Kaj je toplotna moč. Kako izračunati moč ogrevanja

Kako oblikovati, izračunati in določiti moč ogrevalnega sistema za dom brez vključevanja strokovnjakov? To vprašanje zanima mnoge.

Izbira vrste kotla

Ugotovite, kateri vir toplote bo za vas najbolj dostopen in cenovno ugoden. To so lahko elektrika, plin, premog in tekoča goriva. In na podlagi tega izberite vrsto kotla. To je zelo pomembno vprašanje ki jih je treba najprej rešiti.

1. Električni kotel. V postsovjetskem prostoru sploh ni povpraševanje, saj je uporaba električne energije za ogrevanje prostorov zelo draga in zahteva brezhibno delovanje električnega omrežja, kar pa ni mogoče.
2. Plinski kotel. To je največ najboljša možnost, ekonomično in priročno. So popolnoma varni in se lahko namestijo v kuhinjo. Plin ima največji koeficient koristno dejanje, in če imate možnost povezave z plinske cevi, nato namestite tak kotel.
3. Kotel na trda goriva. Predpostavlja stalno prisotnost osebe, ki bo dodala gorivo. Toplotna moč takih kotlov ni konstantna, temperatura v prostoru pa bo ves čas nihala.
4. Kotel na tekoče gorivo. Povzroča veliko škodo okolju, če pa ni druge možnosti, obstaja posebna oprema za odpadke kotla.

Določanje moči ogrevalnega sistema: preprosti koraki

Za izračune, ki jih potrebujemo, moramo določiti naslednje parametre:

• kvadrat prostorov. Upoštevano skupna površina celotno hišo in ne le tistih prostorov, ki jih nameravate ogrevati. Označeno s črko S.
• Specifično moč kotel glede na podnebne razmere. Določeno glede na podnebno območje v kateri se nahaja vaš dom. Na primer, za jug - 0,7-0,9 kW, za sever - 1,5-2,0 kW. Toda v povprečju lahko za udobje in enostavnost izračunov vzamete 1. Označujemo ga s črko W.

Torej, specifična moč kotla = (S*W) /10.

Ta indikator določa, ali to napravo ohraniti potrebno temperaturni režim v vašem domu. Če je moč kotla manjša od tiste, ki jo potrebujete po izračunih, kotel ne bo mogel ogreti prostora in bo ohlajen. In če moč preseže tisto, kar potrebujete, bo prišlo do velike presežne porabe goriva in s tem finančni stroški. Od tega indikatorja je odvisna moč ogrevalnega sistema in njegova racionalnost.

Koliko radiatorjev je potrebno zagotoviti polna moč ogrevalni sistemi?

Za odgovor na to vprašanje lahko uporabite zelo preprosto formulo: površino ogrevanega prostora pomnožite s 100 in delite z močjo ene baterije.

Poglejmo si pobližje:

• saj imamo sobe različne velikosti, bi bilo priporočljivo upoštevati vsakega posebej;
• 100 vatov – povprečna vrednost moč na kvadratni meter prostora, ki zagotavlja najprimernejšo, udobno temperaturo;
• moč enega odseka grelnega radiatorja - ta vrednost je individualna za različni radiatorji in je odvisno od materiala, iz katerega so izdelani. Če nimate takšnih informacij, lahko vzamete povprečno vrednost moči enega odseka moderni radiatorji- 180-200 vatov.

Material, iz katerega je izdelan radiator, je zelo pomembna točka, saj sta od tega odvisna njegova odpornost proti obrabi in prenos toplote. Jeklo in lito železo imajo nizko moč preseka. Največja moč Anodizirani so drugačni - moč njihovih odsekov je 215 W, odlična zaščita pred korozijo, imajo garancijo do 30 let, kar seveda vpliva na stroške takšnih baterij. A ob upoštevanju vseh dejavnikov varčevanje v v tem primeru ni vredno.

1.
2.
3.
4.

Preden začnete z namestitvijo avtonomni sistem ogrevanje v lasten dom ali stanovanje mora imeti lastnik nepremičnine projekt. Njegovo ustvarjanje strokovnjakov med drugim pomeni, da bo toplotna moč izračunana za sobo z določeno območje in glasnost. Na fotografiji si lahko ogledate, kako bi lahko izgledal ogrevalni sistem zasebnega gospodinjstva.

