Vykurovacia zostava pre kaštieľ obsahuje rôzne zariadenia. Inštalácia vykurovania zahŕňa termostaty, čerpadlá zvyšujúce tlak, batérie, odvzdušňovacie otvory, expanznú nádobu, upevňovacie prvky, rozdeľovače, kotlové potrubia, spojovací systém. V tejto záložke zdroja sa pokúsime definovať pre želané dačo niektoré vykurovacie komponenty. Tieto dizajnové prvky sú nepochybne dôležité. Preto je potrebné správne zladiť každý inštalačný prvok.
Vo všeobecnosti je situácia takáto: požiadali o výpočet vykurovacieho zaťaženia; použil vzorec: max-hodinová spotreba: Q=Vin*qod*(Cín - Tp.od)*a a vypočítal priemernú spotrebu tepla: Q = Qod*(Cín.-Ts.r.ot)/(Cín- Tp.
Maximálna hodinová spotreba vykurovania:
Qot =(qot * Vn *(tv-tn)) / 1000000; Gcal/h
Qrok = (qot * Vn * R * 24 * (tv-tav))/ 1000000; Gcal/h
kde Vн je objem budovy podľa vonkajších meraní, m3 (z technického pasu);
R – trvanie vykurovacieho obdobia;
R = 188 (vezmite si vlastný počet) dní (tabuľka 3.1) [SNB 2.04.02-2000 „Building climatology“];
tav. – priemerná teplota vonkajšieho vzduchu počas vykurovacieho obdobia;
tav.= - 1,00 С (tabuľka 3.1) [SNB 2.04.02-2000 “Building climatology”]
tВ, – priemerná návrhová teplota vnútorného vzduchu vykurovaných priestorov, ºС;
tв= +18ºС – pre administratívna budova(Príloha A, tabuľka A.1) [Metodika prideľovania spotreby palív a energetických zdrojov pre organizácie bývania a komunálnych služieb];
tн= –24ºС – návrhová teplota vonkajšieho vzduchu pre výpočty vykurovania (príloha E, tabuľka E.1) [SNB 4.02.01-03. Vykurovanie, vetranie a klimatizácia“];
qot – priemerný špecifický vykurovacie charakteristiky budovy, kcal/m³*h*ºС (Príloha A, tabuľka A.2) [Metodika prideľovania spotreby palív a energetických zdrojov pre organizácie bývania a komunálnych služieb];
Pre administratívne budovy:
.
Získali sme výsledok viac ako dvojnásobok výsledku prvého výpočtu! Ako je znázornené praktické skúsenosti, je tento výsledok oveľa bližšie skutočné potreby v teplej vode pre 45-bytový bytový dom.
Na porovnanie môžete uviesť výsledok výpočtu pomocou starej metódy, ktorá je uvedená vo väčšine referenčnej literatúry.
Možnosť III. Výpočet pomocou starej metódy. Maximálna hodinová spotreba tepla pre potreby dodávky teplej vody pre obytné budovy, hotely a nemocnice všeobecný typ podľa počtu spotrebiteľov (v súlade s SNiP IIG.8–62) bola určená takto:
,
Kde k h - koeficient hodinovej nerovnomernosti spotreby teplej vody, braný napr. podľa tabuľky. 1.14 referenčná kniha „Nastavenie a prevádzka sietí na ohrev vody“ (pozri tabuľku 1); n 1 - odhadovaný počet spotrebiteľov; b - miera spotreby teplej vody na 1 spotrebiteľa, braná podľa príslušných tabuliek SNiPa IIG.8–62i pre obytné budovy apartmánový typ, vybavený kúpeľňami dlhými od 1500 do 1700 mm, je 110–130 l/deň 65 - teplota teplej vody, °C; t x - teplota studená voda, °С, prijať t x = 5 °C.
Takto bude maximálna hodinová spotreba tepla na TÚV rovnaká.
Ako optimalizovať náklady na vykurovanie? Tento problém sa dá len vyriešiť integrovaný prístup, berúc do úvahy všetky parametre systému, stavebné a klimatické vlastnosti regiónu. V tomto prípade je najdôležitejšou zložkou tepelné zaťaženie pre vykurovanie: výpočet hodinových a ročných ukazovateľov je zahrnutý v systéme výpočtu účinnosti systému.
Prečo potrebujete poznať tento parameter?
Aký je výpočet tepelného zaťaženia na vykurovanie? Určuje optimálne množstvo tepelnej energie pre každú miestnosť a budovu ako celok. Premenné sú sila vykurovacie zariadenia– kotol, radiátory a potrubia. Tiež sa berie do úvahy tepelné straty Domy.
V ideálnom prípade by tepelný výkon vykurovacieho systému mal kompenzovať všetky tepelné straty a zároveň udržiavať komfortnú úroveň teploty. Preto pred výpočtom ročného vykurovacieho zaťaženia musíte určiť hlavné faktory, ktoré ho ovplyvňujú:
- Charakteristický konštrukčné prvky Domy. Vonkajšie steny, okná, dvere, ventilačné systémy ovplyvňujú úroveň tepelných strát;
- Rozmery domu. Je logické predpokladať, že čím väčšia je miestnosť, tým intenzívnejšie by mal vykurovací systém fungovať. Dôležitým faktorom v tomto prípade nie je len celkový objem každej miestnosti, ale aj plocha vonkajších stien a okenných konštrukcií;
- Klíma v regióne. Pri relatívne malých poklesoch vonkajšej teploty je potrebné malé množstvo energie na kompenzáciu tepelných strát. Tie. maximálna hodinová vykurovacia záťaž priamo závisí od stupňa poklesu teploty v určitom časovom období a priemernej ročnej hodnoty pre vykurovacej sezóny.
S prihliadnutím na tieto faktory sa zostavia optimálne teplotné prevádzkové podmienky vykurovacieho systému. Zhrnutím vyššie uvedeného môžeme konštatovať, že stanovenie tepelnej záťaže na vykurovanie je nevyhnutné na zníženie spotreby energie a udržanie optimálnej úrovne vykurovania v priestoroch domu.
Na výpočet optimálneho vykurovacieho zaťaženia pomocou agregovaných indikátorov potrebujete poznať presný objem budovy. Je dôležité mať na pamäti, že táto technika bola vyvinutá pre veľké konštrukcie, takže chyba výpočtu bude veľká.
Výber metódy výpočtu
Pred výpočtom vykurovacieho zaťaženia pomocou agregovaných ukazovateľov alebo s vyššou presnosťou je potrebné zistiť odporúčané teplotné podmienky pre obytný dom.
Pri výpočte vykurovacích charakteristík sa musíte riadiť SanPiN 2.1.2.2645-10. Na základe údajov v tabuľke je v každej miestnosti domu potrebné zabezpečiť optimálne teplotný režim prevádzka vykurovania.
Metódy používané na výpočet hodinového vykurovacieho zaťaženia môžu mať rôzny stupeň presnosti. V niektorých prípadoch sa odporúča použiť pomerne zložité výpočty, v dôsledku čoho bude chyba minimálna. Ak pri navrhovaní vykurovania nie je prioritou optimalizácia nákladov na energiu, možno použiť menej presné schémy.
Pri výpočte hodinovej vykurovacej záťaže je potrebné brať do úvahy dennú zmenu vonkajšej teploty. Ak chcete zlepšiť presnosť výpočtu, musíte vedieť technické špecifikácie budov.
Jednoduché spôsoby výpočtu tepelného zaťaženia
Akýkoľvek výpočet tepelného zaťaženia je potrebný na optimalizáciu parametrov vykurovacieho systému alebo zlepšenie tepelnoizolačných charakteristík domu. Po jeho realizácii sa vyberú určité spôsoby regulácie tepelnej záťaže vykurovania. Zvážme metódy výpočtu tohto parametra vykurovacieho systému, ktoré nie sú náročné na prácu.
