagli e dei parametri più piccoli.
Questo elenco è piuttosto ampio e può includere:
- Tipologia e destinazione degli immobili. Edificio residenziale o non residenziale, appartamento o edificio amministrativo: tutto ciò è molto importante per ottenere dati affidabili sul calcolo termico.
Inoltre, il tipo di edificio dipende dalla norma di carico, che è determinata dalle società di fornitura di calore e, di conseguenza, dai costi di riscaldamento;
- Parte architettonica. Vengono prese in considerazione le dimensioni di tutti i tipi recinzione esterna(muri, pavimenti, tetti), dimensioni delle aperture (balconi, logge, porte e finestre). Importante è il numero dei piani dell'edificio, la presenza di scantinati, solai e le loro caratteristiche;
- Requisiti di temperatura per ogni stanza dell'edificio. Questo parametro deve essere inteso come modalità di temperatura per ciascuna stanza di un edificio residenziale o area di un edificio amministrativo;
- Design e caratteristiche della recinzione esterna, tra cui la tipologia dei materiali, lo spessore, la presenza di strati isolanti;
- La natura dello scopo dei locali. Di norma, è inerente agli edifici industriali, dove è necessario crearne alcuni specifici condizioni termiche e modalità;
- Disponibilità e parametri dei locali speciali. La presenza degli stessi bagni, piscine e altre strutture simili;
- Grado Manutenzione – disponibilità di fornitura di acqua calda, come sistemi centralizzati di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell’aria;
- Generale quantità di punti, da cui viene prelevata l'acqua calda. È questa caratteristica a cui dovresti prestare attenzione Attenzione speciale, perché maggiore è il numero di punti, maggiore è il carico termico sull'intero impianto di riscaldamento nel suo complesso;
- Numero di persone vivere in casa o sul posto. Da questo dipendono i requisiti di umidità e temperatura: fattori inclusi nella formula per il calcolo del carico termico;
- Altri dati. Per un impianto industriale, tali fattori includono, ad esempio, il numero di turni, il numero di lavoratori per turno, nonché i giorni lavorativi all'anno.
Per quanto riguarda una casa privata, bisogna tenere conto del numero di persone che vivono, del numero di bagni, di stanze, ecc.
Calcolo dei carichi termici: cosa è incluso nel processo
Il calcolo effettivo del carico di riscaldamento con le proprie mani viene effettuato in fase di progettazione di un cottage di campagna o di un'altra proprietà immobiliare: ciò è dovuto alla semplicità e all'assenza di costi in contanti aggiuntivi. Allo stesso tempo vengono presi in considerazione i requisiti di diverse norme e standard, TKP, BNS e GOST.
Durante il calcolo della potenza termica è necessario determinare i seguenti fattori:
- Perdita di calore dagli involucri esterni. Include desiderato condizioni di temperatura in ciascuna delle stanze;
- Potenza necessaria per riscaldare l'acqua nella stanza;
- La quantità di calore necessaria per riscaldare la ventilazione dell'aria (nel caso in cui sia richiesta la ventilazione forzata forzata);
- Calore necessario per riscaldare l'acqua in una piscina o in una sauna;
- Possibili sviluppi per l'ulteriore esistenza dell'impianto di riscaldamento. Ciò implica la possibilità di distribuire il riscaldamento al sottotetto, al seminterrato, nonché a tutti i tipi di edifici e ampliamenti;
Consiglio. I carichi termici sono calcolati con un “margine” al fine di eliminare la possibilità di costi finanziari non necessari. Ciò è particolarmente vero per una casa di campagna, dove il collegamento aggiuntivo di elementi riscaldanti senza progettazione e preparazione preliminare sarà proibitivo.
Caratteristiche del calcolo del carico termico
Come affermato in precedenza, i parametri dell'aria interna calcolati sono selezionati dalla letteratura pertinente. Allo stesso tempo, la selezione dei coefficienti di trasferimento di calore viene effettuata dalle stesse fonti (vengono presi in considerazione anche i dati del passaporto delle unità di riscaldamento).