Potreba po izračunu toplotne moči ogrevalnega sistema

Potreba po izračunu toplotne energije, potrebne za ogrevanje prostorov in pomožni prostori, je posledica dejstva, da je treba določiti glavne značilnosti sistema glede na posamezne značilnosti projektiranega objekta, vključno z:

• namen stavbe in njena vrsta;
• konfiguracija vsake sobe;
• število prebivalcev;
• geografska lega in regijo, v kateri se nahaja kraj;
• drugi parametri.

Izračun potrebna moč ogrevanje je pomembna točka, se njegov rezultat uporabi za izračun parametrov ogrevalna oprema ki jih nameravajo namestiti:

1. Izbira kotla glede na njegovo moč. Operativna učinkovitost ogrevalna struktura določa pravilna izbira grelne enote. Kotel mora imeti takšno zmogljivost, da zagotavlja ogrevanje vseh prostorov v skladu s potrebami prebivalcev hiše ali stanovanja tudi v najhladnejših zimskih dneh. Hkrati, če ima naprava presežek moči, del proizvedene energije ne bo potreben, kar pomeni, da bo določena količina denarja izgubljena.
2. Potreba po usklajevanju povezave z magistralni plinovod . Da se pridružim plinsko omrežje Zahtevane bodo specifikacije. Če želite to narediti, oddajte vlogo pri ustrezni službi, v kateri navedete pričakovano porabo plina za leto in oceno skupne toplotne moči za vse porabnike.
3. Izvajanje izračunov periferne opreme. potrebno je določiti dolžino cevovoda in presek cevi, produktivnost obtočna črpalka, vrsto baterije itd.

Približne možnosti izračuna

Toplotno moč ogrevalnega sistema je precej težko natančno izračunati, to lahko storijo le strokovnjaki z ustreznimi kvalifikacijami in posebnim znanjem. Zaradi tega so ti izračuni običajno zaupani strokovnjakom.

Hkrati pa jih je več preprostih načinov, ki vam omogočajo približno oceno potrebne količine toplotne energije in jih lahko naredite sami:

1. Pogosto se uporablja izračun ogrevalne moči po površini (več podrobnosti: ""). Menijo, da stanovanjske zgradbe so zgrajene po načrtih, razvitih ob upoštevanju podnebja v določeni regiji, in to v oblikovalske rešitve Predvidena je uporaba materialov, ki zagotavljajo potrebno toplotno ravnotežje. Zato je pri izračunu običajno vrednost specifične moči pomnožiti s površino prostorov. Na primer, za moskovsko regijo se ta parameter giblje od 100 do 150 vatov na "kvadrat".
2. Natančnejši rezultat bo dosežen, če upoštevate prostornino prostora in temperaturo. Algoritem izračuna vključuje višino stropa, stopnjo udobja v ogrevanem prostoru in značilnosti hiše.

   Uporabljena formula je naslednja: Q = VxΔTxK/860, kjer je:
   

   
   V - prostornina prostora;
   ΔT - razlika med temperaturo v hiši in zunaj na ulici;
   K – koeficient toplotne izgube.
   
   Korekcijski faktor vam omogoča, da upoštevate oblikovne značilnosti nepremičnine. Na primer, ko se določi toplotna moč ogrevalnega sistema stavbe, je za stavbe z običajno dvojno zidano streho K v območju 1,0–1,9.
3. Metoda agregiranih kazalnikov. V marsičem podobna prejšnji možnosti, vendar se uporablja za izračun toplotne obremenitve ogrevalnih sistemov stanovanjske zgradbe ali druge velike predmete.

Vse tri zgornje metode, ki vam omogočajo izračun potrebnega prenosa toplote, dajejo približen rezultat, ki se lahko od dejanskih podatkov razlikuje manj ali manj. velika stran. Jasno je, da namestitev ogrevalnega sistema z majhno močjo ne bo zagotovila zahtevane stopnje ogrevanja.

Po drugi strani bo presežna moč ogrevalne opreme povzročila hitro obrabo naprav, prekomerno porabo goriva, električne energije in s tem gotovina. Takšni izračuni se običajno uporabljajo v preprostih primerih, na primer pri izbiri kotla.

Natančen izračun toplotne moči

Stopnja toplotne izolacije in njena učinkovitost sta odvisni od tega, kako dobro je izdelana in od oblikovne značilnosti zgradbe. Glavnina toplotnih izgub nastane na zunanjih stenah (približno 40 %), sledijo pa jim okenske zasnove(okoli 20%), streha in pod pa 10%. Preostala toplota zapusti hišo skozi prezračevanje in vrata.

Zato je treba pri izračunu toplotne moči ogrevalnega sistema upoštevati te nianse.