Závislosť vykurovacieho výkonu od plochy
Pre dom so štandardnými rozmermi miestností, výškou stropu a dobrou tepelnou izoláciou môžete použiť známy pomer plochy miestnosti k požadovanému vykurovaciemu výkonu. V tomto prípade bude potrebné vyrobiť 1 kW tepla na 10 m². Na získaný výsledok sa musí použiť korekčný faktor v závislosti od klimatickej zóny.
Predpokladajme, že dom sa nachádza v regióne Moskva. Jeho celková rozloha je 150 m². V tomto prípade sa hodinové zaťaženie vykurovania bude rovnať:
15*1=15 kW/hod
Hlavnou nevýhodou tejto metódy je veľká chyba. Výpočet nezohľadňuje zmeny poveternostných faktorov, ako aj vlastnosti budovy - odpor stien a okien pri prestupe tepla. Preto sa v praxi neodporúča používať.
Integrovaný výpočet tepelného zaťaženia budovy
Väčší výpočet vykurovacieho zaťaženia sa vyznačuje presnejšími výsledkami. Spočiatku sa používal na predbežný výpočet tohto parametra, keď nebolo možné určiť presnú charakteristiku budovy. Všeobecný vzorec na určenie tepelného zaťaženia na vykurovanie je uvedené nižšie:
Kde q°– špecifický tepelný výkon budov. Hodnoty sa musia prevziať z príslušnej tabuľky, A– korekčný faktor uvedený vyššie, VN– vonkajší objem budovy, m³, Tvn A Tnro- teplotné hodnoty v dome a vonku.
Predpokladajme, že musíme vypočítať maximum hodinové zaťaženie na vykurovanie v dome s objemom pozdĺž obvodových stien 480 m³ (plocha 160 m², dvojposchodový dom). V tomto prípade sa tepelná charakteristika bude rovnať 0,49 W/m³*C. Korekčný faktor a = 1 (pre moskovský región). Optimálna teplota v obytnom priestore (TV) by mala byť +22°C. Vonkajšia teplota bude -15°C. Na výpočet hodinového vykurovacieho zaťaženia použijeme vzorec:
Q=0,49*1*480(22+15)= 9,408 kW
V porovnaní s predchádzajúcim výpočtom je výsledná hodnota menšia. Zohľadňuje však dôležité faktory – teplotu v interiéri, exteriéri a celkový objem budovy. Podobné výpočty je možné vykonať pre každú miestnosť. Metodika výpočtu vykurovacieho zaťaženia pomocou agregovaných ukazovateľov umožňuje určiť optimálny výkon pre každý radiátor v samostatnej miestnosti. Pre presnejší výpočet potrebujete poznať priemerné hodnoty teploty pre konkrétny región.
Táto metóda výpočtu sa môže použiť na výpočet hodinovej tepelnej záťaže na vykurovanie. Získané výsledky však neposkytnú optimálne presnú hodnotu tepelných strát budovy.
Presné výpočty tepelnej záťaže
Tento výpočet optimálneho tepelného zaťaženia na vykurovanie však stále neposkytuje požadovanú presnosť výpočtu. Neberie do úvahy najdôležitejší parameter - vlastnosti budovy. Hlavným z nich je odolnosť materiálu výroby proti prenosu tepla jednotlivé prvky domov - steny, okná, strop a podlaha. Určujú stupeň zachovania tepelnej energie prijatej z chladiacej kvapaliny vykurovacieho systému.
Čo je odpor prenosu tepla ( R)? Toto je prevrátená hodnota tepelnej vodivosti ( λ ) – schopnosť štruktúry materiálu prenášať tepelnú energiu. Tie. ako väčšiu hodnotu tepelná vodivosť - tým vyššie sú tepelné straty. Túto hodnotu nemožno použiť na výpočet ročného vykurovacieho zaťaženia, pretože nezohľadňuje hrúbku materiálu ( d). Preto odborníci používajú parameter odporu prenosu tepla, ktorý sa vypočíta podľa nasledujúceho vzorca:
Výpočet stien a okien
Existujú štandardizované hodnoty pre odpor stien pri prestupe tepla, ktoré priamo závisia od regiónu, kde sa dom nachádza.
Na rozdiel od zväčšeného výpočtu vykurovacieho zaťaženia je potrebné najskôr vypočítať odpor prestupu tepla pre vonkajšie steny, okná, prízemie a podkrovie. Zoberme si nasledujúce vlastnosti domu ako základ:
- Oblasť steny - 280 m². Obsahuje okná - 40 m²;
- Materiál steny - plná tehla (A = 0,56). Hrúbka vonkajších stien - 0,36 m. Na základe toho vypočítame odpor TV prenosu - R = 0,36/0,56 = 0,64 m2*C/W;
- Na zlepšenie tepelnoizolačné vlastnosti bol nainštalovaný vonkajšia izolácia- hustá polystyrénová pena 100 mm. Pre neho A = 0,036. Respektíve R=0,1/0,036= 2,72 m2*C/W;
- Všeobecná hodnota R pre vonkajšie steny je to rovnaké 0,64+2,72= 3,36 čo je veľmi dobrý ukazovateľ tepelnej izolácie domu;
- Odolnosť prestupu tepla oknami - 0,75 m²*S/W (dvojité zasklenie naplnené argónom).
V skutočnosti budú tepelné straty cez steny:
(1/3,36)*240+(1/0,75)*40= 124 W pri rozdiele teplôt 1°C
Vezmeme rovnaké teplotné ukazovatele ako pri agregovanom výpočte vykurovacej záťaže +22°C v interiéri a -15°C v exteriéri. Ďalšie výpočty sa musia vykonať pomocou nasledujúceho vzorca:
124*(22+15)= 4,96 kW/hod
Výpočet vetrania
Potom je potrebné vypočítať straty vetraním. Celkový objem vzduchu v budove je 480 m³. Navyše jeho hustota je približne 1,24 kg/m³. Tie. jeho hmotnosť je 595 kg. V priemere sa vzduch obnovuje päťkrát denne (24 hodín). V tomto prípade na výpočet maximálneho hodinového vykurovacieho zaťaženia musíte vypočítať tepelné straty na vetranie:
(480*40*5)/24= 4000 kJ alebo 1,11 kW/hod.
Zhrnutím všetkých získaných ukazovateľov môžete zistiť celkovú tepelnú stratu domu:
4,96 + 1,11 = 6,07 kW/hod
Týmto spôsobom sa určí presná maximálna vykurovacia záťaž. Výsledná hodnota priamo závisí od vonkajšej teploty. Preto pre výpočet ročného zaťaženia na vykurovací systém treba brať do úvahy zmenu poveternostných podmienok. Ak je priemerná teplota počas vykurovacieho obdobia -7°C, potom sa celkové vykurovacie zaťaženie bude rovnať:
(124*(22+7)+((480*(22+7)*5)/24))/3600)*24*150(dni vykurovacej sezóny)=15843 kW
Zmenou hodnôt teploty môžete urobiť presný výpočet tepelného zaťaženia pre akýkoľvek vykurovací systém.
K získaným výsledkom je potrebné pripočítať hodnotu tepelných strát cez strechu a podlahu. Dá sa to urobiť korekčným faktorom 1,2 - 6,07 * 1,2 = 7,3 kW/h.