Il calcolo tradizionale dei carichi termici per il riscaldamento richiede una determinazione coerente del flusso di calore massimo proveniente dai dispositivi di riscaldamento (tutti effettivamente situati nell'edificio batterie di riscaldamento), il consumo orario massimo di energia termica, nonché il consumo totale di energia termica per un determinato periodo, ad esempio una stagione di riscaldamento.
Le istruzioni sopra riportate per il calcolo dei carichi termici tenendo conto della superficie di scambio termico possono essere applicate a vari oggetti immobiliari. Va notato che questo metodo consente di sviluppare in modo competente e corretto una giustificazione per l'uso di un riscaldamento efficace, nonché l'ispezione energetica di case ed edifici.
Un metodo di calcolo ideale per il riscaldamento di emergenza di un impianto industriale, quando si presuppone che le temperature diminuiranno durante le ore non lavorative (vengono presi in considerazione anche i giorni festivi e i fine settimana).
Metodi per determinare i carichi termici
Attualmente, i carichi termici vengono calcolati in diversi modi principali:
- Calcolo della perdita di calore utilizzando indicatori aggregati;
- Definizione dei parametri tramite vari elementi strutture di recinzione, perdite aggiuntive dovute al riscaldamento dell'aria;
- Calcolo del trasferimento di calore di tutte le apparecchiature di riscaldamento e ventilazione installate nell'edificio.
Metodo ampliato per il calcolo dei carichi di riscaldamento
Un altro metodo per calcolare il carico sull'impianto di riscaldamento è il cosiddetto metodo allargato. Di norma, uno schema simile viene utilizzato nei casi in cui non sono disponibili informazioni sui progetti o tali dati non corrispondono alle caratteristiche reali.
Per un calcolo più ampio del carico termico del riscaldamento, viene utilizzata una formula abbastanza semplice e senza complicazioni:
Qmax da.=α*V*q0*(tв-tн.р.)*10 -6
Nella formula vengono utilizzati i seguenti coefficienti: α è un fattore correttivo che tiene conto delle condizioni climatiche della regione in cui è costruito l'edificio (applicato quando la temperatura di progetto è diversa da -30°C); q0 caratteristica specifica di riscaldamento, scelta in funzione della temperatura della settimana più fredda dell'anno (la cosiddetta “settimana di cinque giorni”); V – volume esterno dell'edificio.
Tipi di carichi termici da considerare nel calcolo
Quando si eseguono i calcoli (così come quando si seleziona l'attrezzatura), viene preso in considerazione un gran numero di carichi termici diversi:
- Carichi stagionali. Di norma, hanno le seguenti caratteristiche:
- Nel corso dell'anno i carichi termici cambiano a seconda della temperatura dell'aria esterna all'ambiente;
- Costi annuali del calore, determinati dalle caratteristiche meteorologiche della regione in cui si trova l'oggetto per il quale vengono calcolati i carichi termici;
- Variazioni del carico sull'impianto di riscaldamento a seconda dell'ora del giorno. A causa della resistenza termica degli involucri esterni dell’edificio, tali valori vengono accettati come non significativi;
- Consumo di energia termica sistema di ventilazione a ogni ora del giorno.
- Carichi termici tutto l'anno. Va notato che per quanto riguarda i sistemi di riscaldamento e di fornitura di acqua calda, la maggior parte degli impianti domestici presenta un consumo di calore durante tutto l'anno, che varia poco. Ad esempio, in estate il consumo di energia termica si riduce di quasi il 30-35% rispetto a quello invernale;
- Calore secco– scambio termico per convezione e radiazione termica da altro dispositivi simili. Determinato dalla temperatura del bulbo secco.
Questo fattore dipende da molti parametri, tra cui tutti i tipi di finestre e porte, attrezzature, sistemi di ventilazione e persino il ricambio d'aria attraverso fessure nelle pareti e nei soffitti. Bisogna tenere conto anche del numero di persone che possono stare nella stanza;
- Calore latente– evaporazione e condensazione. Si basa sulla temperatura del bulbo umido. Viene determinato il volume del calore latente dell'umidità e le sue fonti nella stanza.
In qualsiasi stanza, l’umidità è influenzata da:
- Persone e il loro numero che si trovano contemporaneamente nella stanza;
- Attrezzature tecnologiche e di altro tipo;
- Flussi d'aria che attraversano fessure e fessure nelle strutture edili.
Regolatori di carichi termici come via d'uscita da situazioni difficili
Come puoi vedere in molte foto e video di apparecchiature moderne e di altre caldaie, sono inclusi speciali regolatori del carico termico. Le apparecchiature di questa categoria sono progettate per fornire supporto per un certo livello di carichi ed eliminare tutti i tipi di picchi e buchi.
Va sottolineato che RTN consente di risparmiare notevolmente sui costi di riscaldamento, perché in molti casi (e soprattutto per le imprese industriali) vengono fissati determinati limiti che non possono essere superati. Diversamente, se si registrano sbalzi ed eccessi dei carichi termici, sono possibili multe e sanzioni simili.
Consiglio. Carichi sugli impianti di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell’aria – punto importante nella progettazione della casa. Se è impossibile eseguire da soli il lavoro di progettazione, è meglio affidarlo a specialisti. Allo stesso tempo, tutte le formule sono semplici e senza complicazioni, e quindi non è così difficile calcolare da soli tutti i parametri.
La ventilazione e i carichi di acqua calda sono uno dei fattori nei sistemi termici
I carichi termici per il riscaldamento, di norma, vengono calcolati insieme alla ventilazione. Questo è un carico stagionale, è progettato per sostituire l'aria di scarico con aria pulita, oltre a riscaldarla a una temperatura impostata.
Il consumo orario di calore per i sistemi di ventilazione viene calcolato utilizzando una determinata formula:
Qv.=qv.V(tn.-tv.), Dove
Oltre alla ventilazione stessa, vengono calcolati anche i carichi termici sul sistema di fornitura di acqua calda. Le ragioni per eseguire tali calcoli sono simili alla ventilazione e la formula è in qualche modo simile:
Qgws.=0.042rv(tg.-tx.)Pgav, Dove
r, in, tg.,tx. – temperatura di progetto dell'acqua calda e fredda, densità dell'acqua, nonché un coefficiente che tiene conto dei valori del carico massimo di fornitura di acqua calda al valore medio stabilito da GOST;
Calcolo completo dei carichi termici
Oltre alle questioni teoriche di calcolo, viene svolto anche un po' di lavoro pratico. Ad esempio, le ispezioni termiche complete includono la termografia obbligatoria di tutte le strutture: pareti, soffitti, porte e finestre. Va notato che tale lavoro consente di identificare e registrare fattori che hanno un impatto significativo sulla perdita di calore di un edificio.
La diagnostica per immagini termiche mostrerà quale sarà la differenza di temperatura reale quando una certa quantità di calore rigorosamente definita passa attraverso 1 m2 di strutture chiuse. Inoltre, questo aiuterà a scoprire il consumo di calore ad una certa differenza di temperatura.
Le misurazioni pratiche sono una componente indispensabile di vari lavori di calcolo. Nel loro insieme, tali processi aiuteranno a ottenere i dati più affidabili sui carichi termici e sulle perdite di calore che saranno osservate in una determinata struttura per un certo periodo di tempo. Il calcolo pratico aiuterà a raggiungere ciò che la teoria non mostrerà, vale a dire i “colli di bottiglia” di ciascuna struttura.
Conclusione
Calcolo dei carichi termici, nonché - fattore importante, i cui calcoli devono essere effettuati prima di organizzare l'impianto di riscaldamento. Se tutto il lavoro viene eseguito correttamente e si affronta il processo con saggezza, è possibile garantire un funzionamento del riscaldamento senza problemi, oltre a risparmiare denaro sul surriscaldamento e altri costi inutili.
Il gruppo di riscaldamento di una villa comprende vari dispositivi. L'impianto di riscaldamento comprende termostati, pompe di aumento pressione, batterie, sfiati d'aria, vaso di espansione, elementi di fissaggio, collettori, tubi della caldaia, sistema di collegamento. In questa scheda delle risorse proveremo a definire per la dacia desiderata alcuni componenti del riscaldamento. Questi elementi di design sono innegabilmente importanti. Pertanto l'abbinamento di ciascun elemento dell'impianto deve essere effettuato correttamente.
In generale, la situazione è questa: hanno chiesto di calcolare il carico di riscaldamento; ha utilizzato la formula: consumo massimo orario: Q=Vin*qfrom*(Tin - Tp.from)*a, e ha calcolato il consumo di calore medio: Q = Qfrom*(Tin.-Ts.r.ot)/(Tin- Tp. da)
Consumo massimo orario di riscaldamento:
Qot =(qot * Vn *(tv-tn)) / 1000000; Gcal/h
Qanno = (qot * Vn * R * 24 * (tv-tav))/ 1000000; Gcal/h
dove Vн è il volume dell'edificio secondo le misurazioni esterne, m3 (dal passaporto tecnico);
R – durata del periodo di riscaldamento;
R =188 (prendere il proprio numero) giorni (tabella 3.1) [BNS 2.04.02-2000 «Climatologia edilizia»];
tav. – temperatura media dell'aria esterna durante il periodo di riscaldamento;
tav.= - 1,00С (tabella 3.1) [BNS 2.04.02-2000 «Climatologia degli edifici»]
tВ, – temperatura media di progetto dell'aria interna dei locali riscaldati, ºС;
tв= +18ºС – per edificio amministrativo(Appendice A, Tabella A.1) [Metodologia per razionare il consumo di carburante e risorse energetiche per le organizzazioni di servizi abitativi e comunali];
tн= –24ºС – temperatura di progetto dell'aria esterna per i calcoli del riscaldamento (allegato E, tabella E.1) [BNS 4.02.01-03. Riscaldamento, ventilazione e aria condizionata"];
qot – caratteristiche di riscaldamento specifiche medie degli edifici, kcal/m³*h*ºС (Appendice A, Tabella A.2) [Metodologia per razionare il consumo di carburante e risorse energetiche per le organizzazioni di servizi abitativi e comunali];
Per gli edifici amministrativi:
.
Abbiamo ottenuto un risultato più del doppio del risultato del primo calcolo! Come dimostra l'esperienza pratica, questo risultato è molto più vicino a bisogni reali in acqua calda per un edificio residenziale di 45 appartamenti.
È possibile fornire per confronto il risultato del calcolo utilizzando il vecchio metodo, fornito nella maggior parte della letteratura di riferimento.
Opzione III. Calcolo utilizzando il vecchio metodo. Il consumo orario massimo di calore per il fabbisogno di acqua calda per edifici residenziali, alberghi e ospedali generali in base al numero di consumatori (secondo SNiP IIG.8–62) è stato determinato come segue:
,
Dove K h - coefficiente di irregolarità oraria del consumo di acqua calda, preso, ad esempio, secondo la tabella. 1.14 libro di consultazione “Regolazione e funzionamento delle reti di riscaldamento dell'acqua” (vedere Tabella 1); N 1 - numero stimato consumatori; b - il tasso di consumo di acqua calda per 1 consumatore, preso secondo le tabelle pertinenti di SNiPa IIG.8–62i per gli edifici residenziali tipologia appartamento, equipaggiato con vasche da bagno di lunghezza compresa tra 1500 e 1700 mm, è di 110–130 l/giorno; 65 - temperatura dell'acqua calda, °C; T x - temperatura dell'acqua fredda, °C, accettiamo T x = 5°C.
Pertanto, il consumo orario massimo di calore per l'ACS sarà uguale.
q - caratteristica termica specifica dell'edificio, kcal/mh °C è presa dal libro di consultazione in base al volume esterno dell'edificio.
a è un fattore di correzione che tiene conto delle condizioni climatiche della regione per la città di Mosca, a = 1,08.
V è il volume esterno dell'edificio, m determinato dai dati di costruzione.
t - temperatura media dell'aria interna, °C viene presa in base al tipo di edificio.
t - temperatura di progetto dell'aria esterna per il riscaldamento, °C per Mosca t= -28 °C.
Fonte: http://vunivere.ru/work8363
Q ych è composto dai carichi termici dei dispositivi serviti dall'acqua che scorre nell'ambiente:
(3.1)
Per un tratto della conduttura di calore di fornitura, il carico termico esprime la riserva di calore nell'acqua calda fluente, destinata al successivo trasferimento di calore (sul successivo percorso dell'acqua) ai locali. Per la sezione della conduttura del calore di ritorno - perdita di calore dovuta al flusso di acqua raffreddata durante il trasferimento di calore ai locali (sul precedente percorso dell'acqua). Il carico termico del sito è destinato a determinare il flusso d'acqua nel sito durante il processo di calcolo idraulico.
Consumo di acqua in loco G uch alla differenza calcolata della temperatura dell'acqua nel sistema t g - t x tenendo conto della fornitura di calore aggiuntiva ai locali
dove Q ych è il carico termico della zona, trovato dalla formula (3.1);
β 1 β 2 - fattori di correzione che tengono conto della fornitura di calore aggiuntiva ai locali;
c è il calore specifico massico dell'acqua, pari a 4,187 kJ/(kg°C).
Per ottenere la portata d’acqua in una superficie in kg/h, il carico termico in W dovrebbe essere espresso in kJ/h, cioè moltiplicare per (3600/1000)=3,6.
generalmente pari alla somma dei carichi termici di tutti gli apparecchi di riscaldamento (dispersioni termiche nei locali). In base al fabbisogno termico totale per il riscaldamento dell'edificio, viene determinato il consumo di acqua nell'impianto di riscaldamento.Il calcolo idraulico è associato al calcolo termico dei dispositivi e dei tubi di riscaldamento. Sono necessarie molteplici ripetizioni di calcoli per determinare la portata e la temperatura effettive dell'acqua e l'area richiesta dei dispositivi. Quando si calcola manualmente, eseguire prima un calcolo idraulico del sistema, prendendo i valori medi del coefficiente di resistenza locale (LMC) dei dispositivi, quindi - calcolo termico di tubi e dispositivi.
Se il sistema utilizza convettori, la cui progettazione comprende i tubi Dy15 e Dy20, per un calcolo più accurato, viene prima determinata la lunghezza di questi tubi e, dopo un calcolo idraulico, tenendo conto delle perdite di pressione nei tubi dei dispositivi, specificando la portata e la temperatura dell'acqua si apportano modifiche alle dimensioni dei dispositivi.
Fonte: http://teplodoma.com.ua/1/gidravliheskiy_rashet/str_19.html
In questa sezione potrai familiarizzare nel modo più dettagliato possibile con le problematiche relative al calcolo delle dispersioni di calore e dei carichi termici di un edificio.
È vietata la costruzione di edifici riscaldati senza calcolo delle perdite di calore!*)
E anche se la maggioranza continua a costruire a caso, su consiglio di un vicino o di un padrino. È corretto e chiaro iniziare dalla fase di sviluppo di un progetto dettagliato per la costruzione. Come è fatto?
L'architetto (o lo stesso costruttore) ci fornisce un elenco di materiali “disponibili” o “prioritari” per la sistemazione delle pareti, del tetto, delle fondamenta, delle finestre e delle porte previste.
Già nella fase di progettazione di una casa o di un edificio, nonché nella scelta degli impianti di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria, è necessario conoscere le dispersioni termiche dell'edificio.
Calcolo della perdita di calore per la ventilazione usiamo spesso nella nostra pratica per calcolare la fattibilità economica della modernizzazione e dell'automazione del sistema di ventilazione / condizionamento dell'aria, perché il calcolo delle perdite di calore per la ventilazione dà un'idea chiara dei benefici e del periodo di ammortamento dei fondi investiti in misure di risparmio energetico (automazione, uso del recupero, isolamento dei condotti dell'aria, regolatori di frequenza).
Calcolo delle dispersioni termiche dell'edificio
Questa è la base per la selezione competente della potenza delle apparecchiature di riscaldamento (caldaia, caldaia) e dei dispositivi di riscaldamento
Le principali dispersioni termiche di un edificio si verificano solitamente sul tetto, sulle pareti, sulle finestre e sui pavimenti. Gran parte del calore fuoriesce dai locali attraverso il sistema di ventilazione.
Riso. 1 Dispersione termica dell'edificio
I principali fattori che influenzano la perdita di calore in un edificio sono la differenza di temperatura tra interno ed esterno (maggiore è la differenza, maggiore è la perdita del corpo) e le proprietà di isolamento termico delle strutture che lo circondano (fondamenta, pareti, soffitti, finestre, coperture).
Fig.2 Immagine termica delle perdite di calore degli edifici
I materiali delle strutture di recinzione impediscono la penetrazione del calore dai locali esterni in inverno e la penetrazione del calore nei locali in estate, perché i materiali selezionati devono avere determinati proprietà di isolamento termico, che sono indicati da una quantità chiamata - resistenza al trasferimento di calore.
Il valore risultante mostrerà quale sarà la differenza di temperatura reale quando una certa quantità di calore passa attraverso 1 m² di uno specifico involucro edilizio, nonché quanto calore verrà perso attraverso 1 m² con una certa differenza di temperatura.
#image.jpgCome calcolare le perdite di calore
Nel calcolare le perdite di calore di un edificio, saremo interessati principalmente a tutte le strutture di recinzione esterne e all'ubicazione delle partizioni interne.
Per calcolare le dispersioni termiche lungo il tetto è necessario tenere conto anche della forma del tetto e della presenza di un traferro. Ci sono anche alcune sfumature nel calcolo termico del pavimento di una stanza.
Per ottenere il valore più accurato della perdita di calore di un edificio, è necessario tenere conto assolutamente di tutte le superfici circostanti (fondamenta, pavimenti, pareti, copertura), dei loro materiali costitutivi e dello spessore di ciascuno strato, nonché la posizione dell'edificio rispetto ai punti cardinali e alle condizioni climatiche della regione.
Per ordinare un calcolo della perdita di calore è necessario compila il nostro questionario e invieremo la nostra offerta commerciale all'indirizzo postale specificato nel più breve tempo possibile (non più di 2 giorni lavorativi).
Ambito di lavoro per il calcolo dei carichi termici di un edificio
La composizione principale della documentazione per il calcolo del carico termico di un edificio:
- calcolo delle dispersioni termiche dell'edificio
- calcolo delle dispersioni termiche per ventilazione e infiltrazione
- documentazione consentita
- tabella riepilogativa dei carichi termici
Il costo per il calcolo dei carichi termici di un edificio
Il costo dei servizi per il calcolo dei carichi termici di un edificio non ha un prezzo unico; il prezzo per il calcolo dipende da molti fattori:
- zona riscaldata;
- disponibilità della documentazione di progettazione;
- complessità architettonica dell'oggetto;
- composizione delle strutture di recinzione;
- numero di consumatori di calore;
- diversità di destinazione dei locali, ecc.
Sapere costo esatto e ordinare un servizio per il calcolo del carico termico di un edificio non è difficile, per questo basta inviarci una planimetria dell'edificio via e-mail (modulo), compilare un breve questionario e dopo 1 giorno lavorativo lo farai riceverlo all'indirizzo da te specificato Cassetta postale la nostra offerta commerciale.
#image.jpgEsempi del costo del calcolo dei carichi termici
Calcoli termici per una casa privata
Set di documentazione:
- calcolo delle dispersioni termiche (stanza per stanza, piano per piano, infiltrazioni, totali)
- calcolo del carico termico per il riscaldamento dell'acqua calda (ACS)
- calcolo per il riscaldamento dell'aria dalla strada per la ventilazione
In questo caso un pacchetto di documenti termici costerà - 1600 UAH
A tali calcoli bonus Stai ottenendo:
Raccomandazioni per l'isolamento e l'eliminazione dei ponti freddi
Selezione della potenza dell'apparecchiatura principale
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Il complesso sportivo è un edificio separato di 4 piani di costruzione standard, con una superficie totale di 2100 mq. con una grande palestra, sistema di ventilazione e scarico riscaldato, riscaldamento a radiatori, set completo documentazione - 4200,00 UAH.
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Il negozio è un edificio inserito in un edificio residenziale posto al 1° piano, della superficie complessiva di 240 mq. di cui 65 mq. magazzini, senza seminterrato, riscaldamento a radiatori, mandata riscaldata e ventilazione di estrazione con recupero - 2600,00 UAH.
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Tempistiche per il completamento dei lavori di calcolo dei carichi termici
La durata dei lavori per il calcolo dei carichi termici di un edificio dipende principalmente dalle seguenti componenti:
- superficie riscaldata totale dei locali o dell'edificio
- complessità architettonica dell'oggetto
- complessità o strutture di contenimento multistrato
- numero di consumatori di calore: riscaldamento, ventilazione, fornitura di acqua calda, altro
- locali multifunzionali (magazzino, uffici, area vendita, residenziale, ecc.)
- organizzazione di un'unità di contabilizzazione del calore commerciale
- completezza della documentazione (progettazione del riscaldamento, della ventilazione, schemi as-built per il riscaldamento, la ventilazione, ecc.)
- diversità di utilizzo dei materiali dell’involucro edilizio durante la costruzione
- complessità del sistema di ventilazione (recupero, sistema di controllo automatico, controllo della temperatura di zona)
Nella maggior parte dei casi, per un edificio con una superficie totale non superiore a 2000 mq. Il periodo per il calcolo dei carichi termici di un edificio è da 5 a 21 giorni lavorativi a seconda delle caratteristiche di cui sopra dell'edificio, documentazione fornita e sistemi di ingegneria.
Coordinamento del calcolo dei carichi termici nelle reti di riscaldamento
Dopo aver completato tutto il lavoro sul calcolo dei carichi termici e raccolto tutti i documenti necessari, arriviamo alla questione finale, ma difficile, di concordare il calcolo dei carichi termici nelle reti di riscaldamento urbano. Questo processo è un "classico" esempio di comunicazione con un ente governativo, degno di nota per molte innovazioni, chiarimenti, opinioni, interessi interessanti dell'abbonato (cliente) o del rappresentante contraente(che si è impegnata a coordinare il calcolo dei carichi termici nelle reti di riscaldamento) con i rappresentanti delle reti di riscaldamento urbane. IN processo generale spesso difficile, ma superabile.
L'elenco della documentazione fornita per l'approvazione è approssimativamente simile a questo:
- Applicazione (scritta direttamente nelle reti di riscaldamento);
- Calcolo dei carichi termici (per intero);
- Licenza, elenco dei lavori e dei servizi concessi in licenza dal contraente che esegue i calcoli;
- Passaporto tecnico per un edificio o locali;
- Documentazione legale che stabilisce la proprietà dell'oggetto, ecc.
Di solito per termine ultimo per l'approvazione dei calcoli del carico termico Accettato - 2 settimane (14 giorni lavorativi) previa presentazione della documentazione per intero e nella forma richiesta.
Servizi per il calcolo dei carichi termici degli edifici e attività correlate
Quando si conclude o si rinnova un contratto per la fornitura di calore da reti di riscaldamento urbano o si registra e si installa un'unità di misurazione del calore commerciale, rete di riscaldamento notificare al proprietario dell'edificio (locali) la necessità di:- ottenere le specifiche tecniche (TU);
- fornire un calcolo del carico termico dell’edificio per l’approvazione;
- progetto impianto di riscaldamento;
- progetto del sistema di ventilazione;
- e così via.
Offriamo i nostri servizi per l'esecuzione dei calcoli necessari, la progettazione di sistemi di riscaldamento e ventilazione e le successive approvazioni nelle reti di riscaldamento cittadino e altre autorità di regolamentazione.
Potrai ordinare un documento separato, un progetto o un calcolo o l'esecuzione di tutti i documenti necessari chiavi in mano da qualsiasi fase.
Discuti l'argomento e lascia un feedback: "CALCOLO DELLE PERDITE E DEI CARICHI TERMICI" su FORO #immagine.jpg
Saremo lieti di continuare la collaborazione con voi, offrendovi:
Fornitura di attrezzature e materiali a prezzi all'ingrosso
Lavoro di progettazione
Lavori di assemblaggio/installazione/messa in servizio
Ulteriore manutenzione e fornitura di servizi a prezzi ridotti (per clienti abituali)