Za to se uporabljajo korekcijski faktorji:

• K1 je odvisen od vrste oken. Okna z dvojno zasteklitvijo ustrezajo 1, običajna zasteklitev - 1,27, trikomorna okna - 0,85;
• K2 prikazuje stopnjo toplotne izolativnosti sten. Razpon je od 1 (penasti beton) do 1,5 za betonske bloke in 1,5 opeke;
• K3 odraža razmerje med površino oken in tal. Čim več okenski okvirji večja je toplotna izguba. Pri 20% zasteklitvi je koeficient 1, pri 50% pa naraste na 1,5;
• K4 je odvisen od minimalne temperature zunaj objekta med ogrevalna sezona. Kot enoto vzemite temperaturo -20 °C in nato dodajte ali odštejte 0,1 za vsakih 5 stopinj;
• K5 upošteva število zunanjih sten. Koeficient za eno steno je 1, če sta dve ali tri, potem je 1,2, če so štiri - 1,33;
• K6 odraža tip sobe, ki se nahaja nad določeno sobo. Če je na voljo na vrhu stanovanjsko etažo korekcijska vrednost - 0,82, toplo podstrešje - 0,91, hladno podstrešje - 1,0;
• K7 - odvisno od višine stropov. Za višino 2,5 metra je 1,0, za 3 metre pa 1,05.

Ko so znani vsi korekcijski faktorji, se za vsak prostor izračuna moč ogrevalnega sistema po formuli:

Praviloma se za zagotovitev rezerve toplotne energije za vse vrste nepredvidenih primerov rezultat poveča za 15–20%. Lahko so hude zmrzali, razbito okno, poškodovana toplotna izolacija itd.

Primer izračuna

Recimo, da morate vedeti, kakšna mora biti toplotna moč ogrevalnega sistema za hišo iz lesa s površino 150 m² s toplim podstrešjem, tremi zunanje stene in dvojna zasteklitev na oknih. Hkrati je višina sten 2,5 metra, površina zasteklitve pa 25%. Minimalna temperatura zunaj v najbolj mrzli petdnevnici -28 °C.

Korekcijski faktorji bodo v tem primeru enaki:

• K1 ( okno z dvojno zasteklitvijo) = 1,0;
• K2 (stene iz lesa) = 1,25;
• K3 (površina zasteklitve) = 1,1;
• K4 (pri -25 °C -1,1 in pri 30 °C) = 1,16;
• K5 (tri zunanje stene) = 1,22;
• K6 (zgoraj toplo podstrešje) = 0,91;
• K7 (višina prostora) = 1,0.

Q=100 W/m²x135 m²x1,0x1,25x1,1x1,16x1,22x0,91x1,0 = 23,9 kW.

Posledično bo moč ogrevalnega sistema: W = Qx1,2 = 28,7 kW.

V primeru, da bi uporabili poenostavljeno metodo izračuna, ki temelji na izračunu ogrevalne moči glede na površino, bi bil rezultat popolnoma drugačen:

100–150 W x 150 m² = 15–22,5 kW

Ogrevalni sistem bi deloval brez rezerve moči – na meji. Zgornji primer potrjuje pomen uporabe natančnih metod za določanje toplotne obremenitve za ogrevanje.

Primer izračuna toplotne moči ogrevalnega sistema v videu:

Razlog za segrevanje prevodnika je v tem, da se energija elektronov, ki se gibljejo v njem (z drugimi besedami, trenutna energija) med zaporednimi trki delcev z ioni molekularnega elementa pretvori v topli tip energije ali Q, tako nastane koncept "toplotne moči".

Trenutno delo se meri z uporabo mednarodni sistem Enote SI z uporabo joulov (J) so opredeljene kot "watt" (W). Če se v praksi oddaljimo od sistema, lahko uporabimo tudi nesistemske enote, ki merijo delo toka. Med njimi so vatna ura (W × h), kilovatna ura (skrajšano kW × h). Na primer, 1 W × h označuje delo toka s specifično moč 1 vat in trajanje ene ure.

Če se elektroni premikajo vzdolž mirujočega kovinskega prevodnika, v tem primeru vsi koristno delo ustvarjeni tok se porazdeli na ogrevanje kovinska konstrukcija, in na podlagi določil zakona o ohranitvi energije to lahko opišemo s formulo Q=A=IUt=I 2 Rt=(U 2 /R)*t. Takšna razmerja natančno izražajo znani Joule-Lenzov zakon. Zgodovinsko gledano jo je prvi empirično določil znanstvenik D. Joule sredi 19. stoletja, hkrati pa neodvisno od njega še en znanstvenik - E. Lenz. Praktična uporaba toplotna energija je našla pot v tehnično uporabo z izumom navadne žarnice z žarilno nitko leta 1873 ruskega inženirja A. Ladygina.

Toplotna moč toka se uporablja v številnih električne naprave in industrijske instalacije, in sicer pri toplotnem ogrevanju električne peči, električno varjenje in oprema za inventar so zelo pogosti gospodinjski aparati na električni učinek ogrevanja - kotli, spajkalniki, kotlički, likalniki.

Toplotni učinek se znajde tudi v prehrambeni industriji. Pri visokem deležu uporabe se uporablja možnost električnega kontaktnega ogrevanja, ki zagotavlja toplotno moč. Določeno je z dejstvom, da tok in njegova toplotna moč, ki vplivata na živilski izdelek, ki ima določeno stopnjo odpornosti, povzroči enakomerno segrevanje v njem. Navedemo lahko primer, kako se proizvajajo klobase: skozi poseben razpršilnik mleto meso vstopi v kovinske kalupe, katerih stene hkrati služijo kot elektrode. Tu je zagotovljena stalna enakomernost ogrevanja po celotni površini in prostornini izdelka, vzdrževanje nastavljene temperature in ohranjanje optimalne temperature. biološka vrednostživila, skupaj s temi dejavniki pa trajanje tehnološkega dela in poraba energije ostajata najmanjša.

Specifični toplotni tok (ω), z drugimi besedami, tisto, kar se sprosti na enoto prostornine za določeno časovno enoto, se izračuna na naslednji način. Elementarna cilindrična prostornina prevodnika (dV) s presekom prevodnika dS, dolžino dl, vzporednico in uporom je sestavljena iz enačb R=p(dl/dS), dV=dSdl.

V skladu z definicijami Joule-Lenzovega zakona se bo v dodeljenem času (dt) v prostornini, ki smo jo vzeli, sprostila raven toplote, ki je enaka dQ=I 2 Rdt=p(dl/dS)(jdS) 2 dt=pj 2 dVdt. V tem primeru je ω=(dQ)/(dVdt)=pj 2 in z uporabo Ohmovega zakona tukaj za določitev gostote toka j=γE in razmerja p=1/γ takoj dobimo izraz ω=jE= γE 2 V diferencialni obliki daje koncept zakona Joule-Lenz.

Lastniki zasebnih hiš, stanovanj ali drugih objektov se morajo ukvarjati s toplotnotehničnimi izračuni. To je osnova osnov gradbenega načrtovanja.

Razumevanje bistva teh izračunov v uradnih dokumentih ni tako težko, kot se zdi.

Prav tako se lahko naučite sami izvajati izračune, da se odločite, kakšno izolacijo uporabiti, kako debela naj bo, kakšne moči je treba kupiti kotel in ali razpoložljivi radiatorji zadostujejo za določeno območje.

Odgovore na ta in številna druga vprašanja lahko najdete, če razumete, kaj je toplotna moč. Formula, definicija in področje uporabe - preberite članek.

Preprosto povedano, toplotni izračun pomaga natančno ugotoviti, koliko toplote stavba shrani in izgubi ter koliko energije mora proizvesti ogrevanje, da se ohranijo udobne razmere v domu.

Pri ocenjevanju toplotnih izgub in stopnje oskrbe s toploto se upoštevajo naslednji dejavniki:

1. Za kakšen objekt gre: koliko nadstropij ima, razpoložljivost kotne sobe, ne glede na to, ali je stanovanjsko ali industrijsko itd.
2. Koliko ljudi bo "živelo" v stavbi.
3. Pomembna podrobnost je površina zasteklitve. In dimenzije strehe, sten, tal, vrat, višine stropa itd.
4. Kako dolga je kurilna sezona? podnebne značilnosti regiji.
5. V skladu s SNiP so določeni temperaturni standardi, ki bi morali biti v prostorih.
6. Debelina sten, stropov, izbrani toplotni izolatorji in njihove lastnosti.

Upoštevajo se lahko drugi pogoji in značilnosti, na primer za proizvodne zmogljivosti upoštevajo se delovni dnevi in ​​vikendi, moč in vrsta prezračevanja, orientacija stanovanja na kardinalne točke itd.

Zakaj potrebujete toplotni izračun?

Kako so gradbeniki preteklosti uspeli brez toplotnih izračunov?

Ohranjene trgovske hiše kažejo, da je bilo vse narejeno preprosto z rezervami: manjša okna, debelejše stene. Izkazalo se je, da je toplo, vendar ni ekonomsko donosno.

Toplotnotehnični izračuni nam omogočajo gradnjo na najbolj optimalen način. Materiala se ne vzame več ali manj, ampak točno toliko, kolikor je potrebno. Zmanjšajo se dimenzije objekta in stroški njegove gradnje.

Izračun rosišča vam omogoča gradnjo tako, da se materiali čim dlje ne pokvarijo.

Za določitev potrebne moči kotla tudi ne morete brez izračunov. Skupna moč sestavljajo jo stroški energije za ogrevanje prostorov, ogrevanje topla voda za gospodinjske potrebe in možnost blokiranja toplotnih izgub pri prezračevanju in klimatizaciji. Dodana je rezerva moči za obdobja največjega mraza.

Pri uplinjanju objekta je potrebno usklajevanje s službami. Izračunano letna poraba plin za ogrevanje in skupno moč toplotnih virov v gigakalorijah.

Pri izbiri elementov ogrevalnega sistema so potrebni izračuni. Sistem cevi in ​​radiatorjev je izračunan - lahko ugotovite, kakšna mora biti njihova dolžina in površina. Upošteva se izguba moči pri obračanju cevovoda, na spojih in prehodu skozi fitinge.

Ali ste vedeli, da število sekcij grelnih radiatorjev ni vzeto iz nič? Premalo jih bo povzročilo, da bo hiša hladna, preveč pa bo ustvarilo toploto in povzročilo prekomerna suhost zrak. Na povezavi so primeri pravilnega izračuna radiatorjev.

Izračun toplotne moči: formula

Oglejmo si formulo in navedite primere, kako narediti izračune za zgradbe z različnimi koeficienti disipacije.

Vx(delta)TxK= kcal/h (toplotna moč), kjer je:

• Prvi indikator "V" je prostornina izračunanih prostorov;
• Delta "T" - temperaturna razlika - je vrednost, ki pove, za koliko stopinj je topleje v prostoru kot zunaj;
• "K" je koeficient disipacije (imenuje se tudi "koeficient toplotne prehodnosti"). Vrednost je vzeta iz tabele. Običajno se ta številka giblje od 4 do 0,6.

Približne vrednosti koeficienta disipacije za poenostavljene izračune

• Če gre za neizoliran kovinski profil ali ploščo, bo "K" = 3 - 4 enote.
• Samski zidanje in minimalna izolacija - "K" = od 2 do 3.
• Dvozidna stena, standardni strop, okna in
• vrata - "K" = od 1 do 2.
• večina topla možnost. Okna z dvojno zasteklitvijo, opečne stene z dvojno izolacijo itd. - “K” = 0,6 – 0,9.

Natančnejši izračun lahko naredimo tako, da izračunamo točne dimenzije hišnih površin, ki se razlikujejo po lastnostih v m2 (okna, vrata itd.), zanje naredimo izračune posebej in dobljene kazalnike seštejemo.

Primer izračuna toplotne moči

Vzemimo določen prostor velikosti 80 m2 z višino stropa 2,5 m in izračunamo moč kotla, ki ga bomo potrebovali za ogrevanje.

Najprej izračunamo prostornino: 80 x 2,5 = 200 m3. Naša hiša je izolirana, vendar ne dovolj - koeficient disipacije je 1,2.

Zmrzali so lahko do -40 °C, v zaprtih prostorih pa želite imeti udobnih +22 stopinj, temperaturna razlika (delta "T") je 62 °C.

Številke nadomestimo v formulo moči toplotne izgube in pomnožimo:

200 x 62 x 1,2 = 14880 kcal/uro.

Dobljene kilokalorije pretvorimo v kilovate s pretvornikom:

• 1 kW = 860 kcal;
• 14880 kcal = 17302,3 W.

Zaokrožimo z rezervo in to razumemo že na samem huda zmrzal-40 stopinj bomo potrebovali 18 kW energije na uro.

Pomnožite obseg hiše z višino sten:

(8 + 10) x 2 x 2,5 = 90 m2 površine stene + 80 m2 stropa = 170 m2 površine v stiku z mrazom. Toplotna izguba, ki smo jo izračunali zgoraj, je znašala 18 kW/h, če površino hiše delimo z ocenjeno porabljeno energijo, dobimo, da 1 m2 vsako uro izgubi približno 0,1 kW ali 100 W pri temperaturi zunaj -40 °C, in v zaprtih prostorih +22 ° S.

Ti podatki lahko postanejo osnova za izračun zahtevane debeline izolacije na stenah.

Navedimo še en primer izračuna, ki je v nekaterih pogledih bolj zapleten, a bolj natančen.

Formula:

Q = S x (delta)T/R:

• Q – želena vrednost toplotne izgube doma v W;
• S – površina hladilnih površin v m2;
• T – temperaturna razlika v stopinjah Celzija;
• R – toplotna upornost materiala (m 2 x K/W) (kvadratni metri pomnoženi s Kelvini in deljeni z Watt).

Torej, da bi našli "Q" iste hiše kot v zgornjem primeru, izračunajmo površino njenih površin "S" (ne bomo šteli tal in oken).

• “S” v našem primeru = 170 m2, od tega je 80 m2 strop in 90 m2 stene;
• T = 62 °C;
• R – toplotni upor.

Iščemo "R" s pomočjo tabele toplotnega upora ali formule. Formula za izračun koeficienta toplotne prevodnosti je naslednja:

R= H/ K.T.(N – debelina materiala v metrih, K.T. – koeficient toplotne prevodnosti).

V tem primeru ima naša hiša stene iz dveh opek, obloženih s penasto plastiko debeline 10 cm, strop je prekrit z žagovino debeline 30 cm.

Ogrevalni sistem zasebni dom je treba urediti ob upoštevanju prihranka denarja pri energetskih virih. , kot tudi priporočila za izbiro kotlov in radiatorjev - natančno preberite.

Kaj in kako izolirati lesena hiša od znotraj, boste izvedeli ob branju. Izbira izolacije in tehnologije izolacije.

Iz tabele koeficientov toplotne prevodnosti (merjeno v W / (m 2 x K) Watt deljeno s produktom kvadratnega metra s Kelvinom). Za vsak material najdemo vrednosti, ki bodo:

• opeka – 0,67;
• polistirenska pena - 0,037;
• žagovina - 0,065.

Podatke zamenjajte v formulo (R= H/ K.T.):

• R (debelina stropa 30 cm) = 0,3 / 0,065 = 4,6 (m 2 x K) / W;
• R ( opečni zid 50 cm) = 0,5 / 0,67 = 0,7 (m 2 x K) / W;
• R (pena 10 cm) = 0,1 / 0,037 = 2,7 (m 2 x K) / W;
• R (stena) = R (opeka) + R (pena) = 0,7 + 2,7 = 3,4 (m 2 x K) / W.

Zdaj lahko začnemo z izračunom toplotne izgube "Q":

• Q za strop = 80 x 62 / 4,6 = 1078,2 W.
• Q stene = 90 x 62 / 3,4 = 1641,1 W.
• Vse kar ostane je, da dodate 1078,2 + 1641,1 in pretvorite v kW, izkaže se (če zaokrožite takoj) 2,7 kW energije v 1 uri.

Lahko opazite, kako velika razlika zgodilo v prvem in drugem primeru, čeprav sta bili prostornina hiš in temperatura zunaj okna v prvem in drugem primeru popolnoma enaki.

Vse je v stopnji utrujenosti hiš (čeprav bi seveda lahko bili podatki drugačni, če bi izračunali tla in okna).

Zaključek

Navedene formule in primeri kažejo, da je pri toplotnih izračunih zelo pomembno upoštevati čim več dejavnikov, ki vplivajo na toplotne izgube. To vključuje prezračevanje, površino oken, stopnjo utrujenosti itd.

In pristop, ko se na 10 m 2 hiše vzame 1 kW moči kotla, je preveč približen, da bi se nanj resno zanašali.

Video na temo

Za opravljanje naloge, ki mu je dodeljena, mora ogrevalni sistem imeti določeno toplotno moč. Projektna toplotna moč sistem identificira kot rezultat prevajanja toplotna bilanca v ogrevanih prostorih pri temperaturi zunanjega zraka tн.р, imenovan izračunano, enako povprečna temperatura najhladnejših pet dni z vrednostjo 0,92 tn.5 in določena za določeno gradbeno območje po standardih. Izračunana toplotna moč v ogrevalni sezoni se uporablja delno glede na spremembo toplotnih izgub prostorov med trenutna vrednost temperatura zunanjega zraka tn in samo pri tn.r - popolnoma.

Spremembe trenutnih potreb po toploti za ogrevanje se dogajajo skozi celotno kurilno sezono, zato se mora prenos toplote do kurilnih naprav spreminjati v širokih mejah. To je mogoče doseči s spreminjanjem temperature in (ali) količine hladilne tekočine, ki se premika v ogrevalnem sistemu. Ta proces se imenuje operativna ureditev.

Ogrevalni sistem je zasnovan tako, da v stavbi ustvari temperaturno okolje, ki je udobno za osebo ali ustreza zahtevam tehnološkega procesa.

Dodelljiv človeško telo Toplota mora biti predana okolju na tak način in v taki količini, da človek pri opravljanju katere koli dejavnosti ne doživi občutka mraza ali pregretja. Skupaj s stroški izhlapevanja s površine kože in pljuč se toplota sprošča s površine telesa s konvekcijo in sevanjem. Intenzivnost prenosa toplote s konvekcijo določata predvsem temperatura in mobilnost okoliškega zraka ter sevanje (sevanje) - s temperaturo površin ograj, ki so obrnjene v notranjost prostora.

Temperaturno stanje v prostoru je odvisno od toplotne moči ogrevalnega sistema, pa tudi od lokacije ogrevalnih naprav, termofizikalne lastnosti zunanje in notranje ograje, intenzivnost drugih virov vnosa in izgube toplote. V hladni sezoni prostor izgublja toploto predvsem preko zunanjih ograj in do neke mere skozi notranje ograje, ki ločujejo ta prostor od sosednjih, ki imajo več nizka temperatura zrak. Poleg tega se toplota porabi za ogrevanje zunanjega zraka, ki prodre v prostor skozi netesnosti v ograjah po naravni poti ali med delovanjem prezračevalnega sistema, ter materialov. vozila, izdelke, oblačila, ki v prostor vstopijo hladne od zunaj.

V ustaljenem (stacionarnem) načinu so izgube enake toplotnim dobitkom. Toplota vstopa v prostor od ljudi, tehnološke in gospodinjske opreme, virov umetna razsvetljava, od segretih materialov, izdelkov, kot posledica izpostavljenosti sončnemu sevanju na zgradbo. IN proizvodni prostori se lahko izvede tehnološki procesi povezana s sproščanjem toplote (kondenzacija vlage, kemične reakcije itd.).

Upoštevanje vseh naštetih komponent toplotnih izgub in dobitkov je nujno pri izračunu toplotne bilance prostorov stavbe in ugotavljanju primanjkljaja oziroma presežka toplote. Prisotnost toplotnega primanjkljaja dQ kaže na potrebo po ogrevanju prostora. Odvečno toploto navadno asimilira prezračevalni sistem. Za določitev ocenjene toplotne moči ogrevalnega sistema Qot pripravi bilanco porabe toplote za projektirane pogoje hladnega obdobja leta v obliki

Qot = dQ = Qlimit + Qi(vent) ± Qt(življenjska doba) (4.2.1)
kjer je Qlim - izguba toplote skozi zunanje ograje; Qi(vent) - poraba toplote za ogrevanje zunanjega zraka, ki vstopa v prostor; Qt(gospodinjstvo) - tehnološke ali gospodinjske emisije ali poraba toplote.

Metode za izračun posameznih komponent toplotne bilance, vključene v formulo (4.2.1), standardizira SNiP.

Glavne toplotne izgube skozi ograje prostora Qlim se določi glede na njegovo površino, zmanjšan upor toplotne prehodnosti ograje in izračunano temperaturno razliko med prostorom in zunaj ograje.

Pri izračunu toplotnih izgub skozi njih je treba površino posameznih ograj izračunati v skladu s pravili merjenja, ki jih določajo standardi.

Zmanjšani upor prenosa toplote ograje ali njegova obratna vrednost - koeficient prenosa toplote - se vzame v skladu s toplotnotehničnimi izračuni v skladu z zahtevami SNiP ali (na primer za okna, vrata) glede na proizvajalca.

Načrtovana temperatura prostora je običajno nastavljena enako projektni temperaturi zraka v prostoru tb, vzeti glede na namen prostora po SNiP, ki ustreza namenu ogrevane stavbe.

Pod projektna temperatura zunaj ograje se pri izračunu toplotnih izgub skozi notranje ograje upošteva zunanja temperatura zraka tn.r ali temperatura zraka hladnejšega prostora.

Glavne toplotne izgube skozi ograje se pogosto izkažejo za manjše od dejanskih vrednosti, saj pri tem ni upoštevan vpliv nekaterih dodatnih dejavnikov na proces prenosa toplote (filtracija zraka skozi ograje, izpostavljenost soncu in sevanju). površine ograj proti nebu, morebitne spremembe temperature zraka v prostoru po višini, vdor zunanjega zraka skozi odprtine itd.). Opredelitev povezanega dodatne toplotne izgube SNiP je standardiziran tudi v obliki dodatkov glavnim toplotnim izgubam.

Poraba toplote za ogrevanje hladnega zraka Qi (vent), ki vstopa v prostore stavb zaradi infiltracije skozi vrsto sten, predprostorov oken, luči, vrat, vrat, lahko znaša 30 ... 40% ali več glavne toplotne izgube. Količina zunanjega zraka je odvisna od zasnove in načrtovalske rešitve stavbe, smeri in hitrosti vetra, temperature zunanjega in notranjega zraka, tesnosti konstrukcij, dolžine in vrste narteksov odprtin odprtin. . Metoda za izračun vrednosti Qi (vent), ki jo standardizira tudi SNiP, se najprej zmanjša na izračun skupnega pretoka infiltriranega zraka skozi posamezne ograjene strukture prostora, ki je odvisen od vrste in narave puščanja v zunanjih ohišjih, ki določajo vrednosti njihove odpornosti na prepustnost zraka. Njihove dejanske vrednosti se vzamejo v skladu s SNiP ali glede na podatke proizvajalca ograjne konstrukcije.

Poleg zgoraj obravnavanih toplotnih izgub v javnih in upravnih stavbah pozimi, ko ogrevalni sistem deluje, so možni tako toplotni dobitki kot dodatni stroški toplote Qt. Ta komponenta toplotne bilance se običajno upošteva pri načrtovanju prezračevalnih in klimatskih sistemov. Če takšni sistemi v prostoru niso predvideni, je treba te dodatne vire upoštevati pri določanju konstrukcijske moči ogrevalnega sistema. Pri načrtovanju ogrevalnega sistema stanovanjski objekt V skladu s SNiP se upoštevanje dodatnih (gospodinjskih) toplotnih dobitkov v sobah in kuhinjah normalizira z vrednostjo najmanj Qlife = 10 W na 1 m 2 površine stanovanja, ki se odšteje od izračunanih toplotnih izgub teh prostorov.

Pri dokončanju izračunane toplotne moči ogrevalnega sistema po SNiP se upoštevajo tudi številni dejavniki, povezani s toplotno učinkovitostjo sistemov, ki se uporabljajo v sistemu. ogrevalne naprave. Indikator, ki ocenjuje to lastnost, je grelni učinek naprave, ki prikazuje razmerje med količino toplote, ki jo naprava dejansko porabi za ustvarjanje določenih pogojev toplotnega udobja v prostoru, in izračunanimi toplotnimi izgubami prostora. Po SNiP skupna količina dodatne toplotne izgube ne sme biti večja od 7% izračunane toplotne moči ogrevalnega sistema.

Za termotehnično presojo prostorskega načrtovanja in konstruktivne rešitve, pa tudi za približen izračun toplotne izgube stavbe uporabljajo indikator - specifična toplotna zmogljivost zgradbe q, W/(m 3 · °C), ki je ob znanih toplotnih izgubah stavbe enaka

q = Qin / (V(kositer - tn.r)), (4.2.2)
kjer je Qzd ocenjena toplotna izguba vseh prostorov stavbe, W; V je prostornina ogrevane stavbe glede na zunanje dimenzije, m3; (tв - tн.р) - izračunana temperaturna razlika za glavne (najbolj reprezentativne) prostore stavbe, ° C.

Vrednost q določa povprečno toplotno izgubo 1 m 3 stavbe glede na temperaturno razliko 1°C. Primeren je za uporabo pri toplotnotehnični oceni možnih strukturnih in načrtovalskih rešitev za stavbo. Vrednost q je običajno podana na seznamu glavnih značilnosti projekta ogrevanja.

Včasih se za približek toplotnih izgub stavbe uporablja specifična vrednost toplotne karakteristike. Vendar je treba opozoriti, da uporaba vrednosti q za določitev konstrukcijske ogrevalne obremenitve povzroči znatne napake v izračunu. To je razloženo z dejstvom, da vrednosti specifičnih toplotnih karakteristik, navedenih v referenčni literaturi, upoštevajo le glavne toplotne izgube stavbe, medtem ko ima ogrevalna obremenitev bolj zapleteno strukturo, opisano zgoraj.

Izračun toplotnih obremenitev ogrevalnih sistemov na podlagi agregiranih kazalnikov se uporablja samo za približne izračune in pri določanju potreb po toploti v regiji ali mestu, to je pri načrtovanju centralizirane oskrbe s toploto.