Ogrevalni sklop za dvorec vključuje različne naprave. Ogrevalna instalacija vključuje termostate, tlačne črpalke, baterije, zračnike, ekspanzijsko posodo, pritrdilne elemente, razdelilnike, kotlovske cevi, priključni sistem. V tem zavihku z viri bomo poskušali definirati za želena dacha določene grelne komponente. Ti oblikovalski elementi so nedvomno pomembni. Zato mora biti ujemanje vsakega elementa namestitve izvedeno pravilno.
Na splošno je situacija naslednja: zahtevali so izračun ogrevalne obremenitve; uporabil formulo: največja urna poraba: Q=Vin*qfrom*(Tin - Tp.from)*a in izračunal povprečno porabo toplote: Q = Qfrom*(Tin.-Ts.r.ot)/(Tin- Tp od)
Največja urna poraba ogrevanja:
Qot =(qot * Vn *(tv-tn)) / 1000000; Gcal/h
Qleto = (qot * Vn * R * 24 * (tv-tav))/ 1000000; Gcal/h
kjer je Vn prostornina stavbe po zunanjih meritvah, m3 (iz tehničnega potnega lista);
R – trajanje ogrevalne dobe;
R = 188 (vzemite svojo številko) dni (tabela 3.1) [SNB 2.04.02-2000 “Gradbena klimatologija”];
tav. – povprečna temperatura zunanjega zraka v ogrevalnem obdobju;
tav.= - 1,00С (tabela 3.1) [SNB 2.04.02-2000 “Gradbena klimatologija”]
tВ, - povprečna projektna temperatura notranjega zraka ogrevanih prostorov, ºС;
tв= +18ºС – za upravna stavba(Dodatek A, tabela A.1) [Metodologija za racionalizacijo porabe goriva in energetskih virov za organizacije stanovanjskih in komunalnih storitev];
tн= –24ºС – projektna temperatura zunanjega zraka za izračun ogrevanja (Dodatek E, tabela E.1) [SNB 4.02.01-03. Ogrevanje, prezračevanje in klimatizacija”];
qot – povprečje specifično značilnosti ogrevanja zgradbe, kcal / m³*h*ºС (Dodatek A, tabela A.2) [Metodologija za racionalizacijo porabe goriva in energetskih virov za stanovanjske in komunalne organizacije];
Za upravne stavbe:
.
Dobili smo rezultat, ki je več kot dvakrat večji od prvega izračuna! Kot prikazano praktične izkušnje, je ta rezultat veliko bližje resnične potrebe tople vode za 45-stanovanjski stanovanjski objekt.
Za primerjavo lahko navedete rezultat izračuna po stari metodi, ki je navedena v večini referenčne literature.
Možnost III. Izračun po stari metodi. Največja urna poraba toplote za potrebe oskrbe s toplo vodo za stanovanjske stavbe, hotele in bolnišnice splošni tip glede na število potrošnikov (v skladu s SNiP IIG.8–62) je bilo določeno na naslednji način:
,
kje k h - koeficient urne neenakosti porabe tople vode, vzet na primer po tabeli. 1.14 referenčna knjiga "Prilagoditev in delovanje omrežij za ogrevanje vode" (glej tabelo 1); n 1 - ocenjeno število potrošniki; b - stopnja porabe tople vode na 1 potrošnika, vzeta v skladu z ustreznimi tabelami SNiPa IIG.8–62i za stanovanjske zgradbe tip apartmaja, opremljen s kopalnicami od 1500 do 1700 mm, je 110–130 l/dan 65 - temperatura tople vode, °C; t x - temperatura hladno vodo, °С, sprejmi t x = 5°C.
Tako bo največja urna poraba toplote za sanitarno vodo enaka.
Kako optimizirati stroške ogrevanja? Ta problem je mogoče rešiti le integriran pristop, ob upoštevanju vseh parametrov sistema, zgradbe in podnebnih značilnosti regije. V tem primeru je najpomembnejša komponenta toplotna obremenitev za ogrevanje: izračun urnih in letnih kazalcev je vključen v sistem izračuna učinkovitosti sistema.
Zakaj morate poznati ta parameter?
Kakšen je izračun toplotne obremenitve za ogrevanje? Določa optimalno količino toplotne energije za vsak prostor in objekt kot celoto. Spremenljivke so moč ogrevalna oprema– kotel, radiatorji in cevovodi. Upoštevano tudi toplotne izgube Hiše.
V idealnem primeru bi morala toplotna moč ogrevalnega sistema nadomestiti vse toplotne izgube in hkrati vzdrževati udobno raven temperature. Zato morate pred izračunom letne ogrevalne obremenitve določiti glavne dejavnike, ki nanjo vplivajo:
- Značilno strukturni elementi Hiše. Zunanje stene, okna, vrata, prezračevalni sistemi vplivajo na stopnjo toplotne izgube;
- Dimenzije hiše. Logično je domnevati, da večja kot je soba, bolj intenzivno mora delovati ogrevalni sistem. Pomemben dejavnik v tem primeru ni le skupna prostornina vsake sobe, temveč tudi površina zunanjih sten in okenskih konstrukcij;
- Podnebje v regiji. Pri razmeroma majhnih padcih zunanjih temperatur je za nadomestitev toplotnih izgub potrebna majhna količina energije. Tisti. največja urna ogrevalna obremenitev je neposredno odvisna od stopnje znižanja temperature v določenem časovnem obdobju in povprečne letne vrednosti za ogrevalna sezona.
Ob upoštevanju teh dejavnikov se sestavijo optimalni toplotni pogoji delovanja ogrevalnega sistema. Če povzamemo vse zgoraj navedeno, lahko rečemo, da je določitev toplotne obremenitve za ogrevanje potrebna za zmanjšanje porabe energije in vzdrževanje optimalne ravni ogrevanja v prostorih hiše.
Za izračun optimalne ogrevalne obremenitve z uporabo agregatnih indikatorjev morate poznati natančno prostornino stavbe. Pomembno je vedeti, da je bila ta tehnika razvita za velike strukture, zato bo napaka pri izračunu velika.
Izbira metode izračuna
Pred izračunom ogrevalne obremenitve z uporabo agregiranih indikatorjev ali z večjo natančnostjo je treba ugotoviti priporočene temperaturne pogoje za stanovanjsko stavbo.
Pri izračunu ogrevalnih lastnosti se morate držati SanPiN 2.1.2.2645-10. Na podlagi podatkov tabele je v vsaki sobi v hiši potrebno zagotoviti optimalno temperaturni režim delovanje ogrevanja.
Metode, uporabljene za izračun urne obremenitve ogrevanja, imajo lahko različne stopnje natančnosti. V nekaterih primerih je priporočljivo uporabiti precej zapletene izračune, zaradi česar bo napaka minimalna. Če pri načrtovanju ogrevanja optimizacija stroškov energije ni prednostna naloga, se lahko uporabijo manj natančne sheme.
Pri izračunu urne obremenitve ogrevanja morate upoštevati dnevno spremembo zunanje temperature. Če želite izboljšati natančnost izračuna, morate vedeti tehnične specifikacije zgradbe.