Výsledná hodnota udáva skutočné náklady na energiu počas prevádzky systému. Existuje niekoľko spôsobov regulácie vykurovacej záťaže. Najúčinnejším z nich je zníženie teploty v miestnostiach, kde nie je stála prítomnosť obyvateľov. To je možné vykonať pomocou termostatov a inštalované senzory teplota. Zároveň však musí byť v budove inštalovaný dvojrúrkový vykurovací systém.
Na výpočet presnej hodnoty tepelných strát môžete použiť špecializovaný program Valtec. Video ukazuje príklad práce s ním.
Tepelná záťaž sa vzťahuje na množstvo tepelnej energie potrebnej na udržanie komfortná teplota v dome, byte resp samostatná izba. Maximálne hodinové vykurovacie zaťaženie sa vzťahuje na množstvo tepla potrebného na udržanie normálnych hodnôt po dobu jednej hodiny za najnepriaznivejších podmienok.
Faktory ovplyvňujúce tepelné zaťaženie
- Materiál steny a hrúbka. Napríklad 25-centimetrová tehlová stena a 15-centimetrová stena z pórobetónu môžu prepustiť rôzne množstvá teplo.
- Materiál a konštrukcia strechy. Napríklad tepelné straty plochá strecha od železobetónové dosky sa výrazne líšia od tepelných strát zatepleného podkrovia.
- Vetranie. Strata tepelnej energie odpadovým vzduchom závisí od výkonu ventilačného systému a prítomnosti alebo neprítomnosti systému rekuperácie tepla.
- Oblasť zasklenia. Okná strácajú viac tepelnej energie v porovnaní s pevnými stenami.
- Úrovne slnečného žiarenia v rôznych regiónoch. Určené stupňom absorpcie slnečné teplo vonkajšie obklady a orientácia rovín budov vzhľadom na svetové strany.
- Teplotný rozdiel medzi ulicou a miestnosťou. Určené tepelným tokom cez poskytnuté obvodové konštrukcie stály odpor prenos tepla
Rozloženie tepelnej záťaže
Pri ohreve vody by sa mal maximálny tepelný výkon kotla rovnať súčtu tepelného výkonu všetkých vykurovacích zariadení v dome. Na rozvody vykurovacích zariadení ovplyvňujú tieto faktory:
- Obývacie izby v strede domu - 20 stupňov;
- Rohové a koncové obytné miestnosti - 22 stupňov. Navyše kvôli viac vysoká teplota steny nemrznú;
- Kuchyňa - 18 stupňov, keďže má vlastné zdroje tepla - plyn resp elektrické sporáky atď.
- Kúpeľňa - 25 stupňov.
o ohrev vzduchu tepelný tok, ktorý vstupuje do samostatnej miestnosti, závisí od šírku pásma vzduchový rukáv. Často najjednoduchším spôsobom nastavenia je manuálne nastavenie polohy ventilačných mriežok s reguláciou teploty.
Vo vykurovacom systéme, ktorý využíva distribučný zdroj tepla (konvektory, vyhrievané podlahy, elektrické ohrievače a pod.), sa požadovaný teplotný režim nastavuje na termostate.
Metódy výpočtu
Na určenie tepelného zaťaženia existuje niekoľko metód, ktoré majú rôznej zložitosti výpočty a spoľahlivosť získaných výsledkov. Nižšie sú uvedené tri z najviac jednoduché techniky výpočet tepelného zaťaženia.
Metóda č.1
Podľa súčasného SNiP existuje jednoduchá metóda na výpočet tepelného zaťaženia. Na 10 metrov štvorcových odoberú 1 kilowatt tepelnej energie. Potom sa získané údaje vynásobia regionálnym koeficientom:
- Južné regióny majú koeficient 0,7-0,9;
- Pre mierne chladné podnebie (Moskva a Leningradská oblasť) koeficient je 1,2-1,3;
- Ďaleký východ a regióny Ďalekého severu: pre Novosibirsk od 1,5; pre Oymyakon až do 2.0.
Príklad výpočtu:
- Rozloha budovy (10*10) je 100 metrov štvorcových.
- Základný ukazovateľ tepelného zaťaženia je 100/10=10 kilowattov.
- Táto hodnota sa vynásobí regionálnym koeficientom 1,3, výsledkom čoho je 13 kW tepelného výkonu, ktorý je potrebný na udržanie príjemnej teploty v dome.
Venujte pozornosť! Ak použijete túto techniku na určenie tepelnej záťaže, musíte počítať aj s výkonovou rezervou 20 percent na kompenzáciu chýb a extrémneho chladu.
Metóda č.2
Prvý spôsob určenia tepelného zaťaženia má veľa chýb:
- Rôzne budovy majú rôzne výšky stropov. Vzhľadom na to, že sa nevyhrieva plocha, ale objem, je tento parameter veľmi dôležitý.
- Cez dvere a okná prechádza viac tepla ako cez steny.
- Nedá sa to porovnať mestský byt so súkromným domom, kde pod, nad a mimo múrov nie sú byty, ale ulica.
Úprava metódy:
- Základná tepelná záťaž je 40 wattov na 1 kubický meter objem miestnosti.
- Každé dvere vedúce do ulice pridávajú k základnej tepelnej záťaži 200 wattov, každé okno 100 wattov.
- Rohové a koncové byty bytový dom majú koeficient 1,2-1,3, ktorý je ovplyvnený hrúbkou a materiálom stien. Súkromný dom má koeficient 1,5.
- Regionálne koeficienty sú rovnaké: pre stredné regióny a európsku časť Ruska - 0,1-0,15; Pre Severné regióny– 0,15-0,2; pre južné regióny – 0,07-0,09 kW/m2.
Príklad výpočtu:
Metóda č.3
Nerobte si ilúzie – druhý spôsob výpočtu tepelnej záťaže je tiež veľmi nedokonalý. Veľmi zhruba zohľadňuje tepelný odpor stropu a stien; teplotný rozdiel medzi vonkajším a vnútorným vzduchom.
Stojí za zmienku, že na udržanie konštantnej teploty vo vnútri domu je potrebné množstvo tepelnej energie, ktoré sa bude rovnať všetkým stratám cez ventilačný systém a uzatváracie zariadenia. V tejto metóde sú však výpočty zjednodušené, pretože nie je možné systematizovať a merať všetky faktory.
Pri tepelných stratách vplyv materiálu steny- 20-30 percent tepelných strát. 30-40 percent prechádza vetraním, cez strechu - 10-25 percent, cez okná - 15-25 percent, cez podlahu na zemi - 3-6 percent.
Pre zjednodušenie výpočtu tepelnej záťaže sa vypočítajú tepelné straty cez kryt a potom sa táto hodnota jednoducho vynásobí 1,4. Teplotná delta sa dá ľahko merať, ale vezmite si údaje o tepelný odpor možné len v referenčných knihách. Nižšie sú uvedené niektoré populárne hodnoty tepelného odporu:
- Tepelný odpor steny z troch tehál je 0,592 m2*C/W.
- Stena z 2,5 tehly je 0,502.
- Stena z 2 tehál sa rovná 0,405.
- Stena z jednej tehly (hrúbka 25 cm) sa rovná 0,187.
- Zrubový dom, kde je priemer guľatiny 25 cm - 0,550.
- Zrubový dom, kde je priemer guľatiny 20 centimetrov je 0,440.
- Zrub, kde je hrúbka zrubu 20 cm je 0,806.
- Zrubový dom s hrúbkou 10 cm je 0,353.
- Rámová stena, hrúbka 20 cm, zateplená minerálna vlna – 0,703.
- Steny z pórobetónu, ktorého hrúbka je 20 cm - 0,476.
- Steny z pórobetónu, ktorého hrúbka je 30 cm - 0,709.
- Omietky s hrúbkou 3 cm – 0,035.
- Stropné resp podkrovie – 1,43.
- Drevená podlaha - 1,85.
- Dvojité drevené dvere – 0,21.
Výpočet podľa príkladu:
Záver
Ako je zrejmé z výpočtov, metódy na určenie tepelného zaťaženia majú závažné chyby. Našťastie nadmerný výkon kotla nepoškodí:
- Job plynový kotol pri zníženom výkone sa vykonáva bez poklesu koeficientu užitočná akcia a prácu kondenzačné zariadenia pri čiastočnom zaťažení sa vykonáva v ekonomickom režime.
- To isté platí pre solárne kotly.
- Účinnosť elektrických vykurovacích zariadení je 100 percent.
Venujte pozornosť! Prevádzka kotlov na tuhé palivá pri výkone nižšom ako je menovitý výkon je kontraindikovaná.
Výpočet tepelného zaťaženia na vykurovanie je dôležitým faktorom, ktorého výpočty je potrebné vykonať pred začatím vytvárania vykurovacieho systému. Ak k procesu pristupujete rozumne a všetky práce vykonávate kompetentne, je zaručená bezproblémová prevádzka vykurovania a výrazne ušetríte aj peniaze na zbytočných nákladoch.
Vytvorenie vykurovacieho systému vo vlastnom dome alebo dokonca v mestskom byte je mimoriadne zodpovedná úloha. Kúpa by bola úplne nerozumná kotlové zariadenie, ako sa hovorí, „od oka“, to znamená bez zohľadnenia všetkých vlastností krytu. V tomto prípade je celkom možné, že skončíte v dvoch extrémoch: buď výkon kotla nebude stačiť - zariadenie bude pracovať „naplno“, bez prestávok, ale stále neprinesie očakávaný výsledok, alebo naopak bude zakúpené zbytočne drahé zariadenie, ktorého schopnosti zostanú úplne nezmenené.
Ale to nie je všetko. Nestačí správne zakúpiť potrebný vykurovací kotol - je veľmi dôležité optimálne vybrať a správne usporiadať zariadenia na výmenu tepla v priestoroch - radiátory, konvektory alebo „teplé podlahy“. A opäť, spoliehať sa len na svoju intuíciu alebo „dobré rady“ susedov nie je najrozumnejšia možnosť. Jedným slovom je nemožné robiť bez určitých výpočtov.
Samozrejme, v ideálnom prípade by takéto tepelné výpočty mali vykonávať príslušní odborníci, čo však často stojí veľa peňazí. Nie je zábavné skúsiť to urobiť sami? Táto publikácia podrobne ukáže, ako sa vykurovanie počíta na základe plochy miestnosti, berúc do úvahy mnohé dôležité nuansy. Analogicky bude možné vykonať, zabudované do tejto stránky, pomôže vykonať potrebné výpočty. Techniku nemožno nazvať úplne „bezhriešnou“, stále vám však umožňuje získať výsledky s úplne prijateľným stupňom presnosti.
Najjednoduchšie metódy výpočtu
Aby vykurovací systém vytvoril pohodlné životné podmienky počas chladnej sezóny, musí sa vyrovnať s dvoma hlavnými úlohami. Tieto funkcie spolu úzko súvisia a ich rozdelenie je veľmi podmienené.
- Prvým je udržiavanie optimálnej úrovne teploty vzduchu v celom objeme vykurovanej miestnosti. Samozrejme, úroveň teploty sa môže mierne líšiť v závislosti od nadmorskej výšky, ale tento rozdiel by nemal byť významný. Priemer +20 °C sa považuje za celkom pohodlné podmienky - to je teplota, ktorá sa zvyčajne považuje za počiatočnú pri tepelných výpočtoch.
Inými slovami, vykurovací systém musí byť schopný zohriať určitý objem vzduchu.
Ak k tomu pristúpime s úplnou presnosťou, tak pre jednotlivé miestnosti v obytné budovy boli stanovené normy pre požadovanú mikroklímu - sú definované GOST 30494-96. Výňatok z tohto dokumentu je v tabuľke nižšie:
| Účel miestnosti | Teplota vzduchu, °C | Relatívna vlhkosť, % | Rýchlosť vzduchu, m/s | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| optimálne | prijateľné | optimálne | prípustné, max | optimálne, max | prípustné, max | |
| Na chladné obdobie | ||||||
| Obývacia izba | 20÷22 | 18÷24 (20÷24) | 45÷30 | 60 | 0.15 | 0.2 |
| To isté, ale pre obývačky v regiónoch s minimálnymi teplotami -31 °C a nižšími | 21÷23 | 20÷24 (22÷24) | 45÷30 | 60 | 0.15 | 0.2 |
| Kuchyňa | 19÷21 | 18÷26 | N/N | N/N | 0.15 | 0.2 |
| WC | 19÷21 | 18÷26 | N/N | N/N | 0.15 | 0.2 |
| Kúpeľňa, kombinované WC | 24÷26 | 18÷26 | N/N | N/N | 0.15 | 0.2 |
| Zariadenia na rekreáciu a štúdium | 20÷22 | 18÷24 | 45÷30 | 60 | 0.15 | 0.2 |
| Medzibytová chodba | 18÷20 | 16÷22 | 45÷30 | 60 | N/N | N/N |
| Lobby, schodisko | 16÷18 | 14÷20 | N/N | N/N | N/N | N/N |
| Sklady | 16÷18 | 12÷22 | N/N | N/N | N/N | N/N |
| Pre teplú sezónu (Štandard len pre obytné priestory. Pre ostatné - neštandardné) | ||||||
| Obývacia izba | 22÷25 | 20÷28 | 60÷30 | 65 | 0.2 | 0.3 |
- Druhým je kompenzácia tepelných strát prostredníctvom stavebných konštrukčných prvkov.
Najdôležitejším „nepriateľom“ vykurovacieho systému sú tepelné straty stavebné konštrukcie
Bohužiaľ, tepelné straty sú najvážnejším „súperom“ akéhokoľvek vykurovacieho systému. Dajú sa zredukovať na určité minimum, no ani pri najkvalitnejšej tepelnej izolácii sa ich zatiaľ úplne zbaviť nedá. Úniky tepelnej energie sa vyskytujú vo všetkých smeroch - ich približné rozloženie je uvedené v tabuľke:
| Dizajnový prvok budovy | Približná hodnota tepelných strát |
|---|---|
| Základ, podlahy na zemi alebo nad nevykurovanými suterénnymi (pivničnými) miestnosťami | od 5 do 10 % |
| „Studené mosty“ cez zle izolované spoje stavebných konštrukcií | od 5 do 10 % |
| Vstupné body pre inžinierske siete (kanalizácia, vodovod, plynové potrubia, elektrické káble atď.) | až 5% |
| Vonkajšie steny, v závislosti od stupňa izolácie | od 20 do 30 % |
| Nekvalitné okná a vonkajšie dvere | cca 20÷25%, z toho cca 10% - cez neutesnené škáry medzi krabicami a stenou a z dôvodu vetrania |
| Strecha | až 20% |
| Vetranie a komín | až 25 ÷30 % |
Prirodzene, na zvládnutie takýchto úloh musí mať vykurovací systém určitý tepelný výkon a tento potenciál musí nielen zodpovedať všeobecným potrebám budovy (bytu), ale musí byť tiež správne rozdelený medzi miestnosti v súlade s ich oblasť a množstvo ďalších dôležité faktory.
Výpočet sa zvyčajne vykonáva v smere „od malého k veľkému“. Jednoducho povedané, vypočíta sa potrebné množstvo tepelnej energie pre každú vykurovanú miestnosť, získané hodnoty sa spočítajú, pripočíta sa približne 10% rezervy (aby zariadenie nefungovalo na hranici svojich možností) - a výsledok ukáže, aký výkon je potrebný vykurovací kotol. A hodnoty pre každú izbu sa stanú východiskový bod na počítanie požadované množstvo radiátory.
Najjednoduchšou a najčastejšie používanou metódou v neprofesionálnom prostredí je prijať normu 100 W tepelnej energie na každý štvorcový meter oblasť:
Najprimitívnejším spôsobom výpočtu je pomer 100 W/m²
Q = S× 100
Q– požadovaný vykurovací výkon miestnosti;
S– plocha miestnosti (m²);
100 — hustota výkonu na jednotku plochy (W/m²).
Napríklad miestnosť 3,2 × 5,5 m
S= 3,2 × 5,5 = 17,6 m²
Q= 17,6 × 100 = 1760 W ≈ 1,8 kW
Metóda je samozrejme veľmi jednoduchá, ale veľmi nedokonalá. Okamžite stojí za zmienku, že je podmienečne uplatniteľné iba vtedy štandardná výška stropy - približne 2,7 m (prijateľné - v rozmedzí od 2,5 do 3,0 m). Z tohto hľadiska bude výpočet presnejší nie z plochy, ale z objemu miestnosti.
Je zrejmé, že v tomto prípade je hodnota špecifického výkonu vypočítaná na meter kubický. Pre železobetónový panelový dom sa rovná 41 W/m³ alebo 34 W/m³ pre murovaný dom alebo z iných materiálov.
Q = S × h× 41 (alebo 34)
h– výška stropu (m);
41 alebo 34 – špecifický výkon na jednotku objemu (W/m³).
Napríklad v tej istej miestnosti panelový dom, s výškou stropu 3,2 m:
Q= 17,6 × 3,2 × 41 = 2 309 W ≈ 2,3 kW
Výsledok je presnejší, pretože už zohľadňuje nielen všetky lineárne rozmery miestnosti, ale do určitej miery dokonca aj vlastnosti stien.
Stále je to však ďaleko od skutočnej presnosti - mnohé nuansy sú „mimo zátvoriek“. Ako vykonať výpočty bližšie k reálnym podmienkam je v ďalšej časti publikácie.
Možno vás budú zaujímať informácie o tom, ktoré to sú
Vykonávanie výpočtov požadovaného tepelného výkonu s prihliadnutím na vlastnosti priestorov
Výpočtové algoritmy diskutované vyššie môžu byť užitočné pre počiatočný „odhad“, ale stále by ste sa na ne mali spoliehať úplne s veľkou opatrnosťou. Dokonca aj človeku, ktorý nerozumie ničomu o vykurovaní budov, sa uvedené priemerné hodnoty môžu určite zdať pochybné - nemôžu sa rovnať, povedzme Krasnodarský kraj a pre oblasť Archangeľsk. Okrem toho je miestnosť iná: jedna sa nachádza na rohu domu, to znamená, že má dve vonkajšie steny ki, a druhý je chránený pred tepelnými stratami inými miestnosťami z troch strán. Okrem toho môže mať miestnosť jedno alebo viac okien, malých aj veľmi veľkých, niekedy dokonca panoramatických. A samotné okná sa môžu líšiť v materiáli výroby a iných dizajnových prvkoch. A toto ešte zďaleka nie je úplný zoznam– len také črty sú viditeľné aj voľným okom.
Jedným slovom, existuje pomerne veľa nuancií, ktoré ovplyvňujú tepelné straty každej konkrétnej miestnosti, a je lepšie nebyť lenivý, ale vykonať dôkladnejší výpočet. Verte mi, že pomocou metódy navrhovanej v článku to nebude také ťažké.
Všeobecné princípy a kalkulačný vzorec
Výpočty budú založené na rovnakom pomere: 100 W na 1 meter štvorcový. Samotný vzorec je však „prerastený“ značným počtom rôznych korekčných faktorov.
Q = (S × 100) × a × b × c × d × e × f × g × h × i × j × k × l × m
Latinské písmená označujúce koeficienty sa berú úplne ľubovoľne, v abecednom poradí a nemajú žiadny vzťah k žiadnym veličinám, ktoré sú vo fyzike štandardne prijímané. Význam každého koeficientu bude diskutovaný samostatne.
- „a“ je koeficient, ktorý zohľadňuje počet vonkajších stien v konkrétnej miestnosti.
Je zrejmé, že čím viac vonkajších stien je v miestnosti, tým viac väčšia plocha cez ktoré dochádza k tepelným stratám. Okrem toho prítomnosť dvoch alebo viacerých vonkajších stien znamená aj rohy - mimoriadne zraniteľné miesta z hľadiska tvorby „studených mostov“. Koeficient „a“ to opraví špecifická vlastnosť izby.
Koeficient sa rovná:
- vonkajšie steny Nie(interiér): a = 0,8;
- vonkajšia stena jeden: a = 1,0;
- vonkajšie steny dve: a = 1,2;
- vonkajšie steny tri: a = 1,4.
- „b“ je koeficient, ktorý zohľadňuje umiestnenie vonkajších stien miestnosti vzhľadom na svetové strany.
Možno vás budú zaujímať informácie o tom, aké druhy
Aj v tých najchladnejších zimných dňoch slnečná energia má stále vplyv na teplotnú rovnováhu v budove. Je celkom prirodzené, že strana domu, ktorá je orientovaná na juh, dostáva určité teplo zo slnečných lúčov a tepelné straty cez ňu sú nižšie.
Ale steny a okná smerujúce na sever „nikdy nevidia“ Slnko. Východná časť domu, hoci to ráno „chytí“. slnečné lúče, stále od nich nedostáva žiadne efektívne vykurovanie.
Na základe toho zavedieme koeficient „b“:
- vonkajšie steny miestnosti tvár Severná alebo východ: b = 1,1;
- vonkajšie steny miestnosti sú orientované smerom Juh alebo West: b = 1,0.
- „c“ je koeficient, ktorý zohľadňuje umiestnenie miestnosti vzhľadom na zimnú „veternú ružicu“
Možno táto novela nie je taká povinná pre domy, ktoré sa nachádzajú na územiach chránených pred vetrom. Niekedy však prevládajúce zimné vetry môžu urobiť vlastné „tvrdé úpravy“ tepelnej bilancie budovy. Prirodzene, náveterná strana, teda „vystavená“ vetru, stratí podstatne viac tela v porovnaní so záveternou protiľahlou stranou.
Na základe výsledkov dlhodobých pozorovaní počasia v ktoromkoľvek regióne sa zostavuje takzvaná „veterná ružica“ - grafický diagram, zobrazujúci prevládajúce smery vetra v zime a letný čas rok. Tieto informácie môžete získať od miestnej meteorologickej služby. Mnohí obyvatelia však sami bez meteorológov veľmi dobre vedia, odkiaľ v zime prevažne fúka vetry a z ktorej strany domu sa zvyčajne zmietajú najhlbšie záveje.
Ak chcete vykonávať výpočty s vyššou presnosťou, môžete do vzorca zahrnúť korekčný faktor „c“, pričom sa rovná:
- náveterná strana domu: c = 1,2;
- záveterné steny domu: c = 1,0;
- steny umiestnené rovnobežne so smerom vetra: c = 1,1.
- „d“ je korekčný faktor zohľadňujúci zvláštnosti klimatické podmienky oblasť, kde bol dom postavený
Prirodzene, množstvo tepelných strát cez všetky stavebné konštrukcie bude vo veľkej miere závisieť od úrovne zimných teplôt. Je celkom jasné, že v zime údaje teplomera „tancujú“ v určitom rozsahu, ale pre každý región existuje priemerný ukazovateľ najnižších teplôt charakteristických pre najchladnejšie päťdňové obdobie roka (zvyčajne je to typické pre január ). Napríklad nižšie je mapový diagram územia Ruska, na ktorom sú približné hodnoty zobrazené vo farbách.
Zvyčajne sa táto hodnota dá ľahko objasniť v regionálnej meteorologickej službe, ale v zásade sa môžete spoľahnúť na svoje vlastné pozorovania.
Takže koeficient „d“, ktorý zohľadňuje klimatické charakteristiky regiónu, sa pre naše výpočty rovná:
— od – 35 °C a menej: d = 1,5;
— od – 30 °С do – 34 °С: d = 1,3;
— od – 25 °С do – 29 °С: d = 1,2;
— od – 20 °С do – 24 °С: d = 1,1;
— od – 15 °С do – 19 °С: d = 1,0;
— od – 10 °С do – 14 °С: d = 0,9;
- bez chladu - 10 °C: d = 0,7.
- „e“ je koeficient, ktorý zohľadňuje stupeň izolácie vonkajších stien.
Celková hodnota tepelných strát budovy priamo súvisí so stupňom izolácie všetkých stavebných konštrukcií. Jedným z „líderov“ v tepelných stratách sú steny. Preto je hodnota tepelného výkonu potrebná na udržanie komfortné podmienky bývanie v interiéri závisí od kvality ich tepelnej izolácie.
Hodnotu koeficientu pre naše výpočty je možné vziať takto:
— vonkajšie steny nemajú izoláciu: e = 1,27;
- priemerný stupeň izolácie - steny z dvoch tehál alebo ich povrchová tepelná izolácia je opatrená inými izolačnými materiálmi: e = 1,0;
— izolácia bola vykonaná kvalitatívne na základe tepelných výpočtov: e = 0,85.
Nižšie v priebehu tejto publikácie budú uvedené odporúčania, ako určiť stupeň izolácie stien a iných stavebných konštrukcií.
- koeficient "f" - korekcia pre výšky stropov
Stropy, najmä v súkromných domoch, môžu mať rôzne výšky. Preto sa v tomto parametri bude líšiť aj tepelný výkon na vykúrenie konkrétnej miestnosti rovnakej oblasti.
Nebolo by veľkou chybou akceptovať nasledujúce hodnoty pre korekčný faktor „f“:
- výška stropu do 2,7 m: f = 1,0;
— výška prietoku od 2,8 do 3,0 m: f = 1,05;
- výška stropu od 3,1 do 3,5 m: f = 1,1;
- výšky stropov od 3,6 do 4,0 m: f = 1,15;
- výška stropu viac ako 4,1 m: f = 1,2.
- « g“ je koeficient, ktorý zohľadňuje typ podlahy alebo miestnosti umiestnenej pod stropom.
Ako je uvedené vyššie, podlaha je jedným z významných zdrojov tepelných strát. To znamená, že je potrebné vykonať určité úpravy, aby sa zohľadnila táto vlastnosť konkrétnej miestnosti. Korekčný faktor „g“ sa môže rovnať:
- studená podlaha na zemi alebo nad nevykurovanou miestnosťou (napríklad pivnica alebo pivnica): g= 1,4 ;
- izolovaná podlaha na zemi alebo nad nevykurovanou miestnosťou: g= 1,2 ;
— vykurovaná miestnosť sa nachádza nižšie: g= 1,0 .
- « h“ je koeficient, ktorý zohľadňuje typ miestnosti umiestnenej vyššie.
Vzduch ohrievaný vykurovacím systémom vždy stúpa a ak je strop v miestnosti studený, potom sú nevyhnutné zvýšené tepelné straty, čo si vyžiada zvýšenie potrebného tepelného výkonu. Uveďme koeficient „h“, ktorý zohľadňuje túto vlastnosť vypočítanej miestnosti:
— „studené“ podkrovie sa nachádza na vrchu: h = 1,0 ;
— na vrchu je izolované podkrovie alebo iná izolovaná miestnosť: h = 0,9 ;
- akákoľvek vykurovaná miestnosť je umiestnená na vrchu: h = 0,8 .
- « i" - koeficient zohľadňujúci konštrukčné vlastnosti okien
Okná sú jednou z „hlavných ciest“ toku tepla. Prirodzene, veľa v tejto veci závisí od kvality dizajn okien. Staré drevené rámy, ktoré boli predtým univerzálne inštalované vo všetkých domoch, sú z hľadiska ich tepelnej izolácie výrazne horšie ako moderné viackomorové systémy s oknami s dvojitým zasklením.
Bez slov je jasné, že tepelnoizolačné vlastnosti týchto okien sa výrazne líšia
Medzi oknami PVH však nie je úplná jednotnosť. Napríklad dvojkomorové okno s dvojitým sklom (s tromi sklami) bude oveľa „teplejšie“ ako jednokomorové.
To znamená, že je potrebné zadať určitý koeficient „i“, berúc do úvahy typ okien inštalovaných v miestnosti:
- štandardný drevené okná s konvenčným dvojitým zasklením: i = 1,27 ;
- moderný okenné systémy s jednokomorovými oknami s dvojitým zasklením: i = 1,0 ;
— moderné okenné systémy s dvojkomorovými alebo trojkomorovými oknami s dvojitým zasklením vrátane okien s argónovou výplňou: i = 0,85 .
- « j" - korekčný faktor pre celkovú zasklenú plochu miestnosti
Nech sú okná akokoľvek kvalitné, tepelným stratám cez ne sa aj tak úplne vyhnúť nedá. Ale je úplne jasné, že s malým oknom sa nedá porovnávať panoramatické zasklenie takmer celú stenu.
Najprv musíte nájsť pomer plôch všetkých okien v miestnosti a samotnej miestnosti:
x = ∑SOK /Sn
∑ SOK- celková plocha okien v miestnosti;
Sn- plocha miestnosti.
V závislosti od získanej hodnoty sa určí korekčný faktor „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" - koeficient, ktorý koriguje prítomnosť vchodových dverí
Dvere na ulicu alebo na nevykurovaný balkón sú vždy ďalšou „medzerou“ pre chlad
Dvere na ulicu resp otvorený balkón dokáže upraviť tepelnú bilanciu miestnosti - každé jej otvorenie je sprevádzané prienikom značného objemu studeného vzduchu do miestnosti. Preto má zmysel brať do úvahy jeho prítomnosť - na tento účel zavádzame koeficient „k“, ktorý považujeme za rovný:
- bez dverí: k = 1,0 ;
- jedny dvere do ulice alebo na balkón: k = 1,3 ;
- dvoje dvere na ulicu alebo balkón: k = 1,7 .
- « l" - možné zmeny v schéme zapojenia vykurovacieho radiátora
Možno sa to niekomu môže zdať ako nepodstatný detail, ale predsa, prečo hneď nezohľadniť plánovanú schému zapojenia vykurovacích telies. Faktom je, že ich prenos tepla, a teda aj ich účasť na udržiavaní určitej teplotnej rovnováhy v miestnosti, sa dosť výrazne mení, keď rôzne typy vloženie prívodného a spätného potrubia.
| Ilustračné | Typ vložky do radiátora | Hodnota koeficientu "l" |
|---|---|---|
 | Diagonálne pripojenie: prívod zhora, návrat zdola | l = 1,0 |
 | Pripojenie na jednej strane: prívod zhora, návrat zdola | l = 1,03 |
 | Obojsmerné pripojenie: napájanie aj spätné vedenie zospodu | l = 1,13 |
 | Diagonálne pripojenie: prívod zospodu, návrat zhora | l = 1,25 |
 | Pripojenie na jednej strane: prívod zospodu, spiatočka zhora | l = 1,28 |
 | Jednosmerné pripojenie, napájanie aj spätné vedenie zospodu | l = 1,28 |
- « m" - korekčný faktor pre zvláštnosti miesta inštalácie vykurovacích telies
A nakoniec posledný koeficient, ktorý súvisí aj so zvláštnosťami pripojenia vykurovacích radiátorov. Je asi jasné, že ak je batéria nainštalovaná otvorene a nie je ničím zablokovaná zhora alebo spredu, potom poskytne maximálny prenos tepla. Takáto inštalácia však nie je vždy možná - častejšie sú radiátory čiastočne skryté okennými parapetmi. Možné sú aj iné možnosti. Okrem toho niektorí majitelia, ktorí sa snažia umiestniť vykurovacie telesá do vytvoreného interiérového súboru, ich úplne alebo čiastočne skryjú ozdobné zásteny– aj to výrazne ovplyvňuje tepelný výkon.
Ak existujú určité „náčrty“ toho, ako a kde budú radiátory namontované, možno to vziať do úvahy aj pri výpočtoch zavedením špeciálneho koeficientu „m“:
| Ilustračné | Vlastnosti inštalácie radiátorov | Hodnota koeficientu "m" |
|---|---|---|
| Radiátor je umiestnený otvorene na stene alebo nie je zakrytý parapetom | m = 0,9 | |
| Radiátor je zhora krytý parapetom alebo policou | m = 1,0 | |
| Radiátor je zhora prekrytý vyčnievajúcim nástenným výklenkom | m = 1,07 | |
| Radiátor je zakrytý zhora parapetom (výklenkom) a z prednej časti ozdobnou clonou | m = 1,12 | |
| Radiátor je kompletne uzavretý v ozdobnom obale | m = 1,2 |
Takže vzorec výpočtu je jasný. Niektorí čitatelia sa určite okamžite chytia za hlavu - hovoria, že je to príliš komplikované a ťažkopádne. Ak však k veci pristupujete systematicky a usporiadane, potom nie je ani stopy po zložitosti.
Každý dobrý majiteľ domu musí mať podrobný grafický plán svojho „majetku“ s vyznačenými rozmermi a zvyčajne orientovaný na svetové strany. Klimatické vlastnosti región je ľahké určiť. Zostáva len prejsť všetky miestnosti pomocou pásky a objasniť niektoré nuansy pre každú izbu. Vlastnosti bývania - „vertikálna blízkosť“ nad a pod, umiestnenie vchodové dvere, navrhovaná alebo existujúca schéma inštalácie vykurovacích radiátorov - nikto okrem vlastníkov nevie lepšie.
Odporúča sa okamžite vytvoriť pracovný list, kde môžete zadať všetky potrebné údaje pre každú miestnosť. Do nej sa zapíše aj výsledok výpočtov. No a k samotným výpočtom pomôže vstavaná kalkulačka, ktorá už obsahuje všetky vyššie spomínané koeficienty a pomery.
Ak sa niektoré údaje nepodarilo získať, potom ich, samozrejme, nemôžete brať do úvahy, ale v tomto prípade kalkulačka „predvolene“ vypočíta výsledok s prihliadnutím na najmenej priaznivé podmienky.
Možno vidieť na príklade. Máme plán domu (úplne ľubovoľný).
Región s úrovňou minimálne teploty v rozmedzí -20 ÷ 25 °C. Prevaha zimných vetrov = severovýchod. Dom je jednopodlažný, so zatepleným podkrovím. Izolované podlahy na zemi. Bolo zvolené optimálne diagonálne napojenie radiátorov, ktoré budú inštalované pod parapety.
Vytvorme si tabuľku asi takto:
| Miestnosť, jej plocha, výška stropu. Izolácia podlahy a „susedstvo“ nad a pod | Počet vonkajších stien a ich hlavné umiestnenie vzhľadom na svetové strany a „veternú ružicu“. Stupeň izolácie stien | Počet, typ a veľkosť okien | Dostupnosť vchodových dverí (do ulice alebo na balkón) | Požadovaný tepelný výkon (vrátane 10% rezervy) |
|---|---|---|---|---|
| Rozloha 78,5 m² | 10,87 kW ≈ 11 kW | |||
| 1. Predsieň. 3,18 m². Strop 2,8 m Podlaha položená na zemi. Povyše je zateplené podkrovie. | Jeden, južný, priemerný stupeň izolácie. Záveterná strana | Nie | Jeden | 0,52 kW |
| 2. Hala. 6,2 m². Strop 2,9 m Zateplená podlaha na zemi. Hore - zateplené podkrovie | Nie | Nie | Nie | 0,62 kW |
| 3. Kuchyňa-jedáleň. 14,9 m². Strop 2,9m na zemi dobre zateplená podlaha. Poschodie - zateplené podkrovie | Dvaja. Juhozápad. Priemerný stupeň izolácie. Záveterná strana | dve, jednokomorové okno s dvojitým zasklením, 1200 × 900 mm | Nie | 2,22 kW |
| 4. Detská izba. 18,3 m². Strop 2,8m na zemi dobre zateplená podlaha. Hore - zateplené podkrovie | Dva, Sever - Západ. Vysoký stupeň izolácie. Náveterné | Dve okná s dvojitým zasklením, 1400 × 1000 mm | Nie | 2,6 kW |
| 5. Spálňa. 13,8 m². Strop 2,8m na zemi dobre zateplená podlaha. Hore - zateplené podkrovie | Dva, Sever, Východ. Vysoký stupeň izolácie. Náveterná strana | Jednoduché okno s dvojitým zasklením, 1400 × 1000 mm | Nie | 1,73 kW |
| 6. Obývacia izba. 18,0 m². Strop 2,8 m dobre izolovaná podlaha. Povyše je zateplené podkrovie | Dva, východ, juh. Vysoký stupeň izolácie. Paralelne so smerom vetra | Štyri okná s dvojitým zasklením, 1500 × 1200 mm | Nie | 2,59 kW |
| 7. Kombinovaná kúpeľňa. 4,12 m². Strop 2,8 m dobre izolovaná podlaha. Povyše je zateplené podkrovie. | Jeden, Sever. Vysoký stupeň izolácie. Náveterná strana | Jeden. Drevený rám s dvojitým zasklením. 400 × 500 mm | Nie | 0,59 kW |
| CELKOM: |
Potom pomocou nižšie uvedenej kalkulačky urobíme výpočty pre každú izbu (už s prihliadnutím na 10% rezervu). Používanie odporúčanej aplikácie nezaberie veľa času. Potom už zostáva len zhrnúť získané hodnoty pre každú miestnosť - to bude potrebné celkový výkon vykurovacie systémy.
Výsledok pre každú miestnosť vám mimochodom pomôže vybrať správny počet vykurovacích radiátorov - zostáva len rozdeliť podľa konkrétnych tepelná energia jednu sekciu a zaokrúhlite nahor.
Ak chcete zistiť, aký výkon by malo mať zariadenie na tepelnú energiu súkromného domu, musíte určiť celkové zaťaženie vykurovacieho systému, pre ktorý sa vykonáva tepelný výpočet. V tomto článku nebudeme hovoriť o zväčšenej metóde výpočtu plochy alebo objemu budovy, ale predstavíme presnejšiu metódu, ktorú používajú projektanti, len v zjednodušenej forme pre lepšie vnímanie. Vykurovací systém domu teda podlieha 3 typom zaťaženia:
- kompenzácia strát tepelnej energie prechádzajúcej cez stavebné konštrukcie (steny, podlahy, strechy);
- ohrev vzduchu potrebného na vetranie priestorov;
- ohrev vody pre potreby TÚV(keď je zapojený kotol a nie samostatný ohrievač).
Stanovenie tepelných strát cez vonkajšie ploty
Na začiatok predstavme vzorec z SNiP, ktorý sa používa na výpočet tepelnej energie stratenej pri oddeľovaní stavebných konštrukcií vnútorný priestor domy z ulice:
Q = 1/R x (tв – tн) x S, kde:
- Q – spotreba tepla unikajúca cez konštrukciu, W;
- R – odolnosť proti prestupu tepla cez materiál oplotenia, m2ºС / W;
- S – plocha tejto stavby, m2;
- tв – teplota, ktorá by mala byť vo vnútri domu, ºС;
- tн – priemerná teplota na ulici za 5 najchladnejších dní, ºС.
Pre referenciu. Podľa metodiky sa výpočty tepelných strát vykonávajú samostatne pre každú miestnosť. V záujme zjednodušenia úlohy sa navrhuje brať budovu ako celok, pričom je prijateľná priemerná teplota 20-21 ºС.
Samostatne sa vypočíta plocha pre každý typ vonkajšieho oplotenia, pre ktorú sa merajú okná, dvere, steny a podlahy s krytinou. Je to spôsobené tým, že sú vyrobené z rôznych materiálov rôznej hrúbky. Výpočet sa teda bude musieť vykonať samostatne pre všetky typy konštrukcií a výsledky sa potom spočítajú. Najchladnejší vonkajšia teplota v oblasti svojho bydliska asi poznáte z praxe. Parameter R sa však bude musieť vypočítať samostatne pomocou vzorca:
R = δ / λ, kde:
- λ – súčiniteľ tepelnej vodivosti materiálu oplotenia, W/(mºС);
- δ – hrúbka materiálu v metroch.
Poznámka. Hodnota λ je orientačná, nie je ťažké ju nájsť v akejkoľvek referenčnej literatúre a pre plastové okná Tento koeficient vám povedia výrobcovia. Nižšie je uvedená tabuľka s koeficientmi tepelnej vodivosti niektorých stavebných materiálov a pre výpočty je potrebné vziať prevádzkové hodnoty λ.
Ako príklad si spočítajme, koľko tepla stratí 10 m2 tehlová stena Hrúbka 250 mm (2 tehly) s teplotným rozdielom medzi exteriérom a interiérom domu 45 ºС:
R = 0,25 m / 0,44 W/(mºС) = 0,57 m2ºС / W.
Q = 1/0,57 m2 ºС / š x 45 ºС x 10 m2 = 789 W alebo 0,79 kW.
Ak stena pozostáva z rôznych materiálov ( stavebný materiál plus izolácia), potom sa musia tiež vypočítať samostatne pomocou vyššie uvedených vzorcov a výsledky sa musia sčítať. Okná a strešná krytina sa počítajú rovnako, pri podlahách je však situácia iná. Prvým krokom je nakresliť plán budovy a rozdeliť ju na zóny široké 2 m, ako je znázornené na obrázku:
Teraz by ste mali vypočítať plochu každej zóny a nahradiť ju do hlavného vzorca jeden po druhom. Namiesto parametra R musíte vziať štandardné hodnoty pre zóny I, II, III a IV uvedené v tabuľke nižšie. Na konci výpočtov výsledky spočítame a dostaneme celkovú tepelnú stratu cez podlahy.
Spotreba na ohrev vetracieho vzduchu
Neinformovaní ľudia často neberú do úvahy, že treba ohrievať aj privádzaný vzduch v dome a táto tepelná záťaž dopadá aj na vykurovaciu sústavu. Studený vzduch zvonku stále vstupuje do domu, či chceme alebo nie, a na jeho vykúrenie potrebuje energiu. Navyše, súkromný dom musí mať plnohodnotné prívodné a odsávacie vetranie, zvyčajne s prirodzeným impulzom. Výmena vzduchu sa vytvára v dôsledku prítomnosti ťahu vo ventilačných kanáloch a komíne kotla.
Ponúkané v regulačnej dokumentácie Metóda stanovenia tepelnej záťaže z vetrania je pomerne zložitá. Docela presné výsledky možno získať, ak toto zaťaženie vypočítate pomocou dobre známeho vzorca prostredníctvom tepelnej kapacity látky:
Qvent = cmΔt, tu:
- Qvent – množstvo tepla potrebného na vykurovanie privádzaný vzduch, W;
- Δt – teplotný rozdiel vonku a vo vnútri domu, ºС;
- m – hmotnosť zmesi vzduchu prichádzajúcej zvonku, kg;
- с – tepelná kapacita vzduchu, predpokladaná 0,28 W / (kg ºС).
Ťažkosti pri výpočte tohto typu tepelného zaťaženia spočívajú v správna definícia hmotnosť ohriateho vzduchu. Zistite, koľko sa ho dostane do domu a kedy prirodzené vetranieťažké. Preto sa oplatí obrátiť sa na normy, pretože budovy sú postavené podľa projektov, ktoré zahŕňajú požadované výmeny vzduchu. A normy hovoria, že vo väčšine miestností by sa prostredie vzduchu malo meniť raz za hodinu. Potom vezmeme objemy všetkých miestností a pripočítame k nim prietoky vzduchu pre každú kúpeľňu - 25 m3/h a kuchyňu plynový sporák– 100 m3/h.
Na výpočet tepelného zaťaženia na vykurovanie z vetrania sa musí výsledný objem vzduchu premeniť na hmotnosť, pričom sa zistí jeho hustota pri rôznych teplotách z tabuľky:
Predpokladajme, že celkové množstvo privádzaného vzduchu je 350 m3/h, vonkajšia teplota mínus 20 ºС, vnútorná – plus 20 ºС. Potom bude jeho hmotnosť 350 m3 x 1,394 kg/m3 = 488 kg a tepelné zaťaženie vykurovacieho systému bude Qvent = 0,28 W / (kg ºС) x 488 kg x 40 ºС = 5465,6 W alebo 5,5 kW.
Tepelná záťaž z vykurovacej vody pre dodávku teplej úžitkovej vody
Na určenie tohto zaťaženia môžete použiť rovnaký jednoduchý vzorec, len teraz musíte vypočítať tepelnú energiu vynaloženú na ohrev vody. Jeho tepelná kapacita je známa a je 4,187 kJ/kg °C alebo 1,16 W/kg °C. Vzhľadom na to, že 4-členná rodina potrebuje na 1 deň iba 100 litrov vody zohriatej na 55 °C, dosadíme do vzorca tieto čísla a dostaneme:
QTUV = 1,16 W/kg °C x 100 kg x (55 – 10) °C = 5220 W alebo 5,2 kW tepla za deň.
Poznámka.Štandardne sa akceptuje, že 1 liter vody sa rovná 1 kg a teplota je studená voda z vodovodu rovná 10 °C.
Jednotkou výkonu zariadenia je vždy 1 hodina a výsledných 5,2 kW sa vzťahuje na deň. Toto číslo však nemôžeme deliť 24, pretože chceme mať teplú vodu čo najskôr a na to musí mať kotol výkonovú rezervu. To znamená, že toto zaťaženie sa musí pridať k zvyšku tak, ako je.
Záver
Tento výpočet zaťaženia vykurovania domácností poskytne oveľa presnejšie výsledky ako tradičným spôsobom z hľadiska plochy, aj keď budete musieť tvrdo pracovať. Konečný výsledok je potrebné vynásobiť bezpečnostným faktorom - 1,2, prípadne aj 1,4 a podľa vypočítanej hodnoty vybrať zariadenie kotla. Ďalší spôsob zväčšeného výpočtu tepelných zaťažení podľa noriem je uvedený vo videu: