Výpočet tepelnej energie na vykurovanie administratívnej budovy. Ako vypočítať tepelnú záťaž na vykurovanie

Tepelná záťaž na vykurovanie je množstvo tepelnej energie potrebnej na dosiahnutie komfortná teplota v izbe. Existuje aj pojem maximálne hodinové zaťaženie, ktoré treba chápať ako najväčšie množstvo energie, ktoré môže byť potrebné v jednotlivých hodinách pri nepriaznivé podmienky. Aby sme pochopili, aké podmienky možno považovať za nepriaznivé, je potrebné pochopiť faktory, od ktorých závisí tepelné zaťaženie.

Potreba tepla budovy

Rôzne budovy budú vyžadovať rôzne množstvá tepelnej energie, aby sa človek cítil pohodlne.

Medzi faktory, ktoré ovplyvňujú potrebu tepla, patria:

Distribúcia zariadení

Ak hovoríme oČo sa týka ohrevu vody, maximálny výkon zdroja tepelnej energie by sa mal rovnať súčtu výkonov všetkých zdrojov tepla v budove.

Rozmiestnenie zariadení v priestoroch domu závisí od nasledujúcich okolností:

1. Plocha miestnosti, úroveň stropu.
2. Poloha miestnosti v budove. Miestnosti v koncovej časti v rohoch sa vyznačujú zvýšenými tepelnými stratami.
3. Vzdialenosť od zdroja tepla.
4. Optimálna teplota (z pohľadu obyvateľov). Teplotu v miestnosti okrem iných faktorov ovplyvňuje aj pohyb prúd vzduchu vnútri domu.

1. Obytné priestory v hĺbke budovy - 20 stupňov.
2. Obytné priestory v rohoch a koncových častiach budovy - 22 stupňov.
3. Kuchyňa - 18 stupňov. IN kuchynský kút teplota je vyššia, pretože existujú ďalšie zdroje tepla ( elektrický sporák, chladnička a pod.).
4. Kúpeľňa a WC - 25 stupňov.

Ak je dom vybavený ohrev vzduchu, objem tepelného toku vstupujúceho do miestnosti závisí od priepustnosti vzduchovej hadice. Prietok nastaviteľný manuálne nastavenie vetracie mriežky, a je riadený teplomerom.

Dom je možné vykurovať distribuovanými zdrojmi tepelnej energie: elektrickým príp plynové konvektory, elektrické vyhrievané podlahy, olejové radiátory, IR ohrievače, klimatizácie. V tomto prípade sú požadované teploty určené nastavením termostatu. V tomto prípade je potrebné zabezpečiť taký výkon zariadenia, ktorý by postačoval pri maximálnej úrovni tepelných strát.

Metódy výpočtu

Výpočet tepelnej záťaže na vykurovanie je možné vykonať na príklade konkrétnej miestnosti. Vpustiť v tomto prípade bude to zrub z 25-centimetrovej bursy s podkrovný priestor a drevené podlahy. Rozmery budovy: 12×12×3. V stenách je 10 okien a pár dverí. Dom sa nachádza v oblasti vyznačujúcej sa veľmi nízkymi teplotami v zime (do 30 stupňov pod nulou).

Výpočty je možné vykonať tromi spôsobmi, o ktorých sa bude diskutovať nižšie.

Prvá možnosť výpočtu

Podľa existujúcich noriem SNiP je potrebný výkon 1 kW na 10 metrov štvorcových. Tento indikátor upravené s ohľadom na klimatické koeficienty:

• južné oblasti - 0,7-0,9;
• centrálne regióny - 1,2-1,3;
• Ďaleký východ a Ďaleký sever - 1,5-2,0.

Najprv určíme plochu domu: 12 × 12 = 144 metrov štvorcových. V tomto prípade je základný ukazovateľ tepelného zaťaženia: 144/10 = 14,4 kW. Výsledok získaný klimatickou korekciou vynásobíme (použijeme koeficient 1,5): 14,4 × 1,5 = 21,6 kW. Toľko energie je potrebné na udržanie príjemnej teploty v dome.

Druhá možnosť výpočtu

Vyššie uvedená metóda má závažné chyby:

1. Neberie sa do úvahy výška stropov, ale nie štvorcové metre treba vykurovať, ale objem.
2. Cez okenné a dverné otvory sa stráca viac tepla ako cez steny.
3. Neberie sa do úvahy typ budovy - je to viacbytový dom, kde za stenami, stropom a podlahou sú vykurované byty alebo je súkromný dom, kde je za stenami len studený vzduch.

Opravujeme výpočet:

1. Ako základ používame nasledujúci indikátor - 40 W na meter kubický.
2. Pre každé dvere poskytneme 200 W a pre okná - 100 W.
3. Pre byty v rohových a koncových častiach domu používame koeficient 1,3. Ak hovoríme o najvyššom alebo najnižšom poschodí obytný dom, používame koeficient 1,3 a pre súkromnú stavbu - 1,5.
4. Opäť uplatníme aj klimatický faktor.

Tabuľka klimatických koeficientov

Výpočet robíme:

1. Vypočítame objem miestnosti: 12 × 12 × 3 = 432 metrov štvorcových.
2. Základný ukazovateľ výkonu je 432×40=17280 W.
3. Dom má tucet okien a pár dverí. Teda: 17280+(10×100)+(2×200)=18680W.
4. Ak hovoríme o súkromnom dome: 18680×1,5=28020 W.
5. Berieme do úvahy klimatický koeficient: 28020×1,5=42030 W.

Takže na základe druhého výpočtu je zrejmé, že rozdiel oproti prvému spôsobu výpočtu je takmer dvojnásobný. Zároveň musíte pochopiť, že takáto sila je potrebná iba počas väčšiny nízke teploty. Inými slovami, špičkový výkon môže byť poskytovaný dodatočnými zdrojmi vykurovania, napríklad záložným ohrievačom.

Tretia možnosť výpočtu

Existuje ešte presnejšia metóda výpočtu, ktorá zohľadňuje tepelné straty.

Graf percent tepelných strát

Vzorec na výpočet je: Q=DT/R, ​​kde:

• Q - tepelné straty per meter štvorcový uzatváracia konštrukcia;
• DT - delta medzi vonkajšou a vnútornou teplotou;
• R je úroveň odporu pri prenose tepla.

Poznámka! Asi 40 % tepla ide do ventilačného systému.

Pre zjednodušenie výpočtov akceptujeme priemerný koeficient (1,4) tepelných strát cez obvodové prvky. Zostáva určiť parametre tepelná odolnosť z referenčnej literatúry. Nižšie je uvedená tabuľka najčastejšie používaných konštrukčných riešení:

• stena z 3 tehál - úroveň odporu je 0,592 na meter štvorcový. m x S/W;
• stena z 2 tehál - 0,406;
• stena z 1 tehly - 0,188;
• rám vyrobený z 25-centimetrového dreva - 0,805;
• rám vyrobený z 12-centimetrového dreva - 0,353;
• materiál rámu s izoláciou z minerálnej vlny - 0,702;
• drevená podlaha - 1,84;
• strop alebo podkrovie - 1,45;
• drevené dvojkrídlové dvere - 0,22.

1. Teplotná delta - 50 stupňov (20 stupňov Celzia v interiéri a 30 stupňov pod nulou vonku).
2. Tepelné straty na meter štvorcový podlahy: 50/1,84 (údaje pre drevenú podlahu) = 27,17 W. Straty na celej podlahovej ploche: 27,17×144=3912 W.
3. Tepelné straty stropom: (50/1,45)×144=4965 W.
4. Vypočítame plochu štyroch stien: (12 × 3) × 4 = 144 metrov štvorcových. m. Keďže steny sú vyrobené z 25-centimetrového dreva, R sa rovná 0,805. Tepelná strata: (50/0,805)×144=8944 W.
5. Výsledky sčítame: 3912+4965+8944=17821. Výsledné číslo je celková tepelná strata domu bez zohľadnenia zvláštností strát oknami a dverami.
6. Pridajte 40% straty vetraním: 17821×1,4=24,949. Preto budete potrebovať kotol s výkonom 25 kW.

závery

Ani najpokročilejšia z uvedených metód nezohľadňuje celé spektrum tepelných strát. Preto sa odporúča kupovať kotol s určitou výkonovou rezervou. V tejto súvislosti uvádzame niekoľko faktov o vlastnostiach účinnosti rôznych kotlov:

1. Plyn kotlové zariadenie pracujú s veľmi stabilnou účinnosťou a kondenzačné a solárne kotly prechádzajú do ekonomického režimu pri nízkej záťaži.
2. Elektrické kotly majú 100% účinnosť.
3. Prevádzka v režime pod menovitým výkonom pre kotly na tuhé palivá nie je povolená.

Kotly na tuhé palivá sú regulované obmedzovačom prietoku vzduchu spaľovacej komory ak je však hladina kyslíka nedostatočná, nedochádza k úplnému spáleniu paliva. To vedie k tvorbe veľkého množstva popola a zníženiu účinnosti. Situáciu je možné napraviť pomocou tepelného akumulátora. Medzi prívodným a vratným potrubím je inštalovaná nádrž s tepelnou izoláciou, ktorá ich odpojí. Vznikne tak malý okruh (kotol - vyrovnávacia nádrž) a veľký okruh (zásobník - vykurovacie zariadenia).

Obvod funguje nasledovne:

1. Po doplnení paliva zariadenie pracuje na menovitý výkon. Vďaka prírodným resp nútený obeh, teplo sa prenáša do vyrovnávacej pamäte. Po spálení paliva sa cirkulácia v malom okruhu zastaví.
2. Počas niekoľkých nasledujúcich hodín bude chladivo cirkulovať veľkým okruhom. Nárazník pomaly odovzdáva teplo radiátorom alebo podlahovému vykurovaniu.

Zvýšený výkon si vyžiada dodatočné náklady. V rovnakej dobe, výkonová rezerva zariadenia poskytuje dôležité pozitívny výsledok: Interval medzi tankovaním paliva sa výrazne predĺži.

Prvý a najväčší dôležitá etapa v náročnom procese organizácie vykurovania akéhokoľvek majetku (či už Dovolenkový dom alebo priemyselné zariadenie) je kompetentným vykonávaním projektovania a výpočtov. Predovšetkým je potrebné vypočítať tepelné zaťaženie vykurovacieho systému, ako aj objem spotreby tepla a paliva.

Vykonanie predbežných výpočtov je potrebné nielen na získanie celého rozsahu dokumentácie na organizáciu vykurovania nehnuteľnosti, ale aj na pochopenie objemov paliva a tepla a výberu jedného alebo druhého typu generátora tepla.

Tepelné zaťaženie vykurovacieho systému: charakteristiky, definície

Definíciu treba chápať ako množstvo tepla, ktoré súhrnne vydávajú vykurovacie zariadenia inštalované v dome alebo inom zariadení. Je potrebné poznamenať, že pred inštaláciou všetkých zariadení sa tento výpočet vykoná, aby sa odstránili akékoľvek zbytočné problémy finančné náklady a funguje.

Výpočet tepelného zaťaženia na vykurovanie pomôže zorganizovať neprerušované a efektívnu prácu vykurovacie systémy pre nehnuteľnosť. Vďaka tomuto výpočtu môžete rýchlo dokončiť absolútne všetky úlohy dodávky tepla a zabezpečiť ich súlad s normami a požiadavkami SNiP.

Náklady na chybu vo výpočte môžu byť dosť značné. Ide o to, že v závislosti od prijatých výpočtových údajov oddelenie bývania a komunálnych služieb mesta zvýrazní parametre maximálnej spotreby, stanovené limity a ďalšie charakteristiky, z ktorých vychádzajú pri výpočte nákladov na služby.

Celková tepelná záťaž na moderný systém vykurovací systém pozostáva z niekoľkých hlavných parametrov zaťaženia:

• Zapnuté spoločný systémústredné kúrenie;
• Podľa systému podlahové kúrenie(ak je v dome k dispozícii) – teplá podlaha;
• Ventilačný systém (prirodzený a nútený);
• Systém dodávky teplej vody;
• Pre všetky druhy technologických potrieb: bazény, vane a iné podobné konštrukcie.

Základné charakteristiky objektu, ktoré je dôležité vziať do úvahy pri výpočte tepelného zaťaženia

Najsprávnejší a najkompetentnejší výpočet tepelného zaťaženia na vykurovanie sa určí len vtedy, keď sa vezme do úvahy úplne všetko, dokonca aj tie najmenšie detaily a parametre.

Tento zoznam je pomerne veľký a môže zahŕňať:

• Druh a účel nehnuteľnosti. Bytový alebo nebytový dom, bytový alebo administratívny dom - to všetko je veľmi dôležité pre získanie spoľahlivých údajov tepelného výpočtu.

Typ budovy tiež závisí od normy zaťaženia, ktorú určujú spoločnosti dodávajúce teplo, a podľa toho aj od nákladov na vykurovanie;

• Architektonická časť. Do úvahy sa berú rozmery všetkých druhov vonkajšie oplotenie(steny, podlahy, strechy), veľkosti otvorov (balkóny, lodžie, dvere a okná). Dôležitý je počet poschodí budovy, prítomnosť pivníc, podkrovia a ich vlastnosti;
• Požiadavky na teplotu pre každú miestnosť v budove. Tento parameter by sa mal chápať ako teplotné režimy pre každú miestnosť obytnej budovy alebo oblasti administratívnej budovy;
• Dizajn a vlastnosti vonkajšieho oplotenia, vrátane typu materiálov, hrúbky, prítomnosti izolačných vrstiev;

• Povaha účelu priestorov. Spravidla je neodmysliteľnou súčasťou priemyselných stavieb, kde je potrebné vytvoriť nejaké špecifické tepelné podmienky a režimy;
• Dostupnosť a parametre špeciálnych priestorov. Prítomnosť rovnakých kúpeľov, bazénov a iných podobných štruktúr;
• Titul Údržba – dostupnosť teplej vody, ako je ústredné kúrenie, ventilácia a klimatizačné systémy;
• generál počet bodov, z ktorého je plot vyrobený horúca voda. Práve na túto vlastnosť by ste si mali dávať obzvlášť pozor, veď čo väčšie číslo body - čím väčšie je tepelné zaťaženie celého vykurovacieho systému ako celku;
• Počet ľudí bývanie v dome alebo na mieste. Od toho závisia požiadavky na vlhkosť a teplotu - faktory, ktoré sú zahrnuté vo vzorci na výpočet tepelného zaťaženia;

• Iné údaje. V prípade priemyselného zariadenia medzi takéto faktory patrí napríklad počet zmien, počet pracovníkov na smenu, ako aj počet pracovných dní v roku.

Pokiaľ ide o súkromný dom, musíte brať do úvahy počet ľudí, ktorí žijú, počet kúpeľní, izieb atď.

Výpočet tepelného zaťaženia: čo je súčasťou procesu

Výpočet samotného vykurovacieho zaťaženia sa vykonáva vlastnými rukami v štádiu návrhu vidiecka chata alebo iná nehnuteľnosť - je to kvôli jednoduchosti a nedostatku dodatočných hotovostných nákladov. Zároveň sa berú do úvahy požiadavky rôznych noriem a noriem, TKP, SNB a GOST.

Pri výpočte tepelného výkonu je potrebné určiť nasledujúce faktory:

• Tepelné straty z vonkajších krytov. Zahŕňa požadované teplotné podmienky v každej miestnosti;
• Výkon potrebný na ohrev vody v miestnosti;
• Množstvo tepla potrebného na ohriatie vetrania vzduchu (v prípade, že sa vyžaduje nútené vetranie);
• Teplo potrebné na ohrev vody v bazéne alebo saune;

• Možný vývoj pre ďalšiu existenciu vykurovacieho systému. To znamená možnosť rozvodu vykurovania do podkrovia, suterénu, ako aj do všetkých druhov budov a prístavieb;

Poradenstvo. Tepelné zaťaženie sa počíta s „maržou“, aby sa eliminovala možnosť zbytočných finančných nákladov. Zvlášť relevantné pre vidiecky dom, Kde dodatočné pripojenie vykurovacie telesá bez predbežného návrhu a prípravy budú neúmerne drahé.

Vlastnosti výpočtu tepelného zaťaženia

Ako už bolo uvedené, vypočítané parametre vnútorného vzduchu sú vybrané z príslušnej literatúry. Súčasne sa z rovnakých zdrojov vyberajú koeficienty prestupu tepla (zohľadňujú sa aj pasové údaje vykurovacích jednotiek).

Tradičný výpočet tepelných zaťažení na vykurovanie si vyžaduje dôsledné určenie maxima tepelný tok z vykurovacích zariadení (všetky sú skutočne umiestnené v budove). vykurovacie batérie), maximálna hodinová spotreba tepelnej energie, ako aj celková spotreba tepelnej energie za určité obdobie, napríklad vykurovaciu sezónu.

Vyššie uvedené pokyny na výpočet tepelného zaťaženia s prihliadnutím na teplovýmennú plochu možno použiť na rôzne objekty nehnuteľností. Treba poznamenať, že táto metóda umožňuje kompetentne a najsprávnejšie vypracovať odôvodnenie použitia efektívneho vykurovania, ako aj energetickej inšpekcie domov a budov.

Ideálny spôsob výpočtu pre havarijné vykurovanie priemyselného objektu, kedy sa predpokladá pokles teplôt v mimopracovných hodinách (do úvahy sa počítajú aj sviatky a víkendy).

Metódy určovania tepelných zaťažení

V súčasnosti sa tepelné zaťaženie počíta niekoľkými hlavnými spôsobmi:

1. Výpočet tepelných strát pomocou agregovaných ukazovateľov;
2. Definovanie parametrov cez rôzne prvky uzatváracie konštrukcie, dodatočné straty v dôsledku ohrevu vzduchu;
3. Výpočet prestupu tepla všetkých vykurovacích a ventilačných zariadení inštalovaných v budove.

Zväčšená metóda na výpočet vykurovacieho zaťaženia

Ďalšou metódou na výpočet zaťaženia vykurovacieho systému je takzvaná zväčšená metóda. Podobná schéma sa spravidla používa v prípadoch, keď neexistujú žiadne informácie o projektoch alebo takéto údaje nezodpovedajú skutočným charakteristikám.

Pre väčší výpočet vykurovacieho tepelného zaťaženia sa používa pomerne jednoduchý a nekomplikovaný vzorec:

Qmax od.=α*V*q0*(tв-tн.р.)*10-6

Vzorec používa tieto koeficienty: α je korekčný faktor, ktorý zohľadňuje klimatické podmienky v regióne, kde bola budova postavená (platí, keď návrhová teplota odlišné od -30С); q0 špecifická charakteristika vykurovanie, zvolené v závislosti od teploty najchladnejšieho týždňa v roku (takzvaný „päťdňový týždeň“); V – vonkajší objem budovy.

Typy tepelných zaťažení, ktoré je potrebné zohľadniť pri výpočte

Pri vykonávaní výpočtov (ako aj pri výbere zariadenia) sa to berie do úvahy veľké množstvoširoká škála tepelných zaťažení:

1. Sezónne zaťaženie. Spravidla majú nasledujúce vlastnosti:

• V priebehu roka sa tepelné zaťaženie mení v závislosti od teploty vzduchu mimo miestnosti;
• Ročné náklady na teplo, ktoré sú určené meteorologickými charakteristikami regiónu, kde sa nachádza objekt, pre ktorý sa počítajú tepelné zaťaženia;

• Zmeny zaťaženia vykurovacieho systému v závislosti od dennej doby. Vzhľadom na tepelnú odolnosť vonkajších krytov budovy sú tieto hodnoty akceptované ako nevýznamné;
• Spotreba tepelnej energie ventilačný systém podľa hodiny dňa.

1. Celoročná tepelná záťaž. Treba poznamenať, že pre vykurovacie systémy a systémy zásobovania teplou vodou má väčšina domácich zariadení spotreba tepla počas celého roka, ktorý sa mení pomerne málo. Napríklad v lete je spotreba tepelnej energie znížená takmer o 30-35% v porovnaní so zimou;
2. Suché teplo– konvekčná výmena tepla a tepelné žiarenie z iných podobné zariadenia. Určené teplotou suchého teplomera.

Tento faktor závisí od mnohých parametrov, vrátane všetkých druhov okien a dverí, zariadení, ventilačných systémov a dokonca aj výmeny vzduchu cez trhliny v stenách a stropoch. Je potrebné vziať do úvahy aj počet osôb, ktoré môžu byť v miestnosti;

1. Latentné teplo– odparovanie a kondenzácia. Spolieha sa na teplotu vlhkého teplomera. Určuje sa objem latentného tepla vlhkosti a jeho zdrojov v miestnosti.

Vlhkosť v každej miestnosti ovplyvňuje:

• Ľudia a ich počet, ktorí sú súčasne v miestnosti;
• Technologické a iné vybavenie;
• Prúdy vzduchu, ktoré prechádzajú cez trhliny a štrbiny v stavebných konštrukciách.

Regulátory tepelných záťaží ako východisko z ťažkých situácií

Ako môžete vidieť na mnohých fotografiách a videách moderných a iných kotlových zariadení, súčasťou sú špeciálne regulátory tepelnej záťaže. Zariadenia v tejto kategórii sú navrhnuté tak, aby poskytovali podporu pre určitú úroveň zaťaženia a eliminovali všetky druhy prepätí a poklesov.

Treba si uvedomiť, že RTN umožňuje výrazne ušetriť na nákladoch na vykurovanie, pretože v mnohých prípadoch (a najmä pre priemyselné podniky) sú stanovené určité limity, ktoré nemožno prekročiť. V opačnom prípade, ak sa zaznamenajú prepätia a nadmerné tepelné zaťaženia, sú možné pokuty a podobné sankcie.

Poradenstvo. Zaťaženie vykurovacích, ventilačných a klimatizačných systémov – dôležitý bod v bytovom dizajne. Ak nie je možné vykonať projekčné práce sami, potom je najlepšie zveriť to odborníkom. Všetky vzorce sú zároveň jednoduché a nekomplikované, a preto nie je také ťažké vypočítať všetky parametre sami.

Vetranie a zaťaženie teplou vodou sú jedným z faktorov tepelných systémov

Tepelné zaťaženie na vykurovanie sa spravidla počíta v spojení s vetraním. Ide o sezónne zaťaženie, je určené na nahradenie odpadového vzduchu čistým vzduchom, ako aj jeho ohrev na nastavenú teplotu.

Hodinová spotreba tepla pre ventilačné systémy sa vypočíta podľa určitého vzorca:

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

Okrem samotného vetrania sa počítajú aj tepelné zaťaženia systému zásobovania teplou vodou. Dôvody na vykonávanie takýchto výpočtov sú podobné ako pri vetraní a vzorec je trochu podobný:

Qgws.=0,042rv(tg.-tx.)Pgav, Kde

r, in, tg., TX. – návrhová teplota horúceho a studená voda, hustota vody, ako aj koeficient, ktorý zohľadňuje hodnoty maximálne zaťaženie dodávka teplej vody na priemernú hodnotu stanovenú GOST;

Komplexný výpočet tepelných zaťažení

Okrem samotných teoretických výpočtových otázok, niekt praktická práca. Napríklad komplexné tepelné prehliadky zahŕňajú povinnú termografiu všetkých konštrukcií – stien, stropov, dverí a okien. Treba poznamenať, že takáto práca umožňuje identifikovať a zaznamenať faktory, ktoré majú významný vplyv na tepelné straty budovy.

Termovízna diagnostika ukáže, aký bude skutočný teplotný rozdiel pri prechode určitého presne definovaného množstva tepla cez 1 m2 uzatváracích konštrukcií. Tiež to pomôže zistiť spotrebu tepla pri určitom teplotnom rozdiele.

Praktické merania sú nevyhnutnou súčasťou rôznych výpočtových prác. Celkovo takéto procesy pomôžu získať najspoľahlivejšie údaje o tepelnom zaťažení a tepelných stratách, ktoré budú pozorované v určitej konštrukcii za určité časové obdobie. Praktický výpočet pomôže dosiahnuť to, čo teória neukáže, konkrétne „úzke miesta“ každej konštrukcie.

Záver

Výpočet tepelného zaťaženia je tiež dôležitým faktorom, ktorého výpočty sa musia vykonať pred začatím organizácie vykurovacieho systému. Ak sú všetky práce vykonané správne a k procesu pristupujete múdro, môžete zaručiť bezproblémovú prevádzku vykurovania, ako aj ušetriť peniaze za prehrievanie a ďalšie zbytočné náklady.

Či už ide o priemyselnú budovu alebo obytnú budovu, musíte vykonať kompetentné výpočty a zostaviť schému zapojenia vykurovací systém. V tejto fáze odborníci odporúčajú venovať osobitnú pozornosť výpočtu možného tepelného zaťaženia vykurovacieho okruhu, ako aj objemu spotrebovaného paliva a vytvoreného tepla.

Tepelné zaťaženie: čo to je?

Tento výraz sa vzťahuje na množstvo vydaného tepla. Predbežný výpočet tepelného zaťaženia vám umožní vyhnúť sa zbytočným nákladom na nákup komponentov vykurovacieho systému a ich inštaláciu. Tento výpočet tiež pomôže správne rozložiť množstvo vyrobeného tepla hospodárne a rovnomerne v celej budove.

V týchto výpočtoch je veľa nuancií. Napríklad materiál, z ktorého je budova postavená, tepelná izolácia, región atď. Odborníci sa snažia brať do úvahy čo najviac faktorov a charakteristík, aby získali presnejší výsledok.

Výpočet tepelnej záťaže s chybami a nepresnosťami vedie k neefektívnej prevádzke vykurovacieho systému. Stáva sa dokonca, že musíte prerobiť časti už fungujúcej štruktúry, čo nevyhnutne vedie k neplánovaným výdavkom. A organizácie bývania a komunálnych služieb počítajú náklady na služby na základe údajov o tepelnej záťaži.

Hlavné faktory

Ideálne vypočítaný a navrhnutý vykurovací systém by mal udržiavať nastavenú teplotu v miestnosti a kompenzovať vzniknuté tepelné straty. Pri výpočte tepelného zaťaženia vykurovacieho systému v budove je potrebné vziať do úvahy:

Účel objektu: bytový alebo priemyselný.

Charakteristika konštrukčné prvky budov. Sú to okná, steny, dvere, strecha a ventilačný systém.

Rozmery domu. Čím je väčší, tým výkonnejší by mal byť vykurovací systém. Je potrebné vziať do úvahy oblasť okenné otvory, dvere, vonkajšie steny a objem každej vnútornej miestnosti.

Dostupnosť izieb špeciálny účel(kúpeľ, sauna a pod.).

Úroveň vybavenia technické zariadenia. To znamená dostupnosť teplej vody, ventilačného systému, klimatizácie a typu vykurovacieho systému.

Pre samostatnú izbu. Napríklad v miestnostiach určených na skladovanie nie je potrebné udržiavať teplotu, ktorá je pre človeka príjemná.

Počet miest odberu teplej vody. Čím viac ich je, tým viac je systém zaťažený.

Plocha presklených plôch. Izby s francúzske okná stratiť značné množstvo tepla.

Ďalšie zmluvné podmienky. IN obytné budovy môže to byť počet izieb, balkónov a lodžií a kúpeľní. V priemysle - počet pracovných dní v kalendárnom roku, zmeny, technologický reťazec proces produkcie atď.

Klimatické podmienky regiónu. Pri výpočte tepelných strát sa berú do úvahy teploty na ulici. Ak sú rozdiely zanedbateľné, potom sa na kompenzáciu vynaloží malé množstvo energie. Zatiaľ čo pri -40 o C mimo okna to bude vyžadovať značné výdavky.

Vlastnosti existujúcich metód

Parametre zahrnuté do výpočtu tepelného zaťaženia sa nachádzajú v SNiP a GOST. Majú tiež špeciálne koeficienty prestupu tepla. Z pasov zariadení zahrnutých do vykurovacieho systému sa preberajú digitálne charakteristiky týkajúce sa konkrétneho vykurovacieho radiátora, kotla atď.

spotreba tepla maximálne za hodinu prevádzky vykurovacieho systému,

Maximálny tepelný tok vychádzajúci z jedného radiátora je

Celková spotreba tepla v určitom období (najčastejšie sezóna); ak sa vyžaduje výpočet hodinovej záťaže vykurovacia sieť, potom sa výpočet musí vykonať s prihliadnutím na teplotný rozdiel počas dňa.

Vykonané výpočty sa porovnávajú s teplovýmennou plochou celého systému. Indikátor sa ukazuje ako celkom presný. Vyskytujú sa určité odchýlky. Napríklad pre priemyselné budovy bude potrebné vziať do úvahy zníženie spotreby tepelnej energie cez víkendy a sviatky av obytných priestoroch - v noci.

Metódy výpočtu vykurovacích systémov majú niekoľko stupňov presnosti. Na zníženie chyby na minimum je potrebné použiť pomerne zložité výpočty. Menej presné schémy sa používajú, ak cieľom nie je optimalizácia nákladov na vykurovací systém.

Základné metódy výpočtu

Výpočet tepelného zaťaženia na vykurovanie budovy je dnes možné vykonať jednou z nasledujúcich metód.

Tri hlavné

1. Na výpočty sa berú agregované ukazovatele.
2. Ako základ sa berú ukazovatele konštrukčných prvkov budovy. Tu bude dôležitý aj výpočet vnútorného objemu vzduchu použitého na vykurovanie.
3. Všetky objekty zahrnuté vo vykurovacom systéme sú vypočítané a sčítané.

Jeden príklad

Existuje aj štvrtá možnosť. Má dosť veľkú chybu, pretože namerané ukazovatele sú veľmi priemerné, alebo ich je málo. Tento vzorec je Q od = q 0 * a * V H * (t EN - t NRO), kde:

• q 0 - špecifické tepelný výkon budovy (najčastejšie určené podľa najchladnejšieho obdobia),
• a - korekčný faktor (závisí od regiónu a je prevzatý z hotových tabuliek),
• VH je objem vypočítaný pozdĺž vonkajších rovín.

Príklad jednoduchého výpočtu

Pre budovu s štandardné parametre(výšky stropov, veľkosti miestností a dobré tepelnoizolačné vlastnosti) môžete použiť jednoduchý pomer parametrov, upravený na koeficient v závislosti od regiónu.

Predpokladajme, že obytná budova sa nachádza v regióne Archangeľsk a jej plocha je 170 metrov štvorcových. m. Tepelné zaťaženie sa bude rovnať 17 * 1,6 = 27,2 kW / h.

Táto definícia tepelných zaťažení nezohľadňuje mnohé dôležité faktory. Napríklad, dizajnové prvky budovy, teploty, počet stien, pomer plôch stien k okenným otvorom atď. Preto takéto výpočty nie sú vhodné pre seriózne projekty vykurovacích systémov.

Závisí to od materiálu, z ktorého sú vyrobené. Najčastejšie sa dnes používajú bimetalické, hliníkové, oceľové, oveľa menej často liatinové radiátory. Každý z nich má svoj vlastný indikátor prenosu tepla (tepelného výkonu). Bimetalové radiátory so vzdialenosťou medzi osami 500 mm majú v priemere 180 - 190 W. Takmer rovnaký výkon majú hliníkové radiátory.

Prenos tepla opísaných radiátorov sa vypočíta na sekciu. Oceľové doskové radiátory sú nerozoberateľné. Preto sa ich prenos tepla určuje na základe veľkosti celého zariadenia. Napríklad, tepelná energia dvojradový radiátor so šírkou 1 100 mm a výškou 200 mm bude 1 010 W a oceľový panelový radiátor so šírkou 500 mm a výškou 220 mm bude 1 644 W.

Výpočet vykurovacieho radiátora podľa plochy zahŕňa tieto základné parametre:

Výška stropu (štandard - 2,7 m),

Tepelný výkon (na m2 - 100 W),

Jedna vonkajšia stena.

Tieto výpočty ukazujú, že na každých 10 metrov štvorcových. m vyžaduje 1 000 W tepelného výkonu. Tento výsledok sa vydelí tepelným výkonom jednej sekcie. Odpoveď je požadované množstvočasti radiátorov.

Pre južné regióny U nás, ako aj v severných, sú vypracované klesajúce a stúpajúce koeficienty.

Priemerný výpočet a presný

Pri zohľadnení opísaných faktorov sa priemerný výpočet vykonáva podľa nasledujúcej schémy. Ak na 1 m2. m vyžaduje 100 W tepelného toku, potom miestnosť 20 m2. m by mal dostať 2 000 wattov. Radiátor (populárny bimetalický alebo hliníkový) s ôsmimi sekciami produkuje približne 2 000 150, dostaneme 13 sekcií. Ale to je dosť zväčšený výpočet tepelného zaťaženia.

Ten presný vyzerá trochu strašidelne. Naozaj nič zložité. Tu je vzorec:

Q t = 100 W/m 2 × S (izba) m 2 × q 1 × q 2 × q 3 × q 4 × q 5 × q 6 × q 7, Kde:

• q 1 - typ zasklenia (bežné = 1,27, dvojité = 1,0, trojité = 0,85);
• q 2 - izolácia steny (slabá alebo chýbajúca = 1,27, stena položená s 2 tehlami = 1,0, moderná, vysoká = 0,85);
• q 3 - pomer celkovej plochy okenných otvorov k podlahovej ploche (40% = 1,2, 30% = 1,1, 20% - 0,9, 10% = 0,8);
• q 4 - vonkajšia teplota(minimálna hodnota sa berie: -35 o C = 1,5, -25 o C = 1,3, -20 o C = 1,1, -15 o C = 0,9, -10 o C = 0,7);
• q 5 - počet vonkajších stien v miestnosti (všetky štyri = 1,4, tri = 1,3, rohová izba= 1,2, jedna = 1,2);
• q 6 - typ výpočtovej miestnosti nad výpočtovou miestnosťou (studené podkrovie = 1,0, teplé podkrovie = 0,9, vykurovaná obytná miestnosť = 0,8);
• q 7 - výška stropu (4,5 m = 1,2, 4,0 m = 1,15, 3,5 m = 1,1, 3,0 m = 1,05, 2,5 m = 1,3).

Pomocou ktorejkoľvek z opísaných metód môžete vypočítať tepelné zaťaženie bytového domu.

Približný výpočet

Podmienky sú nasledovné. Minimálna teplota v chladnom období je -20 o C. Izba 25 m2. pani trojité zasklenie, dvojkrídlové okná, výška stropu 3,0 m, steny z dvoch tehál a nevykurované podkrovie. Výpočet bude nasledovný:

Q = 100 W/m2 × 25 m2 × 0,85 × 1 × 0,8 (12 %) × 1,1 × 1,2 × 1 × 1,05.

Výsledok, 2 356,20, je delený 150. Výsledkom je, že v miestnosti so špecifikovanými parametrami je potrebné nainštalovať 16 sekcií.

Ak sa vyžaduje výpočet v gigakalóriách

Pri absencii merača tepelnej energie na otvorenom vykurovacom okruhu sa výpočet tepelného zaťaženia na vykurovanie budovy vypočíta pomocou vzorca Q = V * (T 1 - T 2) / 1000, kde:

• V - množstvo vody spotrebovanej vykurovacím systémom, vypočítané v tonách alebo m 3,
• T 1 - číslo udávajúce teplotu teplej vody, meranú v o C a pre výpočty sa berie teplota zodpovedajúca určitému tlaku v systéme. Tento indikátor má svoj vlastný názov - entalpia. Ak nie je možné odčítať teplotu prakticky, uchýlia sa k spriemerovanej hodnote. Je v rozmedzí 60-65°C.
• T 2 - teplota studenej vody. Je dosť ťažké to merať v systéme, preto boli vyvinuté konštantné ukazovatele, ktoré závisia od teplotný režim na ulici. Napríklad v jednom z regiónov sa v chladnom období tento ukazovateľ rovná 5, v lete - 15.
• 1 000 je koeficient pre okamžité získanie výsledku v gigakalóriách.

Kedy uzavretý okruh Tepelná záťaž (gcal/hodina) sa vypočítava inak:

Q od = α * q o * V * (t v - t n.r.) * (1 + K n.r.) * 0,000001, Kde

Výpočet tepelného zaťaženia sa ukazuje byť trochu rozšírený, ale toto je vzorec uvedený v technickú literatúru.

Čoraz častejšie sa s cieľom zvýšiť účinnosť vykurovacieho systému uchyľujú do budov.

Táto práca sa vykonáva v temný čas dni. Pre presnejší výsledok je potrebné dodržať teplotný rozdiel medzi interiérom a exteriérom: mal by byť aspoň 15 o. Žiarivky a žiarovky sa vypnú. Koberce a nábytok je vhodné čo najviac odstrániť;

Prieskum sa vykonáva pomaly a údaje sa starostlivo zaznamenávajú. Schéma je jednoduchá.

Prvá etapa práce prebieha v interiéri. Zariadenie sa postupne presúva z dverí do okien, pričom osobitná pozornosť sa venuje rohom a iným spojom.

Druhá etapa – kontrola termokamerou vonkajšie steny budov. Spoje sú stále dôkladne preskúmané, najmä spojenie so strechou.

Treťou fázou je spracovanie údajov. Najprv to zariadenie vykoná, potom sa namerané hodnoty prenesú do počítača, kde príslušné programy dokončia spracovanie a vytvoria výsledok.

Ak prieskum vykonala licencovaná organizácia, na základe výsledkov práce vydá správu s povinnými odporúčaniami. Ak bola práca vykonaná osobne, musíte sa spoľahnúť na svoje znalosti a prípadne aj na pomoc internetu.

Tepelný výpočet vykurovacieho systému sa väčšine zdá jednoduchý a nevyžaduje osobitnú pozornosť povolanie. Veľké množstvoľudia veria, že rovnaké radiátory by sa mali vyberať iba na základe plochy miestnosti: 100 W na 1 m2. Je to jednoduché. Ale toto je najväčšia mylná predstava. Na takýto vzorec sa nemôžete obmedziť. Rozhoduje hrúbka stien, ich výška, materiál a mnoho ďalšieho. Samozrejme, na získanie potrebných čísel si treba vyhradiť hodinku alebo dve, no zvládne to každý.

Počiatočné údaje pre návrh vykurovacieho systému

Na výpočet spotreby tepla na vykurovanie potrebujete najskôr projekt domu.

Plán domu umožňuje získať takmer všetky počiatočné údaje, ktoré sú potrebné na určenie tepelných strát a zaťaženia vykurovacieho systému

Po druhé, budete potrebovať údaje o polohe domu vo vzťahu k svetovým stranám a oblasti výstavby - každý región má svoje vlastné klimatické podmienky a to, čo je vhodné pre Soči, nemožno použiť na Anadyr.

Po tretie, zhromažďujeme informácie o zložení a výške vonkajších stien a materiáloch, z ktorých je vyrobená podlaha (z miestnosti po zem) a strop (z miestností a von).

Po zhromaždení všetkých údajov môžete začať pracovať. Výpočet tepla na vykurovanie je možné vykonať pomocou vzorcov za jednu až dve hodiny. Môžete samozrejme použiť špeciálny program od Valtecu.

Na výpočet tepelných strát vykurovaných priestorov, zaťaženia vykurovacieho systému a prenosu tepla z vykurovacie zariadenia Do programu stačí zadať len počiatočné údaje. Robí to obrovské množstvo funkcií nepostrádateľným pomocníkom majstra aj súkromného developera

Všetko výrazne zjednodušuje a umožňuje získať všetky údaje o tepelných stratách a hydraulický výpočet vykurovacie systémy.

Vzorce pre výpočty a referenčné údaje

Výpočet tepelnej záťaže na vykurovanie zahŕňa určenie tepelných strát (Tp) a výkonu kotla (Mk). Ten sa vypočíta podľa vzorca:

Mk = 1,2* Tp, Kde:

• Mk – tepelný výkon vykurovacieho systému, kW;
• Tp – tepelné straty Domy;
• 1,2 – bezpečnostný faktor (20 %).

Dvadsaťpercentný bezpečnostný faktor umožňuje zohľadniť možný pokles tlaku v plynovode v chladnom období a neočakávané tepelné straty (napr. rozbité okno, nekvalitná tepelná izolácia vchodové dvere alebo bezprecedentné mrazy). Umožňuje vám poistiť sa proti mnohým problémom a tiež umožňuje široko regulovať teplotný režim.

Ako je zrejmé z tohto vzorca, výkon kotla priamo závisí od tepelných strát. Nie sú rovnomerne rozložené v celom dome: vonkajšie steny tvoria asi 40% celkovej hodnoty, okná - 20%, podlaha - 10%, strecha - 10%. Zvyšných 20% sa odparí cez dvere a vetranie.

Zle izolované steny a podlahy, studené podkrovia, konvenčné zasklenie okien - to všetko vedie k veľkým tepelným stratám a následne k zvýšeniu zaťaženia vykurovacieho systému. Pri stavbe domu je dôležité venovať pozornosť všetkým prvkom, pretože aj zle premyslené vetranie v dome uvoľní teplo na ulicu

Materiály, z ktorých je dom postavený, majú priamy vplyv na množstvo tepelných strát. Preto pri výpočtoch musíte analyzovať, z čoho sú steny, podlaha a všetko ostatné.

Pri výpočtoch sa na zohľadnenie vplyvu každého z týchto faktorov používajú zodpovedajúce koeficienty:

• K1 – typ okna;
• K2 – izolácia stien;
• K3 – pomer podlahovej plochy k oknám;
• K4 – minimálna teplota na ulici;
• K5 – počet vonkajších stien domu;
• K6 – počet podlaží;
• K7 – výška miestnosti.

Pre okná je koeficient tepelnej straty:

• konvenčné zasklenie – 1,27;
• okno s dvojitým zasklením – 1;
• trojkomorové okno s dvojitým zasklením - 0,85.

Prirodzene, posledná možnosť udrží teplo v dome oveľa lepšie ako predchádzajúce dve.

Správne vykonaná izolácia stien je kľúčom nielen k dlhej životnosti domu, ale aj k pohodlnej teplote v miestnostiach. V závislosti od materiálu sa mení aj hodnota koeficientu:

• betónové panely, bloky – 1,25-1,5;
• guľatina, trámy – 1,25;
• tehla (1,5 tehly) – 1,5;
• tehla (2,5 tehly) – 1,1;
• penový betón so zvýšenou tepelnou izoláciou – 1.

Ako väčšia plocha okná vzhľadom na podlahu, tým viac tepla dom stráca:

Teplota mimo okna sa tiež upravuje sama. Pri nízkych rýchlostiach sa tepelné straty zvyšujú:

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

Tepelné straty závisia aj od toho, koľko vonkajších stien má dom:

• štyri steny – 1,33;%
• tri steny – 1,22;
• dve steny – 1,2;
• jedna stena - 1.

Je dobré, ak je k nemu pripojená garáž, kúpeľný dom alebo niečo iné. Ale ak na to fúka vietor zo všetkých strán, tak si budete musieť kúpiť výkonnejší kotol.

Počet poschodí alebo typ miestnosti, ktorá sa nachádza nad miestnosťou, určuje koeficient K6 takto: ak má dom dve alebo viac poschodí vyššie, potom pre výpočty berieme hodnotu 0,82, ale ak je podkrovie, potom pre teplé - 0,91 a 1 pre studené .

Pokiaľ ide o výšku stien, hodnoty budú nasledovné:

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

Okrem uvedených koeficientov sa berie do úvahy aj plocha miestnosti (Pl) a špecifická hodnota tepelnej straty (UDtp).

Konečný vzorec na výpočet koeficientu tepelnej straty:

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

Koeficient UDtp je 100 Watt/m2.

Analýza výpočtov na konkrétnom príklade

Dom, pre ktorý budeme určovať zaťaženie vykurovacieho systému má dvojité zasklenie(K1 = 1), steny z penového betónu so zvýšenou tepelnou izoláciou (K2 = 1), z ktorých tri idú von (K5 = 1,22). Plocha okna je 23% podlahovej plochy (K3=1,1), vonku je cca 15C pod nulou (K4=0,9). Podkrovie domu je studené (K6=1), výška miestností je 3 metre (K7=1,05). Celková výmera je 135m2.

Pi = 135*100*1*1*1,1*0,9*1,22*1*1,05=17120,565 (Watt) alebo Pia=17,1206 kW

Mk = 1,2 x 17,1206 = 20,54472 (kW).

Výpočet zaťaženia a tepelných strát je možné vykonať nezávisle a dostatočne rýchlo. Musíte len stráviť pár hodín usporiadaním zdrojových údajov a potom len nahradiť hodnoty do vzorcov. Čísla, ktoré dostanete ako výsledok, vám pomôžu rozhodnúť sa pri výbere kotla a radiátorov.

Dobrý deň, milí čitatelia! Dnes je krátky príspevok o výpočte množstva tepla na vykurovanie pomocou agregovaných ukazovateľov. Vo všeobecnosti sa vykurovacie zaťaženie akceptuje podľa projektu, to znamená, že údaje vypočítané projektantom sa zapíšu do zmluvy o dodávke tepla.

Takéto údaje však často jednoducho nie sú k dispozícii, najmä ak je budova malá, ako napríklad garáž alebo nejaký druh budovy viacúčelová miestnosť. V tomto prípade sa vykurovacie zaťaženie v Gcal / h vypočíta pomocou takzvaných agregovaných ukazovateľov. O tomto som písal. A tento údaj je už zahrnutý v zmluve ako vypočítaná vykurovacia záťaž. Ako sa vypočíta tento údaj? A vypočíta sa podľa vzorca:

Qot = α*qо*V*(tв-tн.р)*(1+Kн.р)*0,000001; Kde

α je korekčný faktor, ktorý zohľadňuje klimatické podmienky oblasti, uplatňuje sa v prípadoch, keď sa odhadovaná teplota vonkajšieho vzduchu líši od -30 °C;

qо - špecifické vykurovacia charakteristika budovy na adrese tн.р = -30 °С, kcal/kubický m*С;

V je objem budovy podľa vonkajších rozmerov, m³;

tв - návrhová teplota vo vykurovanej budove, °C;

tн.р - vypočítaná teplota vonkajšieho vzduchu pre návrh vykurovania, °C;

Kn.r je súčiniteľ infiltrácie, ktorý je určený tepelným tlakom a tlakom vetra, teda pomerom tepelných strát budovou infiltráciou a prestupom tepla vonkajšími plotmi pri vonkajšej teplote vzduchu, ktorá sa počíta pre návrh vykurovania.

Môžete to teda vypočítať v jednom vzorci tepelné zaťaženie na vykurovanie akejkoľvek budovy. Samozrejme, tento výpočet je do značnej miery približný, ale v odbornej literatúre o zásobovaní teplom sa odporúča. Organizácie zásobujúce teplo Zahŕňajú aj tento údaj pre vykurovacie zaťaženie Qot v Gcal/h v zmluvách o dodávke tepla. Preto je potrebný výpočet. Tento výpočet je dobre uvedený v knihe - V.I. Manyuk, Ya.I. Kaplinsky, E.B. Táto kniha je jednou z mojich príručiek, veľmi dobrá kniha.

Tento výpočet tepelného zaťaženia na vykurovanie budovy je možné vykonať aj pomocou „Metodiky určovania množstva tepelnej energie a chladiva vo verejných vodovodných systémoch“ RAO Roskommunenergo Štátneho stavebného výboru Ruska. Pravda, pri tejto metóde je vo výpočte nepresnosť (vo vzorci 2 v prílohe č. 1 sa uvádza 10 ku mínus tretej mocnine, ale malo by to byť 10 ku mínus šiestej mocnine, treba to brať do úvahy v výpočty), môžete si o tom prečítať viac v komentároch k tomuto článku.

Tento výpočet som plne zautomatizoval, pridal referenčné tabuľky vrátane tabuľky klimatických parametrov všetkých krajov bývalý ZSSR(od SNiP 01/23/99 „Stavebná klimatológia“). Môžete si kúpiť výpočet vo forme programu za 100 rubľov tak, že mi napíšete na e-mail [e-mail chránený].

Budem rád za komentáre k článku.