Enostavni načini za izračun toplotne obremenitve
Vsak izračun toplotne obremenitve je potreben za optimizacijo parametrov ogrevalnega sistema ali izboljšanje toplotnoizolacijskih lastnosti hiše. Po njegovi izvedbi se izberejo določeni načini regulacije ogrevalne toplotne obremenitve. Razmislimo o ne-delovno intenzivnih metodah za izračun tega parametra ogrevalnega sistema.
Odvisnost ogrevalne moči od površine
Za hišo s standardno velikostjo prostorov, višino stropov in dobro toplotno izolacijo lahko uporabite znano razmerje med površino prostora in zahtevano ogrevalno močjo. V tem primeru bo potrebno proizvesti 1 kW toplote na 10 m². Za dobljeni rezultat je treba uporabiti korekcijski faktor glede na podnebno območje.
Predpostavimo, da se hiša nahaja v moskovski regiji. Njegova skupna površina je 150 m². V tem primeru bo urna ogrevalna obremenitev enaka:
15*1=15 kW/uro
Glavna pomanjkljivost te metode je velika napaka. Izračun ne upošteva sprememb vremenskih dejavnikov, pa tudi značilnosti stavbe - odpornost na prenos toplote sten in oken. Zato ga v praksi ni priporočljivo uporabljati.
Celovit izračun toplotne obremenitve stavbe
Za večji izračun ogrevalne obremenitve so značilni natančnejši rezultati. Sprva je bil uporabljen za predhodni izračun tega parametra, ko ni bilo mogoče določiti natančnih značilnosti stavbe. Splošna formula za določitev toplotne obremenitve za ogrevanje je predstavljeno spodaj:
kje q°– specifično toplotna zmogljivost zgradbe. Vrednosti je treba vzeti iz ustrezne tabele, A– zgoraj navedeni korekcijski faktor, Vn– zunanja prostornina stavbe, m³, Tvn in Tnro– temperaturne vrednosti znotraj in zunaj hiše.
Recimo, da moramo izračunati največ urna obremenitev za ogrevanje v hiši s prostornino po zunanjih stenah 480 m³ (površina 160 m², dvonadstropna hiša). V tem primeru bo toplotna karakteristika enaka 0,49 W/m³*C. Korekcijski faktor a = 1 (za moskovsko regijo). Optimalna temperatura v bivalnem prostoru (TV) mora biti +22°C. Zunanja temperatura bo -15°C. Za izračun urne ogrevalne obremenitve uporabimo formulo:
Q=0,49*1*480(22+15)= 9,408 kW
V primerjavi s prejšnjim izračunom je dobljena vrednost manjša. Vendar pa upošteva pomembne dejavnike - temperaturo v zaprtih prostorih, na prostem in celotno prostornino stavbe. Podobne izračune je mogoče narediti za vsako sobo. Metodologija za izračun ogrevalne obremenitve z uporabo agregiranih kazalnikov omogoča določitev optimalna moč za vsak radiator v ločenem prostoru. Za natančnejši izračun morate poznati povprečne vrednosti temperature za določeno regijo.
S to metodo izračuna se lahko izračuna urna toplotna obremenitev za ogrevanje. Vendar dobljeni rezultati ne bodo dali optimalno natančne vrednosti toplotnih izgub stavbe.
Natančni izračuni toplotne obremenitve
Še vedno pa ta izračun optimalne toplotne obremenitve za ogrevanje ne zagotavlja zahtevane natančnosti izračuna. Ne upošteva najpomembnejšega parametra - značilnosti stavbe. Glavna je odpornost na prenos toplote materiala izdelave posamezne elemente dom - stene, okna, strop in tla. Določajo stopnjo ohranjanja toplotne energije, prejete iz hladilne tekočine ogrevalnega sistema.
Kaj je odpornost na prenos toplote ( R)? To je recipročna vrednost toplotne prevodnosti ( λ ) – sposobnost materialne strukture za prenos toplotne energije. Tisti. kako večjo vrednost toplotna prevodnost – večje so toplotne izgube. Te vrednosti ni mogoče uporabiti za izračun letne ogrevalne obremenitve, saj ne upošteva debeline materiala ( d). Zato strokovnjaki uporabljajo parameter odpornosti na prenos toplote, ki se izračuna po naslednji formuli:
Izračun sten in oken
Obstajajo standardizirane vrednosti za odpornost na toplotni prenos sten, ki so neposredno odvisne od regije, kjer se nahaja hiša.
V nasprotju s povečanim izračunom ogrevalne obremenitve morate najprej izračunati upor toplotne prehodnosti za zunanje stene, okna, pritličje in mansardo. Za osnovo vzemimo naslednje značilnosti hiše:
- Območje stene – 280 m². Vključuje okna - 40 m²;
- Stenski material - trdna opeka (λ=0,56). Debelina zunanjih sten – 0,36 m. Na podlagi tega izračunamo upor TV prenosa - R=0,36/0,56= 0,64 m²*C/W;
- Za izboljšanje toplotnoizolacijske lastnosti je bil nameščen zunanja izolacija- gosta polistirenska pena 100 mm. Zanj λ=0,036. Oziroma R=0,1/0,036= 2,72 m²*C/W;
- Splošna vrednost R za zunanje stene je enako 0,64+2,72= 3,36 kar je zelo dober pokazatelj toplotne izolativnosti hiše;
- Odpornost na prenos toplote okna – 0,75 m²*J/Z (dvojna zasteklitev napolnjen z argonom).
Pravzaprav bodo toplotne izgube skozi stene:
(1/3,36)*240+(1/0,75)*40= 124 W pri temperaturni razliki 1°C
Uporabili bomo enake kazalnike temperature kot za agregirani izračun ogrevalne obremenitve +22 °C v zaprtih prostorih in -15 °C na prostem. Nadaljnje izračune je treba opraviti po naslednji formuli:
124*(22+15)= 4,96 kW/uro
Izračun prezračevanja
Nato je treba izračunati izgube skozi prezračevanje. Skupna prostornina zraka v objektu je 480 m³. Poleg tega je njegova gostota približno 1,24 kg/m³. Tisti. njegova teža je 595 kg. V povprečju se zrak obnavlja petkrat na dan (24 ur). V tem primeru morate za izračun največje urne ogrevalne obremenitve izračunati toplotne izgube za prezračevanje:
(480*40*5)/24= 4000 kJ ali 1,11 kW/uro
Če seštejemo vse dobljene kazalnike, lahko ugotovimo skupno toplotno izgubo hiše:
4,96+1,11=6,07 kW/uro
Tako se določi natančna največja ogrevalna obremenitev. Dobljena vrednost je neposredno odvisna od zunanje temperature. Zato za izračun letne obremenitve na ogrevalni sistem je treba upoštevati spremembo vremenske razmere. Če je povprečna temperatura v ogrevalni sezoni -7°C, bo skupna ogrevalna obremenitev enaka:
(124*(22+7)+((480*(22+7)*5)/24))/3600)*24*150(dnevi ogrevalne sezone)=15843 kW
S spreminjanjem temperaturnih vrednosti lahko naredite natančen izračun toplotne obremenitve za kateri koli ogrevalni sistem.
Dobljenim rezultatom morate prišteti še vrednost toplotnih izgub skozi streho in tla. To je mogoče doseči s korekcijskim faktorjem 1,2 - 6,07 * 1,2 = 7,3 kW/h.
Dobljena vrednost označuje dejanske stroške energije med delovanjem sistema. Obstaja več načinov za uravnavanje ogrevalne obremenitve. Najučinkovitejši med njimi je znižanje temperature v prostorih, kjer ni stalne prisotnosti stanovalcev. To je mogoče storiti s termostati in nameščenih senzorjev temperaturo. Toda hkrati je treba v stavbo vgraditi dvocevni ogrevalni sistem.
Za izračun natančne vrednosti toplotnih izgub lahko uporabite specializiran program Valtec. Video prikazuje primer dela z njim.
Toplotna obremenitev se nanaša na količino toplotne energije, ki je potrebna za vzdrževanje udobna temperatura v hiši, stanovanju oz ločena soba. Največja urna ogrevalna obremenitev se nanaša na količino toplote, ki je potrebna za vzdrževanje normalnih vrednosti eno uro v najbolj neugodnih pogojih.
Dejavniki, ki vplivajo na toplotno obremenitev
- Material in debelina sten. Na primer, 25-centimetrski opečni zid in 15-centimetrski porobetonski zid lahko prepuščata različne količine toplota.
- Material in struktura strehe. Na primer toplotne izgube ravna streha od armiranobetonske plošče bistveno razlikujejo od toplotnih izgub izoliranega podstrešja.
- Prezračevanje. Izguba toplotne energije z odpadnim zrakom je odvisna od delovanja prezračevalnega sistema in prisotnosti ali odsotnosti sistema za rekuperacijo toplote.
- Območje zasteklitve. Okna izgubijo več toplotne energije v primerjavi s polnimi stenami.
- Stopnje insolacije v različnih regijah. Določeno s stopnjo absorpcije sončna toplota zunanje obloge in orientacija gradbenih ravnin glede na kardinalne smeri.
- Temperaturna razlika med ulico in sobo. Določen s toplotnim tokom skozi predvidene ograjene strukture stalni upor prenos toplote
Porazdelitev toplotne obremenitve
Za ogrevanje vode mora biti največja toplotna moč kotla enaka vsoti toplotne moči vseh kurilnih naprav v hiši. Za distribucijo ogrevalnih naprav vplivajo naslednji dejavniki:
- Dnevne sobe v sredini hiše - 20 stopinj;
- Kotne in končne dnevne sobe - 22 stopinj. Še več, zaradi več visoka temperatura stene ne zamrznejo;
- Kuhinja - 18 stopinj, saj ima lastne vire toplote - plin oz električne peči itd.
- Kopalnica - 25 stopinj.
pri ogrevanje zraka toplotni tok, ki vstopa v ločen prostor, je odvisen od pasovna širina zračni rokav. Pogosto je najenostavnejši način prilagajanja ročna nastavitev položaja prezračevalnih rešetk z regulacijo temperature.
Pri ogrevalnem sistemu, ki uporablja distribucijski vir toplote (konvektorji, talno ogrevanje, električni grelniki itd.), se na termostatu nastavi želeni temperaturni režim.
Metode izračuna
Za določitev toplotne obremenitve obstaja več metod različne kompleksnosti izračuni in zanesljivost dobljenih rezultatov. Spodaj so trije najbolj preproste tehnike izračun toplotne obremenitve.
Metoda št. 1
Glede na trenutni SNiP obstaja preprosta metoda za izračun toplotne obremenitve. Za 10 kvadratnih metrov vzamejo 1 kilovat toplotne moči. Nato se dobljeni podatki pomnožijo z regionalnim koeficientom:
- Južne regije imajo koeficient 0,7-0,9;
- Za zmerno hladno podnebje (Moskva in Leningradska regija) koeficient je 1,2-1,3;
- Daljni vzhod in regije skrajnega severa: za Novosibirsk od 1,5; za Oymyakon do 2.0.
Primer izračuna:
- Površina stavbe (10 * 10) je 100 kvadratnih metrov.
- Osnovni indikator toplotne obremenitve je 100/10=10 kilovatov.
- Ta vrednost se pomnoži z regionalnim koeficientom 1,3, kar ima za posledico 13 kW toplotne moči, ki je potrebna za vzdrževanje udobne temperature v hiši.
Pozor!Če s to tehniko določite toplotno obremenitev, morate upoštevati tudi 20-odstotno rezervo moči za kompenzacijo napak in ekstremnega mraza.
Metoda št. 2
Prva metoda določanja toplotne obremenitve ima veliko napak:
- Različne zgradbe imajo različne višine stropov. Glede na to, da se ne ogreva površina, temveč prostornina, je ta parameter zelo pomemben.
- Skozi vrata in okna gre več toplote kot skozi stene.
- Ne morem primerjati mestno stanovanje z zasebno hišo, kjer spodaj, nad in zunaj obzidja niso stanovanja, ampak ulica.
Prilagoditev metode:
- Osnovna toplotna obremenitev je 40 vatov na 1 kubični meter prostornina prostora.
- Vsaka vrata, ki vodijo na ulico, dodajo osnovni toplotni obremenitvi 200 vatov, vsako okno pa 100 vatov.
- Kotna in zaključna stanovanja večstanovanjska stavba imajo koeficient 1,2-1,3, na katerega vplivata debelina in material sten. Zasebna hiša ima koeficient 1,5.
- Regionalni koeficienti so enaki: za osrednje regije in evropski del Rusije - 0,1-0,15; Za Severne regije– 0,15-0,2; za južne regije - 0,07-0,09 kW / m2.
Primer izračuna:
Metoda št. 3
Ne zavajajte se - tudi druga metoda izračuna toplotne obremenitve je zelo nepopolna. Zelo grobo upošteva toplotno odpornost stropa in sten; temperaturna razlika med zunanjim in notranjim zrakom.
Treba je opozoriti, da je za vzdrževanje stalne temperature v hiši potrebna količina toplotne energije, ki bo enaka vsem izgubam skozi prezračevalni sistem in ograjne naprave. Vendar pa so pri tej metodi izračuni poenostavljeni, saj je nemogoče sistematizirati in izmeriti vse dejavnike.
Na izgubo toplote vpliv materiala sten– 20-30 odstotkov toplotne izgube. 30-40 odstotkov gre skozi prezračevanje, skozi streho - 10-25 odstotkov, skozi okna - 15-25 odstotkov, skozi tla na tleh - 3-6 odstotkov.
Za poenostavitev izračunov toplotne obremenitve se izračuna toplotna izguba skozi ohišje, nato pa se ta vrednost preprosto pomnoži z 1,4. Temperaturno delto je enostavno izmeriti, vendar vzemite podatke približno toplotna odpornost mogoče samo v referenčnih knjigah. Spodaj je nekaj priljubljenih vrednosti toplotne odpornosti:
- Toplotna upornost stene iz treh opek je 0,592 m2*C/W.
- Stena iz 2,5 opeke je 0,502.
- Stena iz 2 opek je enaka 0,405.
- Stena iz ene opeke (debelina 25 cm) je enaka 0,187.
- Brunarica, kjer je premer bruna 25 cm - 0,550.
- Brunarica, kjer je premer brune 20 centimetrov, je 0,440.
- Brunarica, kjer je debelina brunarice 20 cm, je 0,806.
- Brunarica, kjer je debelina 10 cm, je 0,353.
- Okvirna stena, debeline 20 cm, izolirana mineralna volna – 0,703.
- Stene iz gaziranega betona, katerih debelina je 20 cm - 0,476.
- Stene iz gaziranega betona, katerih debelina je 30 cm - 0,709.
- Omet debeline 3 cm - 0,035.
- Strop oz podstrešje – 1,43.
- Lesena tla - 1,85.
- Dvojno lesena vrata – 0,21.
Izračun po primeru:
Zaključek
Kot je razvidno iz izračunov, metode za določanje toplotne obremenitve imajo pomembne napake. Na srečo presežna nazivna moč kotla ne bo škodovala:
- delo plinski kotel pri zmanjšani moči se izvede brez padca koeficienta koristno dejanje, in delo kondenzacijske naprave pri delni obremenitvi se izvaja v varčnem načinu.
- Enako velja za solarne kotle.
- Učinkovitost električne opreme za ogrevanje je 100 odstotkov.
Pozor! Delovanje kotlov na trda goriva pri moči, nižji od nazivne vrednosti moči, je kontraindicirano.
Izračun toplotne obremenitve za ogrevanje je pomemben dejavnik, katerega izračune je treba opraviti pred začetkom ustvarjanja ogrevalnega sistema. Če k procesu pristopite pametno in kompetentno opravite vsa dela, je zagotovljeno nemoteno delovanje ogrevanja, poleg tega pa znatno prihranite denar za nepotrebne stroške.
Ustvarjanje ogrevalnega sistema v lastnem domu ali celo v mestnem stanovanju je izjemno odgovorna naloga. Nakup bi bil popolnoma nerazumen kotlovska oprema, kot pravijo, "na oko", to je brez upoštevanja vseh značilnosti ohišja. V tem primeru je povsem možno, da se boste znašli v dveh skrajnostih: bodisi moč kotla ne bo zadostovala - oprema bo delovala "na polno", brez premorov, vendar še vedno ne bo dala pričakovanega rezultata, ali nasprotno, kupljena bo predraga naprava, katere zmogljivosti bodo ostale popolnoma nespremenjene.
A to še ni vse. Ni dovolj, da pravilno kupite potreben ogrevalni kotel - zelo pomembno je, da optimalno izberete in pravilno razporedite naprave za izmenjavo toplote po vseh prostorih - radiatorje, konvektorje ali "topla tla". In spet, zanašanje le na svojo intuicijo ali »dobre nasvete« sosedov ni najbolj razumna možnost. Z eno besedo, brez določenih izračunov je nemogoče.
Seveda bi morali takšne toplotne izračune opraviti ustrezni strokovnjaki, vendar to pogosto stane veliko denarja. Ali ni zabavno poskusiti to narediti sam? Ta publikacija bo podrobno pokazala, kako se ogrevanje izračuna glede na površino prostora, ob upoštevanju mnogih pomembne nianse. Po analogiji bo mogoče izvesti, vgrajeno v to stran, bo pomagalo izvesti potrebne izračune. Tehnike ne moremo imenovati popolnoma "brezgrešne", vendar vam še vedno omogoča, da dobite rezultate s povsem sprejemljivo stopnjo natančnosti.
Najenostavnejše metode izračuna
Da bi ogrevalni sistem ustvaril udobne življenjske pogoje v hladni sezoni, se mora spopasti z dvema glavnima nalogama. Te funkcije so med seboj tesno povezane, njihova delitev pa je zelo pogojna.
- Prvi je vzdrževanje optimalne ravni temperature zraka v celotni prostornini ogrevanega prostora. Seveda se lahko raven temperature nekoliko spreminja z nadmorsko višino, vendar ta razlika ne bi smela biti bistvena. Povprečno +20 °C velja za precej udobne pogoje - to je temperatura, ki se običajno vzame kot začetna v toplotnih izračunih.
Z drugimi besedami, ogrevalni sistem mora biti sposoben segreti določeno količino zraka.
Če pristopimo s popolno natančnostjo, potem za posamezne prostore v stanovanjske zgradbe so bili vzpostavljeni standardi za zahtevano mikroklimo - opredeljeni so z GOST 30494-96. Odlomek iz tega dokumenta je v spodnji tabeli:
| Namembnost sobe | Temperatura zraka, °C | Relativna vlažnost, % | Hitrost zraka, m/s | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| optimalen | sprejemljivo | optimalen | dopustno, maks | optimalno, maks | dopustno, maks | |
| Za hladno sezono | ||||||
| Dnevna soba | 20÷22 | 18÷24 (20÷24) | 45÷30 | 60 | 0.15 | 0.2 |
| Enako, vendar za dnevne sobe v regijah z najnižjo temperaturo -31 °C in manj | 21÷23 | 20÷24 (22÷24) | 45÷30 | 60 | 0.15 | 0.2 |
| Kuhinja | 19÷21 | 18÷26 | N/N | N/N | 0.15 | 0.2 |
| Stranišče | 19÷21 | 18÷26 | N/N | N/N | 0.15 | 0.2 |
| Kopalnica, kombinirano stranišče | 24÷26 | 18÷26 | N/N | N/N | 0.15 | 0.2 |
| Objekti za rekreacijo in študij | 20÷22 | 18÷24 | 45÷30 | 60 | 0.15 | 0.2 |
| Medstanovanjski hodnik | 18÷20 | 16÷22 | 45÷30 | 60 | N/N | N/N |
| Avla, stopnišče | 16÷18 | 14÷20 | N/N | N/N | N/N | N/N |
| Skladišča | 16÷18 | 12÷22 | N/N | N/N | N/N | N/N |
| Za toplo sezono (Standardno samo za stanovanjske prostore. Za druge - ni standardizirano) | ||||||
| Dnevna soba | 22÷25 | 20÷28 | 60÷30 | 65 | 0.2 | 0.3 |
- Drugi je kompenzacija toplotnih izgub skozi gradbene konstrukcijske elemente.
Najpomembnejši "sovražnik" ogrevalnega sistema so toplotne izgube gradbene konstrukcije
Žal so toplotne izgube najresnejši "konkurent" katerega koli ogrevalnega sistema. Lahko jih zmanjšamo na določen minimum, vendar se jih tudi z najkakovostnejšo toplotno izolacijo še ni mogoče povsem znebiti. Uhajanja toplotne energije se pojavljajo v vseh smereh – njihova približna porazdelitev je prikazana v tabeli:
| Element oblikovanja stavbe | Približna vrednost toplotne izgube |
|---|---|
| Temelj, tla na tleh ali nad neogrevanimi kletnimi (kletnimi) prostori | od 5 do 10% |
| »Hladni mostovi« skozi slabo izolirane spoje gradbenih konstrukcij | od 5 do 10% |
| Vstopna mesta za komunalne storitve (kanalizacija, vodovod, plinske cevi, električni kabli itd.) | do 5% |
| Zunanje stene, odvisno od stopnje izolacije | od 20 do 30% |
| Okna in zunanja vrata slabe kakovosti | približno 20÷25%, od tega približno 10% - skozi nezatesnjene spoje med škatlami in steno ter zaradi prezračevanja |
| Streha | do 20% |
| Prezračevanje in dimnik | do 25 ÷30% |
Seveda mora imeti ogrevalni sistem določeno toplotno moč za obvladovanje takšnih nalog, ta potencial pa ne sme zadostiti le splošnim potrebam stavbe (stanovanja), temveč mora biti tudi pravilno razporejen po prostorih, v skladu z njihovimi območje in številne druge pomembni dejavniki.
Običajno se izračun izvaja v smeri "od majhnega do velikega". Preprosto povedano, izračuna se potrebna količina toplotne energije za vsako ogrevano sobo, dobljene vrednosti se seštejejo, doda se približno 10% rezerve (tako da oprema ne deluje na meji svojih zmogljivosti) - in rezultat bo pokazal, koliko moči potrebuje ogrevalni kotel. In vrednosti za vsako sobo bodo postale izhodišče za štetje zahtevana količina radiatorji.
Najenostavnejša in najpogosteje uporabljena metoda v neprofesionalnem okolju je sprejetje norme 100 W toplotne energije za vsako kvadratni meter območje:
Najbolj primitiven način izračuna je razmerje 100 W/m²
Q = S× 100
Q– zahtevana moč ogrevanja prostora;
S– površina prostora (m²);
100 — gostota moči na enoto površine (W/m²).
Na primer, soba 3,2 × 5,5 m
S= 3,2 × 5,5 = 17,6 m²
Q= 17,6 × 100 = 1760 W ≈ 1,8 kW
Metoda je očitno zelo preprosta, a zelo nepopolna. Takoj velja omeniti, da je pogojno uporabna le, kadar standardna višina stropi - približno 2,7 m (sprejemljivo - v območju od 2,5 do 3,0 m). S tega vidika bo izračun natančnejši ne glede na površino, temveč glede na prostornino prostora.
Jasno je, da se v tem primeru specifična vrednost moči izračuna na kubični meter. Za hišo iz armiranega betona se šteje 41 W/m³ ali 34 W/m³ za hišo iz opeke ali drugih materialov.
Q = S × h× 41 (ali 34)
h– višina stropa (m);
41 oz 34 – specifična moč na enoto prostornine (W/m³).
Na primer, ista soba v panelna hiša, z višino stropa 3,2 m:
Q= 17,6 × 3,2 × 41 = 2309 W ≈ 2,3 kW
Rezultat je natančnejši, saj že upošteva ne le vse linearne dimenzije prostora, ampak do določene mere celo značilnosti sten.
Toda še vedno je daleč od resnične natančnosti - številne nianse so "zunaj oklepajev". Kako izvesti izračune bližje dejanskim razmeram, je v naslednjem delu publikacije.
Morda vas bodo zanimale informacije o tem, kaj so
Izvedba izračunov potrebne toplotne moči ob upoštevanju značilnosti prostorov
Zgoraj obravnavani algoritmi za izračun so lahko uporabni za začetno »oceno«, vendar se morate nanje še vedno popolnoma zanašati zelo previdno. Tudi osebi, ki ne razume ničesar o gradbeni ogrevalni tehniki, se lahko navedene povprečne vrednosti zagotovo zdijo dvomljive - ne morejo biti enake, recimo za Krasnodarska regija in za regijo Arkhangelsk. Poleg tega je soba drugačna: ena se nahaja na vogalu hiše, torej ima dve zunanje stene ki, drugo pa pred toplotnimi izgubami varujejo drugi prostori s treh strani. Poleg tega ima lahko soba eno ali več oken, tako majhnih kot zelo velikih, včasih celo panoramskih. In sama okna se lahko razlikujejo po materialu izdelave in drugih oblikovnih značilnostih. In to je daleč od tega celoten seznam– le da so takšne lastnosti vidne tudi s prostim očesom.
Z eno besedo, obstaja veliko odtenkov, ki vplivajo na toplotne izgube vsake posamezne sobe, in bolje je, da ne boste leni, ampak opravite bolj temeljit izračun. Verjemite mi, z uporabo metode, predlagane v članku, to ne bo tako težko.
Splošna načela in formula za izračun
Izračuni bodo temeljili na enakem razmerju: 100 W na 1 kvadratni meter. Toda sama formula je "poraščena" s precejšnjim številom različnih korekcijskih faktorjev.
Q = (S × 100) × a × b × c × d × e × f × g × h × i × j × k × l × m
Latinske črke, ki označujejo koeficiente, so vzete povsem poljubno, po abecednem vrstnem redu in nimajo nobene zveze z nobenimi količinami, ki so standardno sprejete v fiziki. Pomen vsakega koeficienta bo obravnavan posebej.
- "a" je koeficient, ki upošteva število zunanjih sten v določenem prostoru.
Očitno je, da več kot je zunanjih sten v sobi, tem večja površina skozi katere prihaja do toplotnih izgub. Poleg tega prisotnost dveh ali več zunanjih sten pomeni tudi vogale - izjemno ranljiva mesta z vidika nastajanja "hladnih mostov". Koeficient "a" bo to popravil posebnost sobe.
Koeficient je enak:
— zunanje stene št(notranjost): a = 0,8;
- zunanja stena eno: a = 1,0;
— zunanje stene dva: a = 1,2;
— zunanje stene tri: a = 1,4.
- "b" je koeficient, ki upošteva lokacijo zunanjih sten prostora glede na kardinalne smeri.
Morda vas bodo zanimale informacije o tem, katere vrste
Tudi v najhladnejših zimskih dneh sončna energijaše vedno vpliva na temperaturno ravnovesje v stavbi. Povsem naravno je, da tista stran hiše, ki je obrnjena proti jugu, prejme nekaj toplote od sončnih žarkov in so toplotne izgube skozi njo manjše.
Toda stene in okna, ki gledajo proti severu, "nikoli ne vidijo" sonca. Vzhodni del hiše, čeprav "zgrabi" jutro sončni žarki, od njih še vedno ne prejema učinkovitega ogrevanja.
Na podlagi tega uvedemo koeficient "b":
- zunanje stene obraza prostora sever oz vzhod: b = 1,1;
- zunanje stene prostora so usmerjene proti jug oz Zahod: b = 1,0.
- "c" je koeficient, ki upošteva lokacijo prostora glede na zimsko "vrtnico vetrov"
Morda ta sprememba ni tako obvezna za hiše, ki se nahajajo na območjih, zaščitenih pred vetrovi. Toda včasih lahko prevladujoči zimski vetrovi naredijo lastne "težke prilagoditve" toplotnega ravnovesja stavbe. Seveda bo privetrna stran, torej »izpostavljena« vetru, izgubila bistveno več telesa v primerjavi z zavetrno, nasprotno stranjo.
Na podlagi rezultatov dolgotrajnih vremenskih opazovanj v kateri koli regiji se sestavi tako imenovana "vrtnica vetrov" - grafični diagram, ki prikazuje prevladujoče smeri vetra pozimi in poletni čas leto. Te informacije lahko dobite pri lokalni vremenski službi. Mnogi stanovalci pa sami, brez meteorologov, dobro vedo, kje pozimi večinoma pihajo vetrovi in s katere strani hiše običajno vijejo najgloblji zameti.
Če želite izvesti izračune z večjo natančnostjo, lahko v formulo vključite korekcijski faktor "c", tako da je enak:
- vetrna stran hiše: c = 1,2;
- zavetrne stene hiše: c = 1,0;
- stene, ki so vzporedne s smerjo vetra: c = 1,1.
- “d” je korekcijski faktor, ki upošteva posebnosti podnebne razmere regiji, kjer je bila hiša zgrajena
Seveda bo količina toplotnih izgub skozi vse gradbene konstrukcije močno odvisna od višine zimskih temperatur. Povsem jasno je, da pozimi odčitki termometra "plešejo" v določenem območju, vendar za vsako regijo obstaja povprečni indikator najnižjih temperatur, značilnih za najhladnejše petdnevno obdobje v letu (običajno je to značilno za januar ). Na primer, spodaj je diagram zemljevida ozemlja Rusije, na katerem so približne vrednosti prikazane v barvah.
Običajno je to vrednost enostavno razjasniti v regionalni vremenski službi, vendar se načeloma lahko zanesete na lastna opazovanja.
Torej je koeficient "d", ki upošteva podnebne značilnosti regije, za naše izračune enak:
— od – 35 °C in manj: 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;
- ni hladneje - 10 °C: d = 0,7.
- "e" je koeficient, ki upošteva stopnjo izolacije zunanjih sten.
Skupna vrednost toplotnih izgub stavbe je neposredno povezana s stopnjo izolacije vseh gradbenih konstrukcij. Eden od "vodilcev" v toplotnih izgubah so stene. Zato je vrednost toplotne moči potrebna za vzdrževanje udobne razmere bivanje v zaprtih prostorih je odvisno od kakovosti njihove toplotne izolacije.
Vrednost koeficienta za naše izračune lahko vzamemo na naslednji način:
— zunanje stene nimajo izolacije: e = 1,27;
- povprečna stopnja izolativnosti - dvozidne stene ali njihova površinska toplotna izolacija je predvidena z drugimi izolacijskimi materiali: e = 1,0;
— izolacija je bila izvedena kakovostno, na podlagi toplotnotehničnih izračunov: e = 0,85.
Spodaj v tej publikaciji bodo podana priporočila o tem, kako določiti stopnjo izolacije sten in drugih gradbenih konstrukcij.
- koeficient "f" - popravek za višine stropa
Stropi, zlasti v zasebnih domovih, imajo lahko različne višine. Zato se bo toplotna moč za ogrevanje določene sobe iste površine razlikovala tudi v tem parametru.
Ne bi bilo veliko napak, če bi sprejeli naslednje vrednosti za korekcijski faktor "f":
— višine stropa do 2,7 m: f = 1,0;
— višina pretoka od 2,8 do 3,0 m: f = 1,05;
- višine stropov od 3,1 do 3,5 m: f = 1,1;
— višine stropov od 3,6 do 4,0 m: f = 1,15;
- višina stropa več kot 4,1 m: f = 1,2.
- « g" je koeficient, ki upošteva vrsto tal ali prostora pod stropom.
Kot je prikazano zgoraj, so tla eden od pomembnih virov toplotnih izgub. To pomeni, da je treba narediti nekaj prilagoditev, da se upošteva ta značilnost določene sobe. Korekcijski faktor "g" je lahko enak:
- hladna tla na tleh ali nad neogrevano sobo (na primer klet ali klet): g= 1,4 ;
- izolirana tla na tleh ali nad neogrevanim prostorom: g= 1,2 ;
— ogrevan prostor se nahaja spodaj: g= 1,0 .
- « h" je koeficient, ki upošteva vrsto sobe, ki se nahaja zgoraj.
Zrak, ki ga ogreva ogrevalni sistem, se vedno dvigne, in če je strop v prostoru hladen, je povečana izguba toplote neizogibna, kar bo zahtevalo povečanje potrebne toplotne moči. Vstavimo koeficient "h", ki upošteva to značilnost izračunane sobe:
— "hladno" podstrešje se nahaja na vrhu: h = 1,0 ;
— na vrhu je izolirano podstrešje ali drug izoliran prostor: h = 0,9 ;
— katera koli ogrevana soba je na vrhu: h = 0,8 .
- « i" - koeficient, ki upošteva oblikovne značilnosti oken
Okna so ena od "glavnih poti" za pretok toplote. Seveda je v tej zadevi veliko odvisno od kakovosti oblikovanje oken. Stari leseni okvirji, ki so bili prej univerzalno nameščeni v vseh hišah, so glede toplotne izolacije bistveno slabši od sodobnih večkomornih sistemov z okni z dvojno zasteklitvijo.
Brez besed je jasno, da se toplotnoizolativne lastnosti teh oken bistveno razlikujejo
Toda med PVH okni ni popolne enotnosti. Na primer, dvokomorno okno z dvojno zasteklitvijo (s tremi stekli) bo veliko "toplejše" od enokomornega.
To pomeni, da je treba vnesti določen koeficient "i" ob upoštevanju vrste oken, nameščenih v prostoru:
- standardno lesena okna s klasično dvojno zasteklitvijo: i = 1,27 ;
- moderno okenski sistemi z enokomornim steklom: i = 1,0 ;
— sodobni okenski sistemi z dvokomornimi ali trikomornimi okni z dvojno zasteklitvijo, vključno s tistimi z argonskim polnjenjem: i = 0,85 .
- « j" - korekcijski faktor za celotno površino zasteklitve prostora
Ne glede na to, kako kakovostna so okna, se toplotnim izgubam skozi njih še vedno ne bo mogoče popolnoma izogniti. Je pa povsem jasno, da majhnega okna ne moremo primerjati z panoramska zasteklitev skoraj celotno steno.
Najprej morate najti razmerje med površinami vseh oken v sobi in same sobe:
x = ∑SOK /Sn
∑ SOK– skupna površina oken v prostoru;
Sn- površina sobe.
Glede na dobljeno vrednost se določi korekcijski 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, ki popravlja prisotnost vhodnih vrat
Vrata na ulico ali na neogrevan balkon so vedno dodatna "vrzel" za mraz
Vrata na ulico oz odprt balkon je sposoben prilagoditi toplotno ravnovesje prostora - vsako njegovo odpiranje spremlja prodiranje znatne količine hladnega zraka v prostor. Zato je smiselno upoštevati njegovo prisotnost - za to uvedemo koeficient "k", ki je enak:
- brez vrat: k = 1,0 ;
- ena vrata na ulico ali na balkon: k = 1,3 ;
- dvoja vrata na ulico ali balkon: k = 1,7 .
- « l" - možne spremembe sheme priključitve radiatorja ogrevanja
Morda se komu to zdi nepomembna podrobnost, a vseeno, zakaj ne bi takoj upoštevali načrtovanega priključnega diagrama za radiatorje ogrevanja. Dejstvo je, da se njihov prenos toplote in s tem sodelovanje pri vzdrževanju določenega temperaturnega ravnovesja v prostoru zelo opazno spremeni, ko različne vrste vstavljanje dovodnih in povratnih cevi.
| Ilustracija | Vrsta radiatorskega vložka | Vrednost koeficienta "l" |
|---|---|---|
 | Diagonalna povezava: dovod od zgoraj, povratek od spodaj | l = 1,0 |
 | Priključek na eni strani: dovod od zgoraj, povratek od spodaj | l = 1,03 |
 | Dvosmerna povezava: dovod in povratek od spodaj | l = 1,13 |
 | Diagonalna povezava: dovod od spodaj, povratek od zgoraj | l = 1,25 |
 | Priključek na eni strani: dovod od spodaj, povratek od zgoraj | l = 1,28 |
 | Enosmerna povezava, dovod in povratek od spodaj | l = 1,28 |
- « m" - korekcijski faktor za posebnosti lokacije namestitve grelnih radiatorjev
In končno, zadnji koeficient, ki je povezan tudi s posebnostmi povezovanja radiatorjev ogrevanja. Verjetno je jasno, da če je baterija nameščena odprto in ni blokirana z ničemer od zgoraj ali od spredaj, bo dala največji prenos toplote. Vendar pa takšna namestitev ni vedno mogoča - pogosteje so radiatorji delno skriti z okenskimi policami. Možne so tudi druge možnosti. Poleg tega nekateri lastniki, ki poskušajo ogrevalne elemente vgraditi v ustvarjen notranji ansambel, jih popolnoma ali delno skrijejo okrasni zasloni– to pomembno vpliva tudi na toplotno moč.
Če obstajajo določeni "obrisi", kako in kje bodo radiatorji nameščeni, je to mogoče upoštevati tudi pri izračunih z uvedbo posebnega koeficienta "m":
| Ilustracija | Značilnosti namestitve radiatorjev | Vrednost koeficienta "m" |
|---|---|---|
| Radiator je nameščen odprto na steni ali ni prekrit z okensko polico | m = 0,9 | |
| Radiator je od zgoraj pokrit z okensko polico ali polico | m = 1,0 | |
| Radiator je od zgoraj prekrit s štrlečo stensko nišo | m = 1,07 | |
| Radiator je od zgoraj prekrit z okensko polico (nišo), s sprednje strani pa z okrasnim zaslonom. | m = 1,12 | |
| Radiator je v celoti obdan z okrasnim ohišjem | m = 1,2 |
Formula za izračun je torej jasna. Zagotovo se bodo nekateri bralci takoj prijeli za glavo - pravijo, da je preveč zapleteno in okorno. Če pa se zadeve lotiš sistematično in urejeno, potem o kompleksnosti ni niti sledu.
Vsak dober lastnik stanovanja mora imeti podroben grafični načrt svojega "posestva" z navedenimi dimenzijami in običajno usmerjenimi na kardinalne točke. Podnebne značilnosti regijo je enostavno določiti. Vse, kar ostane, je, da se sprehodite skozi vse sobe z merilnim trakom in razjasnite nekatere nianse za vsako sobo. Značilnosti stanovanja - "navpična bližina" zgoraj in spodaj, lokacija vhodna vrata, predlagana ali obstoječa shema namestitve radiatorjev za ogrevanje - nihče razen lastnikov ne ve bolje.
Priporočljivo je, da takoj ustvarite delovni list, kjer lahko vnesete vse potrebne podatke za vsako sobo. Vanj bo vpisan tudi rezultat izračunov. No, pri samih izračunih vam bo pomagal vgrajeni kalkulator, ki že vsebuje vse zgoraj omenjene koeficiente in razmerja.
Če nekaterih podatkov ni bilo mogoče pridobiti, jih seveda lahko ne upoštevate, vendar bo v tem primeru kalkulator "privzeto" izračunal rezultat ob upoštevanju najmanj ugodni pogoji.
Razvidno s primerom. Imamo načrt hiše (vzet popolnoma poljubno).
Regija s stopnjo minimalne temperature znotraj -20 ÷ 25 °C. Prevlada zimskih vetrov = severovzhodnik. Hiša je enonadstropna, z izoliranim podstrešjem. Izolirana tla na tleh. Izbrana je optimalna diagonalna povezava radiatorjev, ki bodo vgrajeni pod okenske police.
Ustvarimo tabelo nekako takole:
| Prostor, njegova površina, višina stropa. Izolacija tal in "soseska" zgoraj in spodaj | Število zunanjih sten in njihova glavna lokacija glede na kardinalne točke in "vrtnico vetrov". Stopnja izolacije sten | Število, vrsta in velikost oken | Razpoložljivost vhodnih vrat (na ulico ali na balkon) | Zahtevana toplotna moč (vključno z 10% rezervo) |
|---|---|---|---|---|
| Površina 78,5 m² | 10,87 kW ≈ 11 kW | |||
| 1. Hodnik. 3,18 m². Strop 2,8 m. Tla položena na tla. Zgoraj je izolirano podstrešje. | Ena, južna, povprečna stopnja izolacije. Zavetrna stran | št | ena | 0,52 kW |
| 2. Dvorana. 6,2 m². Strop 2,9 m Izolirana tla na tleh. Zgoraj - izolirano podstrešje | št | št | št | 0,62 kW |
| 3. Kuhinja-jedilnica. 14,9 m². Strop 2,9 m Dobro izolirana tla na tleh. Zgoraj - izolirano podstrešje | Dva. Jugozahod. Povprečna stopnja izolacije. Zavetrna stran | dva, enokomorno okno z dvojno zasteklitvijo, 1200 × 900 mm | št | 2,22 kW |
| 4. Otroška soba. 18,3 m². Strop 2,8 m Dobro izolirana tla na tleh. Zgoraj - izolirano podstrešje | Dva, sever - zahod. Visoka stopnja izolacija. Privetrno | Dvojna okna z dvojno zasteklitvijo 1400×1000 mm | št | 2,6 kW |
| 5. Spalnica. 13,8 m². Strop 2,8 m Dobro izolirana tla na tleh. Zgoraj - izolirano podstrešje | Dva, sever, vzhod. Visoka stopnja izolacije. Privetrna stran | Enojno okno z dvojno zasteklitvijo 1400 × 1000 mm | št | 1,73 kW |
| 6. Dnevna soba. 18,0 m². Strop 2,8 m Dobro izolirana tla. Zgoraj je izolirano podstrešje | Dva, vzhod, jug. Visoka stopnja izolacije. Vzporedno s smerjo vetra | Štiri, okno z dvojno zasteklitvijo, 1500 × 1200 mm | št | 2,59 kW |
| 7. Kombinirana kopalnica. 4,12 m². Strop 2,8 m Dobro izolirana tla. Zgoraj je izolirano podstrešje. | Ena, sever. Visoka stopnja izolacije. Privetrna stran | ena. Lesen okvir z dvojno zasteklitvijo. 400 × 500 mm | št | 0,59 kW |
| SKUPAJ: |
Nato s pomočjo spodnjega kalkulatorja naredimo izračune za vsako sobo (že z upoštevanjem 10% rezerve). Uporaba priporočene aplikacije vam ne bo vzela veliko časa. Po tem ostane le seštevanje dobljenih vrednosti za vsako sobo - to bo potrebno skupna moč ogrevalni sistemi.
Mimogrede, rezultat za vsako sobo vam bo pomagal izbrati pravo število grelnih radiatorjev - vse, kar ostane, je, da delite s specifičnimi toplotna moč en del in zaokrožite.
Če želite izvedeti, koliko moči mora imeti oprema za toplotno energijo zasebnega doma, morate določiti skupno obremenitev ogrevalnega sistema, za katerega se izvede toplotni izračun. V tem članku ne bomo govorili o povečani metodi izračuna površine ali prostornine stavbe, temveč bomo predstavili natančnejšo metodo, ki jo uporabljajo projektanti, le v poenostavljeni obliki za boljše dojemanje. Torej je ogrevalni sistem hiše podvržen trem vrstam obremenitev:
- nadomestilo za izgube toplotne energije, ki prehaja skozi gradbene konstrukcije (stene, tla, strehe);
- ogrevanje zraka, potrebnega za prezračevanje prostorov;
- ogrevanje vode za Potrebe po sanitarni vodi(če gre za kotel in ne za ločen grelec).
Ugotavljanje toplotnih izgub skozi zunanje ograje
Za začetek predstavimo formulo iz SNiP, ki se uporablja za izračun toplotne energije, izgubljene skozi gradbene konstrukcije, ki ločujejo notranji prostor hiše z ulice:
Q = 1/R x (tв – tн) x S, kjer je:
- Q - poraba toplote skozi konstrukcijo, W;
- R - odpornost na prenos toplote skozi material ograje, m2ºС / W;
- S - površina te strukture, m2;
- tв – temperatura, ki naj bo v hiši, ºС;
- tн – povprečna ulična temperatura za 5 najhladnejših dni, ºС.
Za referenco. Po metodologiji se izračuni toplotnih izgub izvajajo za vsako sobo posebej. Da bi poenostavili nalogo, je predlagano, da stavbo vzamemo kot celoto, pri čemer je sprejemljivo povprečna temperatura 20-21 ºС.
Za vsako vrsto zunanje ograje se izračuna površina posebej, za katero se izmerijo okna, vrata, stene in tla s kritino. To je zato, ker so izdelani iz različnih materialov različnih debelin. Zato bo treba izračun opraviti ločeno za vse vrste struktur, rezultate pa nato sešteti. Najbolj hladno zunanja temperatura v vašem kraju bivanja, verjetno poznate iz prakse. Toda parameter R bo treba izračunati ločeno po formuli:
R = δ / λ, kjer:
- λ – koeficient toplotne prevodnosti materiala ograje, W/(mºС);
- δ – debelina materiala v metrih.
Opomba. Vrednost λ je za referenco, ni je težko najti v nobeni referenčni literaturi, in za plastična okna Ta koeficient vam bodo povedali proizvajalci. Spodaj je tabela s koeficienti toplotne prevodnosti nekaterih gradbenih materialov, za izračune pa je potrebno vzeti operativne vrednosti λ.
Za primer izračunajmo, koliko toplote bo izgubilo 10 m2 opečni zid 250 mm debeline (2 opeke) s temperaturno razliko med zunanjostjo in znotraj hiše 45 ºС:
R = 0,25 m / 0,44 W/(m ºС) = 0,57 m2 ºС / W.
Q = 1/0,57 m2 ºС / W x 45 ºС x 10 m2 = 789 W ali 0,79 kW.
Če je stena sestavljena iz različnih materialov ( gradbeni material plus izolacija), potem jih je treba izračunati tudi ločeno z zgornjimi formulami, rezultate pa je treba sešteti. Okna in kritina se izračunajo na enak način, pri tleh pa je situacija drugačna. Prvi korak je narisati načrt stavbe in jo razdeliti na cone širine 2 m, kot je prikazano na sliki:
Zdaj bi morali izračunati površino vsake cone in jo enega za drugim nadomestiti v glavno formulo. Namesto parametra R morate vzeti standardne vrednosti za cone I, II, III in IV, navedene v spodnji tabeli. Na koncu izračunov rezultate seštejemo in dobimo skupne toplotne izgube skozi tlake.
Poraba za ogrevanje prezračevalnega zraka
Nepoučeni pogosto ne upoštevajo, da je treba ogrevati tudi dovodni zrak v hiši in ta toplotna obremenitev pade tudi na ogrevalni sistem. Hladen zrak še vedno vstopa v hišo od zunaj, hočeš nočeš, za ogrevanje pa je potrebna energija. Poleg tega mora imeti zasebni dom polnopravni dovodno in izpušno prezračevanje, običajno z naravnim impulzom. Izmenjava zraka nastane zaradi prisotnosti vleka v prezračevalnih kanalih in dimniku kotla.
Na voljo v regulativna dokumentacija Metoda za določanje toplotne obremenitve zaradi prezračevanja je precej zapletena. Precej natančne rezultate lahko dobite, če to obremenitev izračunate po dobro znani formuli s toplotno kapaciteto snovi:
Qvent = cmΔt, tukaj:
- Qvent – količina toplote, potrebna za ogrevanje dovod zraka, W;
- Δt - temperaturna razlika zunaj in znotraj hiše, ºС;
- m - masa mešanice zraka, ki prihaja od zunaj, kg;
- c – toplotna kapaciteta zraka, predpostavljena kot 0,28 W / (kg ºС).
Težava pri izračunu te vrste toplotne obremenitve je v pravilna definicija masa segretega zraka. Ugotovite, koliko tega pride v hišo, kdaj naravno prezračevanje težko. Zato se je vredno obrniti na standarde, saj so stavbe zgrajene po načrtih, ki vključujejo zahtevane izmenjave zraka. In standardi pravijo, da se mora v večini prostorov zračno okolje spremeniti enkrat na uro. Nato vzamemo prostornine vseh prostorov in jim dodamo pretoke zraka za vsako kopalnico - 25 m3/h in kuhinjo. plinski štedilnik– 100 m3/h.
Za izračun toplotne obremenitve za ogrevanje iz prezračevanja je treba nastalo prostornino zraka pretvoriti v maso, pri čemer ugotovimo njegovo gostoto pri različnih temperaturah iz tabele:
Predpostavimo, da je skupna količina dovodnega zraka 350 m3 / h, zunanja temperatura je minus 20 ºС, notranja - plus 20 ºС. Takrat bo njegova masa 350 m3 x 1,394 kg/m3 = 488 kg, toplotna obremenitev ogrevalnega sistema pa bo Qvent = 0,28 W / (kg ºС) x 488 kg x 40 ºС = 5465,6 W ali 5,5 kW.
Toplotna obremenitev ogrevalne vode za oskrbo s sanitarno vodo
Za določitev te obremenitve lahko uporabite isto preprosto formulo, le zdaj morate izračunati toplotno energijo, porabljeno za ogrevanje vode. Njegova toplotna kapaciteta je znana in znaša 4,187 kJ/kg °C ali 1,16 W/kg °C. Če upoštevamo, da 4-članska družina za 1 dan potrebuje samo 100 litrov vode, segrete na 55 °C, te številke nadomestimo v formulo in dobimo:
QDHW = 1,16 W/kg °C x 100 kg x (55 – 10) °C = 5220 W ali 5,2 kW toplote na dan.
Opomba. Privzeto je sprejeto, da je 1 liter vode enak 1 kg, temperatura pa je nizka vodo iz pipe enako 10 °C.
Enota moči opreme se vedno nanaša na 1 uro, dobljenih 5,2 kW pa na dan. Toda te številke ne moremo deliti s 24, ker želimo čim prej dobiti toplo vodo, za to pa mora imeti kotel rezervo moči. To pomeni, da je treba to obremenitev dodati ostalim, kot so.
Zaključek
Ta izračun ogrevalnih obremenitev doma bo dal veliko natančnejše rezultate kot tradicionalen način po površini, čeprav se boste morali potruditi. Končni rezultat je treba pomnožiti z varnostnim faktorjem - 1,2 ali celo 1,4 in glede na izračunano vrednost izbrati kotlovsko opremo. Druga metoda povečanega izračuna toplotnih obremenitev po standardih je prikazana v videu: