Calcul de la charge de chauffage du bâtiment. Calcul de la charge thermique pour le chauffage du bâtiment

Pour connaître la puissance que doit avoir l'équipement thermique d'une maison privée, il est nécessaire de déterminer la charge totale du système de chauffage, pour laquelle un calcul thermique est effectué. Dans cet article, nous ne parlerons pas d'une méthode élargie de calcul de la surface ou du volume d'un bâtiment, mais nous présenterons une méthode plus précise utilisée par les concepteurs, uniquement sous une forme simplifiée pour une meilleure perception. Ainsi, 3 types de charges retombent sur le système de chauffage de la maison :

• compensation de la perte d'énergie thermique sortant construction de bâtiments(murs, sols, toiture) ;
• chauffer l'air nécessaire à la ventilation des locaux ;
• chauffer l'eau pour les besoins ECS (lorsqu'une chaudière est impliquée dans cela, et non un réchauffeur séparé).

Détermination de la perte de chaleur à travers les clôtures extérieures

Présentons d'abord la formule de SNiP, qui calcule l'énergie thermique perdue à travers les structures de construction qui séparent l'intérieur de la maison de la rue :

Q \u003d 1 / R x (tv - tn) x S, où :

• Q est la consommation de chaleur sortant de la structure, W ;
• R - résistance au transfert de chaleur à travers le matériau de la clôture, m2ºС / W;
• S est la superficie de cette structure, m2;
• tv - la température qui devrait être à l'intérieur de la maison, ºС;
• tn est la température extérieure moyenne des 5 jours les plus froids, ºС.

Pour référence. Selon la méthodologie, le calcul de la perte de chaleur est effectué séparément pour chaque pièce. Afin de simplifier la tâche, il est proposé de prendre le bâtiment dans son ensemble, en supposant une température moyenne acceptable de 20-21 ºС.

La surface de chaque type de clôture extérieure est calculée séparément, pour laquelle les fenêtres, les portes, les murs et les sols avec un toit sont mesurés. Ceci est fait parce qu'ils sont fabriqués à partir de différents matériauxépaisseur différente. Le calcul devra donc être effectué séparément pour tous les types de structures, puis les résultats seront additionnés. Vous connaissez probablement la température de la rue la plus froide dans votre région de résidence grâce à la pratique. Mais le paramètre R devra être calculé séparément selon la formule :

R = δ / λ, où :

• λ est le coefficient de conductivité thermique du matériau de la clôture, W/(mºС) ;
• δ est l'épaisseur du matériau en mètres.

Noter. La valeur de λ est une valeur de référence, il est facile de la trouver dans n'importe quelle littérature de référence, et pour les fenêtres en plastique, les fabricants vous indiqueront ce coefficient. Vous trouverez ci-dessous un tableau avec les coefficients de conductivité thermique de certains matériaux de construction, et pour les calculs, il est nécessaire de prendre les valeurs opérationnelles de λ.

A titre d'exemple, calculons combien de chaleur sera perdue par 10 m2 mur de briques 250 mm d'épaisseur (2 briques) avec une différence de température à l'extérieur et à l'intérieur de la maison de 45 ºС :

R = 0,25 m / 0,44 W / (m ºС) = 0,57 m2 ºС / W.

Q \u003d 1 / 0,57 m2 ºС / W x 45 ºС x 10 m2 \u003d 789 W ou 0,79 kW.

Si le mur est composé de différents matériaux ( matériau structurel plus isolation), alors ils doivent également être calculés séparément selon les formules ci-dessus, et les résultats résumés. Les fenêtres et la toiture sont calculées de la même manière, mais la situation est différente avec les sols. Tout d'abord, vous devez dessiner un plan de construction et le diviser en zones de 2 m de large, comme indiqué sur la figure:

Vous devez maintenant calculer la superficie de la zone de plage et la remplacer alternativement dans la formule principale. Au lieu du paramètre R, vous devez prendre les valeurs standard ​​​​pour les zones I, II, III et IV, indiquées dans le tableau ci-dessous. À la fin des calculs, les résultats sont additionnés et nous obtenons la perte totale de chaleur par les planchers.

Consommation de chauffage de l'air de ventilation

Les personnes non informées ne tiennent souvent pas compte du fait que l'air soufflé dans la maison doit également être chauffé et cela Charge thermique s'applique également au système de chauffage. L'air froid entre toujours dans la maison de l'extérieur, que cela nous plaise ou non, et il faut de l'énergie pour le chauffer. De plus, une ventilation d'alimentation et d'extraction à part entière devrait fonctionner dans une maison privée, en règle générale, avec une impulsion naturelle. Un échange d'air est créé du fait de la présence de courants d'air dans les conduits de ventilation et la cheminée de la chaudière.

Proposé en documentation normative La méthode de détermination de la charge thermique de la ventilation est assez compliquée. Des résultats assez précis peuvent être obtenus si cette charge est calculée à l'aide de la formule bien connue à travers la capacité calorifique de la substance :

Qvent = cmΔt, ici :

• Qvent - la quantité de chaleur nécessaire pour chauffer l'air soufflé, W ;
• Δt - différence de température dans la rue et à l'intérieur de la maison, ºС;
• m est la masse du mélange d'air venant de l'extérieur, kg;
• c est la capacité calorifique de l'air, supposée être de 0,28 W / (kg ºС).

La complexité du calcul de ce type de charge thermique réside dans la détermination correcte de la masse d'air chauffé. Il est difficile de savoir combien il pénètre à l'intérieur de la maison avec une ventilation naturelle. Par conséquent, il convient de se référer aux normes, car les bâtiments sont construits selon des projets où les échanges d'air requis sont définis. Et la réglementation stipule que dans la plupart des pièces, l'environnement aérien doit changer 1 fois par heure. Ensuite on prend les volumes de toutes les pièces et on leur ajoute les débits d'air pour chaque salle de bain - 25 m3/h et une cuisine cuisinière à gaz– 100 m3/h.

Pour calculer la charge thermique sur le chauffage par ventilation, le volume d'air résultant doit être converti en masse, après avoir appris sa densité à différentes températures à partir du tableau:

Supposons que la quantité totale d'air soufflé est de 350 m3/h, que la température extérieure est de moins 20 ºC et que la température intérieure est de plus 20 ºC. Ensuite, sa masse sera de 350 m3 x 1,394 kg / m3 = 488 kg, et la charge thermique sur le système de chauffage sera Qvent = 0,28 W / (kg ºС) x 488 kg x 40 ºС = 5465,6 W ou 5,5 kW.

Charge calorifique du chauffage ECS

Pour déterminer cette charge, vous pouvez utiliser la même formule simple, mais vous devez maintenant calculer l'énergie thermique dépensée pour chauffer l'eau. Sa capacité calorifique est connue et s'élève à 4,187 kJ/kg °С ou 1,16 W/kg °С. Considérant qu'une famille de 4 personnes a besoin de 100 litres d'eau pour 1 jour, chauffée à 55°C, pour tous les besoins, on substitue ces chiffres dans la formule et on obtient :

QDHW \u003d 1,16 W / kg ° С x 100 kg x (55 - 10) ° С \u003d 5220 W ou 5,2 kW de chaleur par jour.

Noter. Par défaut, on suppose que 1 litre d'eau équivaut à 1 kg, et la température du froid eau du robinetégale à 10 °C.

L'unité de puissance de l'équipement est toujours référée à 1 heure et les 5,2 kW qui en résultent - au jour. Mais il est impossible de diviser ce chiffre par 24, car on veut recevoir de l'eau chaude au plus vite, et pour cela la chaudière doit disposer d'une réserve de marche. C'est-à-dire que cette charge doit être ajoutée au reste telle quelle.

Conclusion

Ce calcul des charges de chauffage de la maison donnera des résultats beaucoup plus précis que la méthode traditionnelle par zone, même si vous devrez travailler dur. Le résultat final doit être multiplié par le facteur de sécurité - 1,2, voire 1,4, et sélectionné en fonction de la valeur calculée équipement de chaudière. Une autre façon d'agrandir le calcul des charges thermiques selon les normes est montrée dans la vidéo :

Comment optimiser les dépenses de chauffage ? Cette tâche ne peut être résolue que par une approche intégrée qui prend en compte tous les paramètres du système, du bâtiment et des caractéristiques climatiques de la région. Dans le même temps, le composant le plus important est la charge thermique sur le chauffage: le calcul des indicateurs horaires et annuels est inclus dans le système de calcul de l'efficacité du système.

Pourquoi avez-vous besoin de connaître ce paramètre

Quel est le calcul de la charge thermique pour le chauffage ? Il détermine la quantité optimale d'énergie thermique pour chaque pièce et bâtiment dans son ensemble. variables sont la puissance des équipements de chauffage - chaudière, radiateurs et canalisations. Les pertes de chaleur de la maison sont également prises en compte.

Idéalement la production de chaleur système de chauffage doit compenser toutes les pertes de chaleur et maintenir en même temps un niveau de température confortable. Par conséquent, avant de calculer la charge de chauffage annuelle, vous devez déterminer les principaux facteurs qui l'affectent :

• Caractéristiques des éléments structurels de la maison. Murs extérieurs, fenêtres, portes, système de ventilation affecter le niveau des pertes de chaleur;
• Dimensions de la maison. Il est logique de supposer que plus la pièce est grande, plus le système de chauffage doit fonctionner de manière intensive. Un facteur important dans ce cas n'est pas seulement le volume total de chaque pièce, mais également la superficie des murs extérieurs et des structures de fenêtres;
• climat dans la région. Avec des baisses relativement faibles de la température extérieure, une petite quantité d'énergie est nécessaire pour compenser les pertes de chaleur. Celles. la charge de chauffage horaire maximale dépend directement du degré de diminution de la température sur une certaine période de temps et de la valeur annuelle moyenne pour saison de chauffage.

Compte tenu de ces facteurs, le mode de fonctionnement thermique optimal du système de chauffage est compilé. En résumant tout ce qui précède, nous pouvons dire que la détermination de la charge thermique pour le chauffage est nécessaire pour réduire la consommation d'énergie et maintenir le niveau optimal de chauffage dans les locaux de la maison.

Pour calculer la charge de chauffage optimale selon des indicateurs agrégés, vous devez connaître le volume exact du bâtiment. Il est important de se rappeler que cette technique a été développée pour les grandes structures, donc l'erreur de calcul sera importante.

Choix de la méthode de calcul

Avant de calculer la charge de chauffage à l'aide d'indicateurs agrégés ou avec une plus grande précision, il est nécessaire de connaître les conditions de température recommandées pour un bâtiment résidentiel.

Lors du calcul des caractéristiques de chauffage, il faut être guidé par les normes de SanPiN 2.1.2.2645-10. Sur la base des données du tableau, dans chaque pièce de la maison, il est nécessaire d'assurer le régime de température optimal pour le chauffage.

Les méthodes de calcul de la charge de chauffage horaire peuvent avoir un degré de précision différent. Dans certains cas, il est recommandé d'utiliser des calculs assez complexes, à la suite desquels l'erreur sera minime. Si l'optimisation des coûts énergétiques n'est pas une priorité lors de la conception du chauffage, des schémas moins précis peuvent être utilisés.

Lors du calcul de la charge de chauffage horaire, il est nécessaire de prendre en compte le changement quotidien de la température de la rue. Pour améliorer la précision du calcul, vous devez connaître les caractéristiques techniques du bâtiment.

Moyens simples de calculer la charge thermique

Tout calcul de la charge thermique est nécessaire pour optimiser les paramètres du système de chauffage ou améliorer les caractéristiques d'isolation thermique de la maison. Après sa mise en œuvre, certaines méthodes de régulation de la charge de chauffage du chauffage sont sélectionnées. Envisagez des méthodes à faible intensité de main-d'œuvre pour calculer ce paramètre du système de chauffage.

La dépendance de la puissance de chauffage à la surface

Pour une maison avec des tailles de pièces standard, des hauteurs de plafond et une bonne isolation thermique, un rapport connu de la surface de la pièce à la puissance calorifique requise peut être appliqué. Dans ce cas, 1 kW de chaleur sera nécessaire pour 10 m². Au résultat obtenu, vous devez appliquer un facteur de correction en fonction de la zone climatique.

Supposons que la maison soit située dans la région de Moscou. Le sien superficie totaleêtre de 150 m². Dans ce cas, la charge thermique horaire sur le chauffage sera égale à :

15*1=15kWh

Le principal inconvénient de cette méthode est la grande erreur. Le calcul ne prend pas en compte les changements de facteurs météorologiques, ainsi que les caractéristiques du bâtiment - résistance au transfert de chaleur des murs et des fenêtres. Par conséquent, il n'est pas recommandé de l'utiliser dans la pratique.

Calcul élargi de la charge thermique du bâtiment

Le calcul élargi de la charge de chauffage se caractérise par des résultats plus précis. Initialement, il servait à pré-calculer ce paramètre lorsqu'il était impossible de déterminer les caractéristiques exactes du bâtiment. Formule générale pour déterminer la charge thermique sur le chauffage est présenté ci-dessous :

Où q°- caractéristique thermique spécifique de la structure. Les valeurs doivent être extraites du tableau correspondant, mais- facteur de correction, qui a été mentionné ci-dessus, Ví- volume extérieur du bâtiment, m³, Télévision Et Tnro– valeurs de température à l'intérieur de la maison et à l'extérieur.

Supposons qu'il soit nécessaire de calculer la charge de chauffage horaire maximale dans une maison avec un volume de mur extérieur de 480 m³ (superficie 160 m², maison à deux étages). Dans ce cas, la caractéristique thermique sera égale à 0,49 W/m³*C. Facteur de correction a = 1 (pour la région de Moscou). La température optimale à l'intérieur du logement (Tvn) doit être de + 22 ° С. La température extérieure sera de -15°C. Nous utilisons la formule pour calculer la charge de chauffage horaire :

Q=0.49*1*480(22+15)= 9.408kW

Par rapport au calcul précédent, la valeur résultante est inférieure. Cependant, il prend en compte des facteurs importants - la température à l'intérieur de la pièce, dans la rue, le volume total du bâtiment. Des calculs similaires peuvent être effectués pour chaque pièce. La méthode de calcul de la charge de chauffage selon des indicateurs agrégés permet de déterminer la puissance optimale pour chaque radiateur dans une pièce particulière. Pour un calcul plus précis, vous devez connaître les valeurs de température moyennes pour une région particulière.

Cette méthode de calcul peut être utilisée pour calculer la charge thermique horaire pour le chauffage. Mais les résultats obtenus ne donneront pas la valeur optimalement précise de la perte de chaleur du bâtiment.

Calculs précis de la charge thermique

Mais encore, ce calcul de la charge thermique optimale sur le chauffage ne donne pas la précision de calcul requise. Il ne prend pas en compte le paramètre le plus important - les caractéristiques du bâtiment. Le principal est le matériau de fabrication résistant au transfert de chaleur éléments individuels maisons - murs, fenêtres, plafond et sol. Ils déterminent le degré de conservation de l'énergie thermique reçue du caloporteur du système de chauffage.

Qu'est-ce que la résistance au transfert de chaleur ? R) ? C'est l'inverse de la conductivité thermique ( λ ) - la capacité de la structure matérielle à transférer de l'énergie thermique. Celles. plus la valeur de conductivité thermique est élevée, plus la perte de chaleur est élevée. Cette valeur ne peut pas être utilisée pour calculer la charge calorifique annuelle, car elle ne tient pas compte de l'épaisseur du matériau ( ré). Par conséquent, les experts utilisent le paramètre de résistance au transfert de chaleur, qui est calculé par la formule suivante :

Calcul pour les murs et les fenêtres

Il existe des valeurs normalisées ​​​​de résistance au transfert de chaleur des murs, qui dépendent directement de la région où se trouve la maison.

Contrairement au calcul élargi de la charge de chauffage, vous devez d'abord calculer la résistance au transfert de chaleur pour les murs extérieurs, les fenêtres, le sol du premier étage et le grenier. Prenons comme base caractéristiques suivantes Maisons:

• Zone murale - 280 m². Il comprend des fenêtres 40 m²;
• Matériau du mur - brique pleine (λ=0,56). L'épaisseur des murs extérieurs 0,36 m. Sur cette base, nous calculons la résistance de transmission TV - R=0.36/0.56= 0.64 m²*S/O;
• Pour améliorer les propriétés d'isolation thermique, une isolation externe a été installée - polystyrène expansé d'une épaisseur de 100 millimètres. Pour lui λ=0,036. Respectivement R \u003d 0,1 / 0,036 \u003d 2,72 m² * C / W;
• Valeur générale R pour murs extérieurs 0,64+2,72= 3,36 qui est un très bon indicateur de l'isolation thermique de la maison ;
• Résistance au transfert de chaleur des fenêtres - 0,75 m²*S/O(double vitrage avec remplissage argon).

En effet, les pertes de chaleur à travers les murs seront :

(1/3.36)*240+(1/0.75)*40= 124 W à 1°C de différence de température

Nous prenons les indicateurs de température de la même manière que pour le calcul élargi de la charge de chauffage + 22 ° С à l'intérieur et -15 ° С à l'extérieur. Un calcul supplémentaire doit être effectué selon la formule suivante :

124*(22+15)= 4,96 kWh

Calcul de ventilation

Ensuite, vous devez calculer les pertes par ventilation. Le volume d'air total dans le bâtiment est de 480 m³. Dans le même temps, sa densité est approximativement égale à 1,24 kg / m³. Celles. sa masse est de 595 kg. En moyenne, l'air est renouvelé cinq fois par jour (24 heures). Dans ce cas, pour calculer la charge horaire maximale pour le chauffage, vous devez calculer la perte de chaleur pour la ventilation :

(480*40*5)/24= 4000 kJ ou 1,11 kWh

En résumant tous les indicateurs obtenus, vous pouvez trouver la perte de chaleur totale de la maison :

4,96+1,11=6,07 kWh

De cette manière, la charge de chauffage maximale exacte est déterminée. La valeur résultante dépend directement de la température extérieure. Par conséquent, pour calculer la charge annuelle sur le système de chauffage, il est nécessaire de prendre en compte le changement conditions météorologiques. Si la température moyenne pendant la saison de chauffage est de -7°C, alors la charge totale de chauffage sera égale à :

(124*(22+7)+((480*(22+7)*5)/24))/3600)*24*150(jours saison chauffage)=15843 kW

En modifiant les valeurs de température, vous pouvez effectuer un calcul précis de la charge thermique pour n'importe quel système de chauffage.

Aux résultats obtenus, il faut ajouter la valeur des pertes de chaleur par le toit et le sol. Cela peut être fait avec un facteur de correction de 1,2 - 6,07 * 1,2 \u003d 7,3 kW / h.

La valeur résultante indique le coût réel du vecteur énergétique pendant le fonctionnement du système. Il existe plusieurs façons de réguler la charge de chauffage du chauffage. Le plus efficace d'entre eux est de réduire la température dans les pièces où il n'y a pas de présence constante de résidents. Cela peut être fait à l'aide de contrôleurs de température et de capteurs de température installés. Mais en même temps, un système de chauffage à deux tuyaux doit être installé dans le bâtiment.

Pour calculer la valeur exacte de la perte de chaleur, vous pouvez utiliser le programme spécialisé Valtec. La vidéo montre un exemple de travail avec.

Demandez à n'importe quel spécialiste comment organiser correctement le système de chauffage dans le bâtiment. Peu importe si c'est résidentiel ou industriel. Et le professionnel répondra que l'essentiel est de faire des calculs précis et de réaliser correctement la conception. On parle notamment du calcul de la charge thermique sur le chauffage. Le volume de consommation d'énergie thermique, et donc de carburant, dépend de cet indicateur. C'est à dire indicateurs économiques placez-vous à côté des spécifications techniques.

Effectuer des calculs précis vous permet d'obtenir non seulement liste complète la documentation nécessaire aux travaux d'installation, mais aussi pour sélectionner les équipements, composants et matériaux supplémentaires nécessaires.

Charges thermiques - définition et caractéristiques

Qu'entend-on généralement par le terme « charge thermique lors du chauffage » ? C'est la quantité de chaleur dégagée par tous les appareils de chauffage installés dans le bâtiment. Pour éviter des dépenses inutiles pour la production de travaux, ainsi que l'achat d'appareils et de matériaux inutiles, un calcul préalable est nécessaire. Avec lui, vous pouvez ajuster les règles d'installation et de distribution de la chaleur dans toutes les pièces, et cela peut être fait de manière économique et uniforme.

Mais ce n'est pas tout. Très souvent, les experts effectuent des calculs en s'appuyant sur des indicateurs précis. Ils concernent la taille de la maison et les nuances de construction, qui tiennent compte de la diversité des éléments du bâtiment et de leur conformité aux exigences d'isolation thermique et autres. Ce sont précisément les indicateurs exacts qui permettent d'effectuer correctement les calculs et, en conséquence, d'obtenir des options de répartition de l'énergie thermique dans les locaux aussi proches que possible de l'idéal.

Mais souvent, il y a des erreurs dans les calculs, ce qui conduit à un fonctionnement inefficace du chauffage dans son ensemble. Parfois, il est nécessaire de refaire pendant le fonctionnement non seulement les circuits, mais également des sections du système, ce qui entraîne des coûts supplémentaires.

Quels paramètres affectent le calcul de la charge thermique en général ? Ici, il est nécessaire de diviser la charge en plusieurs positions, notamment:

• Système de chauffage central.
• Système de chauffage au sol, s'il y en a un dans la maison.
• Système de ventilation - à la fois forcée et naturelle.
• Alimentation en eau chaude de l'immeuble.
• Branches pour les besoins supplémentaires du ménage. Par exemple, un sauna ou un bain, une piscine ou une douche.

Caractéristiques principales

Les professionnels ne perdent de vue aucune bagatelle pouvant affecter l'exactitude du calcul. D'où la liste assez longue des caractéristiques du système de chauffage à prendre en compte. Voici quelques-uns d'entre eux:

1. Le but de la propriété ou son type. Il peut s'agir d'un bâtiment résidentiel ou d'un bâtiment industriel. Les fournisseurs de chaleur ont des normes qui sont réparties par type de bâtiment. Ils deviennent souvent fondamentaux dans la réalisation des calculs.
2. La partie architecturale du bâtiment. Cela peut inclure les éléments d'enceinte (murs, toits, plafonds, sols), leurs dimensions hors tout, leur épaisseur. Assurez-vous de prendre en compte toutes sortes d'ouvertures - balcons, fenêtres, portes, etc. Il est très important de prendre en compte la présence de sous-sols et de greniers.
3. Régime de température pour chaque pièce séparément. Ceci est très important car Exigences généralesà la température dans la maison ne donnent pas une image précise de la répartition de la chaleur.
4. Nomination des locaux. Cela s'applique principalement aux ateliers de production, qui exigent un respect plus strict du régime de température.
5. Disponibilité de locaux spéciaux. Par exemple, dans les maisons privées résidentielles, il peut s'agir de bains ou de saunas.
6. Degré d'équipement technique. La présence d'un système de ventilation et de climatisation, l'alimentation en eau chaude et le type de chauffage utilisé sont pris en compte.
7. Nombre de points par lesquels l'échantillonnage est effectué eau chaude. Et plus il y a de tels points, plus la charge thermique à laquelle le système de chauffage est exposé est élevée.
8. Le nombre de personnes sur le site. Des critères tels que l'humidité et la température intérieures dépendent de cet indicateur.
9. Indicateurs supplémentaires. Dans les locaux d'habitation, on peut distinguer le nombre de salles de bains, de pièces séparées, de balcons. Dans les bâtiments industriels - le nombre d'équipes de travailleurs, le nombre de jours dans une année où l'atelier lui-même travaille dans la chaîne technologique.

Ce qui est inclus dans le calcul des charges

Schéma de chauffage

Le calcul des charges thermiques pour le chauffage est effectué au stade de la conception du bâtiment. Mais en même temps, les normes et les exigences des différentes normes doivent être prises en compte.

Par exemple, la perte de chaleur des éléments enveloppants du bâtiment. De plus, toutes les pièces sont prises en compte séparément. De plus, c'est la puissance nécessaire pour chauffer le liquide de refroidissement. On ajoute ici la quantité d'énergie thermique nécessaire au chauffage ventilation d'alimentation. Sans cela, le calcul ne sera pas très précis. Nous ajoutons également l'énergie dépensée pour chauffer l'eau d'un bain ou d'une piscine. Les spécialistes doivent tenir compte du développement ultérieur du système de chauffage. Du coup, dans quelques années, vous déciderez d'aménager un hammam turc chez vous. Par conséquent, il est nécessaire d'ajouter quelques pour cent aux charges - généralement jusqu'à 10%.

Recommandation! Il faut calculer les charges thermiques avec une "marge" pour maisons de campagne. C'est la réserve qui permettra à l'avenir d'éviter des surcoûts financiers, souvent déterminés par des montants de plusieurs zéros.

Caractéristiques du calcul de la charge thermique

Les paramètres de l'air, ou plutôt sa température, sont tirés des GOST et des SNiP. Ici, les coefficients de transfert de chaleur sont sélectionnés. Soit dit en passant, les données de passeport de tous les types d'équipements (chaudières, radiateurs de chauffage, etc.) sont prises en compte sans faute.

Qu'est-ce qui est généralement inclus dans un calcul de charge thermique traditionnel ?

• Premièrement, le flux maximal d'énergie thermique provenant des appareils de chauffage (radiateurs).
• Deuxièmement, la consommation de chaleur maximale pour 1 heure de fonctionnement du système de chauffage.
• Troisièmement, le total des coûts de chauffage pour une certaine période de temps. Habituellement, la période saisonnière est calculée.

Si tous ces calculs sont mesurés et comparés à la zone de transfert de chaleur du système dans son ensemble, un indicateur assez précis de l'efficacité du chauffage d'une maison sera obtenu. Mais vous devez tenir compte des petites déviations. Par exemple, réduire la consommation de chaleur la nuit. Pour installations industrielles Les week-ends et les jours fériés doivent également être pris en compte.

Méthodes de détermination des charges thermiques

Conception de plancher chauffant

Actuellement, les experts utilisent trois méthodes principales pour calculer les charges thermiques :

1. Calcul des principales pertes de chaleur, où seuls les indicateurs agrégés sont pris en compte.
2. Les indicateurs basés sur les paramètres des ouvrages encaissants sont pris en compte. Ceci s'ajoute généralement aux pertes pour le chauffage de l'air intérieur.
3. Tous les systèmes inclus dans les réseaux de chauffage sont calculés. Il s'agit à la fois de chauffage et de ventilation.

Il existe une autre option, qui s'appelle le calcul agrandi. Il est généralement utilisé lorsqu'il n'y a pas d'indicateurs de base et de paramètres de construction requis pour un calcul standard. Autrement dit, les caractéristiques réelles peuvent différer de la conception.

Pour ce faire, les experts utilisent une formule très simple :

Q max à partir de \u003d α x V x q0 x (tv-tn.r.) x 10 -6

α est un facteur de correction en fonction de la région de construction (valeur du tableau)
V - le volume du bâtiment sur les plans extérieurs
q0 - caractéristique du système de chauffage par indice spécifique, généralement déterminé par les jours les plus froids de l'année

Types de charges thermiques

Les charges thermiques utilisées dans les calculs du système de chauffage et la sélection des équipements ont plusieurs variétés. Par exemple, les charges saisonnières, pour lesquelles les caractéristiques suivantes sont inhérentes :

1. Évolution de la température extérieure tout au long de la saison de chauffage.
2. Caractéristiques météorologiques de la région où la maison a été construite.
3. Saute dans la charge du système de chauffage pendant la journée. Cet indicateur entre généralement dans la catégorie des "charges mineures", car les éléments de fermeture empêchent beaucoup de pression sur le chauffage en général.
4. Tout ce qui concerne l'énergie thermique associée au système de ventilation du bâtiment.
5. Charges thermiques déterminées tout au long de l'année. Par exemple, la consommation d'eau chaude en été n'est réduite que de 30 à 40 % par rapport à heure d'hiver de l'année.
6. Chaleur sèche. Cette caractéristique est inhérente aux systèmes de chauffage domestique, où un assez grand nombre d'indicateurs sont pris en compte. Par exemple, le nombre de fenêtres et portes, le nombre de personnes vivant ou en permanence dans la maison, la ventilation, l'échange d'air à travers diverses fissures et interstices. Un thermomètre sec est utilisé pour déterminer cette valeur.
7. Caché l'énérgie thermique. Il existe également un tel terme, qui est défini par évaporation, condensation, etc. Un thermomètre à bulbe humide est utilisé pour déterminer l'indicateur.

Contrôleurs de charge thermique

Contrôleur programmable, plage de température - 5-50 C

Moderne unités de chauffage et les appareils sont fournis avec un ensemble de régulateurs différents, avec lesquels vous pouvez modifier les charges thermiques, afin d'éviter les creux et les sauts d'énergie thermique dans le système. La pratique a montré qu'avec l'aide de régulateurs, il est possible non seulement de réduire la charge, mais également d'amener le système de chauffage à utilisation rationnelle carburant. Et c'est un aspect purement économique de la question. Cela est particulièrement vrai pour les installations industrielles, où des amendes assez importantes doivent être payées pour une consommation excessive de carburant.

Si vous n'êtes pas sûr de l'exactitude de vos calculs, utilisez les services de spécialistes.

Regardons quelques autres formules qui se rapportent à différents systèmes. Par exemple, les systèmes de ventilation et d'eau chaude. Ici, vous avez besoin de deux formules :

Qin. \u003d qin.V (tn.-tv.) - ceci s'applique à la ventilation.
Ici:
tn. et tv - température de l'air extérieur et intérieur
qv. - indicateur spécifique
V - volume extérieur du bâtiment

Qgvs \u003d 0,042rv (tg.-tx.) Pgav - pour l'alimentation en eau chaude, où

tg.-tx - température de chaud et eau froide
r - densité de l'eau
En ce qui concerne charge maximaleà la moyenne, qui est déterminée par les GOST
P - le nombre de consommateurs
Gav - consommation moyenne d'eau chaude

Calcul complexe

En combinaison avec les problématiques de tassement, des études d'ordre thermotechnique sont nécessairement réalisées. Pour cela, divers appareils sont utilisés qui donnent des indicateurs précis pour les calculs. Par exemple, pour cela, les ouvertures de fenêtres et de portes, les plafonds, les murs, etc. sont examinés.

C'est cet examen qui aide à déterminer les nuances et les facteurs qui peuvent avoir un impact significatif sur la perte de chaleur. Par exemple, les diagnostics d'imagerie thermique montreront avec précision la différence de température lorsqu'une certaine quantité d'énergie thermique traverse 1 mètre carré structure enveloppante.

Des mesures pratiques sont donc indispensables lors des calculs. Cela est particulièrement vrai pour les goulots d'étranglement dans la structure du bâtiment. À cet égard, la théorie ne sera pas en mesure de montrer exactement où et ce qui ne va pas. Et la pratique montrera où postuler différentes méthodes protection contre les déperditions de chaleur. Et les calculs eux-mêmes à cet égard deviennent plus précis.

Conclusion sur le sujet

La charge thermique estimée est un indicateur très important obtenu lors du processus de conception d'un système de chauffage domestique. Si vous abordez la question avec sagesse et effectuez correctement tous les calculs nécessaires, vous pouvez garantir que le système de chauffage fonctionnera parfaitement. Et en même temps, il sera possible d'économiser sur la surchauffe et d'autres coûts qui peuvent simplement être évités.

Qu'il s'agisse d'un bâtiment industriel ou d'un bâtiment résidentiel, vous devez effectuer des calculs compétents et établir un schéma du circuit du système de chauffage. À ce stade, les experts recommandent de porter une attention particulière au calcul de la charge thermique possible sur le circuit de chauffage, ainsi qu'à la quantité de combustible consommée et de chaleur générée.

Charge thermique : qu'est-ce que c'est ?

Ce terme fait référence à la quantité de chaleur dégagée. Le calcul préliminaire de la charge thermique a permis d'éviter des coûts inutiles pour l'achat de composants du système de chauffage et pour leur installation. De plus, ce calcul aidera à répartir correctement la quantité de chaleur générée de manière économique et uniforme dans tout le bâtiment.

Il y a beaucoup de nuances dans ces calculs. Par exemple, le matériau à partir duquel le bâtiment est construit, l'isolation thermique, la région, etc. Les experts essaient de prendre en compte autant de facteurs et de caractéristiques que possible pour obtenir un résultat plus précis.

Le calcul de la charge thermique avec des erreurs et des inexactitudes conduit à un fonctionnement inefficace du système de chauffage. Il arrive même que vous deviez refaire des sections d'une structure déjà fonctionnelle, ce qui entraîne inévitablement des dépenses imprévues. Oui, et les organismes de logement et communaux calculent le coût des services sur la base des données sur la charge thermique.

Principaux facteurs

Un système de chauffage idéalement calculé et conçu doit maintenir la température de consigne dans la pièce et compenser les pertes de chaleur qui en résultent. Lors du calcul de l'indicateur de charge thermique sur le système de chauffage du bâtiment, vous devez prendre en compte:

Destination du bâtiment : résidentiel ou industriel.

Caractéristiques des éléments structurels de la structure. Ce sont les fenêtres, les murs, les portes, le toit et le système de ventilation.

Dimensions du logement. Plus il est grand, plus le système de chauffage doit être puissant. La superficie doit être prise en compte ouvertures de fenêtres, les portes, les murs extérieurs et le volume de chaque espace intérieur.

La présence de pièces à usage spécial (bain, sauna, etc.).

Degré d'équipement avec des dispositifs techniques. C'est-à-dire la présence d'eau chaude, de systèmes de ventilation, de climatisation et du type de système de chauffage.

Pour une chambre individuelle. Par exemple, dans les pièces destinées au stockage, il n'est pas nécessaire de maintenir une température confortable pour une personne.

Nombre de points alimentés en eau chaude. Plus il y en a, plus le système est chargé.

Zone de surfaces vitrées. Les pièces avec portes-fenêtres perdent une quantité importante de chaleur.

Termes supplémentaires. DANS bâtiments résidentiels il peut s'agir du nombre de pièces, de balcons et de loggias et de salles de bain. Dans l'industrie - le nombre de jours ouvrables dans une année civile, les équipes, la chaîne technologique processus de production etc.

Conditions climatiques de la région. Lors du calcul des pertes de chaleur, les températures de la rue sont prises en compte. Si les différences sont insignifiantes, une petite quantité d'énergie sera dépensée pour la compensation. Alors qu'à -40°C en dehors de la fenêtre cela nécessitera des dépenses importantes.

Caractéristiques des méthodes existantes

Les paramètres inclus dans le calcul de la charge thermique sont en SNiPs et GOSTs. Ils ont également des coefficients de transfert de chaleur spéciaux. A partir des passeports des équipements inclus dans le système de chauffage, des caractéristiques numériques sont prises concernant un radiateur de chauffage spécifique, une chaudière, etc. Et aussi traditionnellement:

La consommation de chaleur, portée au maximum pour une heure de fonctionnement du système de chauffage,

Le flux de chaleur maximal d'un radiateur,

Coûts de chauffage totaux sur une certaine période (le plus souvent - une saison); si vous avez besoin d'un calcul horaire de la charge sur réseau de chauffage, le calcul doit être effectué en tenant compte de la différence de température pendant la journée.

Les calculs effectués sont comparés à la zone de transfert de chaleur de l'ensemble du système. L'indice est assez précis. Certaines déviations se produisent. Par exemple, pour les bâtiments industriels, il faudra tenir compte de la réduction de la consommation d'énergie thermique le week-end et les jours fériés, et dans les bâtiments résidentiels - la nuit.

Les méthodes de calcul des systèmes de chauffage ont plusieurs degrés de précision. Pour réduire l'erreur au minimum, il est nécessaire d'utiliser des calculs assez complexes. Des schémas moins précis sont utilisés si l'objectif n'est pas d'optimiser les coûts du système de chauffage.

Méthodes de calcul de base

À ce jour, le calcul de la charge thermique sur le chauffage d'un bâtiment peut être effectué de l'une des manières suivantes.

Trois principaux

1. Des indicateurs agrégés sont pris pour le calcul.
2. Les indicateurs des éléments structurels du bâtiment sont pris comme base. Ici, le calcul du volume d'air interne qui va se réchauffer sera également important.
3. Tous les objets inclus dans le système de chauffage sont calculés et résumés.

Un exemplaire

Il existe également une quatrième option. Il a une erreur assez importante, car les indicateurs sont pris très moyens, ou ils ne suffisent pas. Voici la formule - Q de \u003d q 0 * a * V H * (t EH - t NPO), où:

• q 0 - caractéristique thermique spécifique du bâtiment (le plus souvent déterminée par la période la plus froide),
• a - facteur de correction (dépend de la région et est tiré de tableaux prêts à l'emploi),
• V H est le volume calculé à partir des plans extérieurs.

Exemple de calcul simple

Pour un bâtiment aux paramètres standards (hauteur de plafond, dimensions des pièces et bonne caractéristiques d'isolation thermique) vous pouvez appliquer un simple ratio de paramètres, corrigé d'un facteur selon la région.

Supposons qu'un immeuble résidentiel soit situé dans la région d'Arkhangelsk et que sa superficie soit de 170 mètres carrés. m.La charge thermique sera égale à 17 * 1,6 \u003d 27,2 kW / h.

Une telle définition des charges thermiques ne tient pas compte de nombreux facteurs importants. Par exemple, caractéristiques de conception bâtiments, températures, nombre de murs, rapport entre les surfaces des murs et des ouvertures de fenêtres, etc. Par conséquent, de tels calculs ne conviennent pas aux projets de système de chauffage sérieux.

Cela dépend du matériau à partir duquel ils sont fabriqués. Le plus souvent aujourd'hui, on utilise du bimétallique, de l'aluminium, de l'acier, beaucoup moins souvent radiateurs en fonte. Chacun d'eux a son propre indice de transfert de chaleur (puissance thermique). Radiateurs bimétalliques avec une distance entre les axes de 500 mm, ils ont en moyenne 180 à 190 watts. Les radiateurs en aluminium ont presque les mêmes performances.

Le transfert de chaleur des radiateurs décrits est calculé pour une section. Les radiateurs à plaques d'acier ne sont pas séparables. Par conséquent, leur transfert de chaleur est déterminé en fonction de la taille de l'ensemble de l'appareil. Par exemple, la puissance thermique d'un radiateur à deux rangées de 1100 mm de large et 200 mm de haut sera de 1010 W, et un radiateur à panneaux en acier de 500 mm de large et 220 mm de haut sera de 1644 W.

Le calcul du radiateur de chauffage par surface comprend les paramètres de base suivants :

Hauteur sous plafond (standard - 2,7 m),

Puissance thermique (au m² - 100 W),

Un mur extérieur.

Ces calculs montrent que pour chaque tranche de 10 m². m nécessite 1 000 W de puissance thermique. Ce résultat est divisé par la puissance calorifique d'une section. La réponse est quantité requise sections de radiateur.

Pour les régions du sud de notre pays, ainsi que pour celles du nord, des coefficients décroissants et croissants ont été développés.

Calcul moyen et exact

Compte tenu des facteurs décrits, le calcul de la moyenne est effectué selon le schéma suivant. Si pour 1 m². m nécessite 100 W de flux de chaleur, puis une pièce de 20 mètres carrés. m devrait recevoir 2 000 watts. Le radiateur (bimétallique ou aluminium populaire) de huit sections alloue environ Divisez 2 000 par 150, nous obtenons 13 sections. Mais il s'agit d'un calcul assez élargi de la charge thermique.

L'exact semble un peu intimidant. En fait, rien de compliqué. Voici la formule :

Q t \u003d 100 W / m 2 × S (pièces) m 2 × q 1 × q 2 × q 3 × q 4 × q 5 × q 6 × q 7, où:

• q 1 - type de vitrage (ordinaire = 1,27, double = 1,0, triple = 0,85) ;
• q 2 - isolation des murs (faible ou absente = 1,27, mur à 2 briques = 1,0, moderne, élevé = 0,85);
• q 3 - le rapport de la surface totale des ouvertures de fenêtres à la surface au sol (40% = 1,2, 30% = 1,1, 20% - 0,9, 10% = 0,8);
• q 4 - température extérieure (la valeur minimale est prise : -35 o C = 1,5, -25 o C = 1,3, -20 o C = 1,1, -15 o C = 0,9, -10 o C = 0,7);
• q 5 - le nombre de murs extérieurs dans la pièce (tous les quatre = 1,4, trois = 1,3, pièce d'angle = 1,2, un = 1,2);
• q 6 - type de pièce de calcul au-dessus de la pièce de calcul (grenier froid = 1,0, grenier chaud = 0,9, pièce résidentielle chauffée = 0,8);
• q 7 - hauteur sous plafond (4,5 m = 1,2, 4,0 m = 1,15, 3,5 m = 1,1, 3,0 m = 1,05, 2,5 m = 1,3).

En utilisant l'une des méthodes décrites, il est possible de calculer la charge thermique d'un immeuble d'habitation.

Calcul approximatif

Ce sont les conditions. Température minimale en saison froide - -20 o C. Chambre 25 m². m avec triple vitrage, fenêtres à double battant, hauteur sous plafond de 3,0 m, murs à deux briques et un grenier non chauffé. Le calcul sera le suivant :

Q \u003d 100 W / m 2 × 25 m 2 × 0,85 × 1 × 0,8 (12%) × 1,1 × 1,2 × 1 × 1,05.

Le résultat, 2 356,20, est divisé par 150. En conséquence, il s'avère que 16 sections doivent être installées dans une pièce avec les paramètres spécifiés.

Si le calcul est requis en gigacalories

En l'absence de compteur d'énergie thermique sur un circuit de chauffage ouvert, le calcul de la charge thermique pour chauffer le bâtiment est calculé par la formule Q \u003d V * (T 1 - T 2) / 1000, où:

• V - la quantité d'eau consommée par le système de chauffage, calculée en tonnes ou m 3,
• T 1 - un nombre indiquant la température de l'eau chaude, mesurée en o C, et pour les calculs, la température correspondant à une certaine pression dans le système est prise. Cet indicateur a son propre nom - enthalpie. S'il n'est pas possible de supprimer les indicateurs de température de manière pratique, ils ont recours à un indicateur moyen. Elle se situe entre 60 et 65°C.
• T 2 - température de l'eau froide. Il est assez difficile de le mesurer dans le système, c'est pourquoi des indicateurs constants ont été développés qui dépendent du régime de température dans la rue. Par exemple, dans l'une des régions, pendant la saison froide, cet indicateur est pris égal à 5, en été - 15.
• 1 000 est le coefficient permettant d'obtenir immédiatement le résultat en gigacalories.

Dans le cas d'un circuit fermé, la charge thermique (gcal/h) est calculée différemment :

Q de \u003d α * q o * V * (t in - t n.r.) * (1 + K n.r.) * 0,000001, où

Le calcul de la charge thermique s'avère quelque peu élargi, mais c'est cette formule qui est donnée dans la littérature technique.

De plus en plus, afin d'augmenter l'efficacité du système de chauffage, ils ont recours aux bâtiments.

Ces travaux sont effectués de nuit. Pour un résultat plus précis, vous devez observer la différence de température entre la pièce et la rue : elle doit être d'au moins 15 o. Les lampes fluorescentes et incandescentes sont éteintes. Il est conseillé d'enlever les tapis et les meubles au maximum, ils renversent l'appareil, donnant une certaine erreur.

L'enquête est menée lentement, les données sont enregistrées avec soin. Le schéma est simple.

La première étape des travaux se déroule à l'intérieur. L'appareil est déplacé progressivement des portes aux fenêtres, donnant Attention particulière coins et autres joints.

La deuxième étape - inspection avec une caméra thermique murs extérieurs bâtiments. Les joints sont encore soigneusement examinés, en particulier la liaison avec le toit.

La troisième étape est le traitement des données. Tout d'abord, l'appareil le fait, puis les lectures sont transférées vers un ordinateur, où les programmes correspondants terminent le traitement et donnent le résultat.

Si l'enquête a été menée par une organisation agréée, elle publiera un rapport contenant des recommandations obligatoires basées sur les résultats des travaux. Si le travail a été effectué personnellement, vous devez vous fier à vos connaissances et, éventuellement, à l'aide d'Internet.

Le sujet de cet article est de déterminer la charge thermique pour le chauffage et d'autres paramètres qui doivent être calculés. Le matériel s'adresse principalement aux propriétaires de maisons privées, loin de l'ingénierie thermique et ayant besoin des formules et des algorithmes les plus simples.

Alors allons-y.

Notre tâche est d'apprendre à calculer les principaux paramètres de chauffage.

Redondance et calcul précis

Il convient de préciser une subtilité de calculs dès le début : absolument valeurs exactes la perte de chaleur par le sol, le plafond et les murs, que le système de chauffage doit compenser, est presque impossible à calculer. On peut parler seulement de tel ou tel degré de fiabilité des estimations.

La raison en est que trop de facteurs affectent la perte de chaleur :

• Résistance thermique des murs principaux et de toutes les couches de matériaux de finition.
• La présence ou l'absence de ponts froids.
• La rose des vents et l'emplacement de la maison sur le terrain.
• Le travail de ventilation (qui, à son tour, dépend à nouveau de la force et de la direction du vent).
• Le degré d'insolation des fenêtres et des murs.

Il y a aussi bonnes nouvelles. Presque tout moderne chaudières de chauffage et les systèmes de chauffage distribués (planchers chauds, convecteurs électriques et gaz, etc.) sont équipés de thermostats qui mesurent la consommation de chaleur en fonction de la température de la pièce.

D'un point de vue pratique, cela signifie que l'excès de puissance thermique n'affectera que le mode de fonctionnement en chauffage : disons, 5 kWh de chaleur ne seront pas dégagés en une heure de fonctionnement continu avec une puissance de 5 kW, mais en 50 minutes de fonctionnement avec une puissance de 6 kW. Les 10 prochaines minutes, la chaudière ou tout autre appareil de chauffage passera en mode veille, sans consommer d'électricité ni de vecteur énergétique.

Par conséquent: dans le cas du calcul de la charge thermique, notre tâche consiste à déterminer sa valeur minimale admissible.

La seule exception à règle générale liés au fonctionnement des chaudières à combustibles solides classiques et du fait qu'une diminution de leur puissance thermique est associée à une forte baisse de rendement due à une combustion incomplète du combustible. Le problème est résolu en installant un accumulateur de chaleur dans le circuit et en étranglant les dispositifs de chauffage avec des têtes thermiques.

La chaudière, après l'allumage, fonctionne à pleine puissance et avec une efficacité maximale jusqu'à ce que le charbon ou le bois de chauffage soit complètement brûlé ; puis la chaleur accumulée par l'accumulateur de chaleur est dosée pour maintenir température optimale dans la chambre.

La plupart des autres paramètres qui doivent être calculés permettent également une certaine redondance. Cependant, plus à ce sujet dans les sections pertinentes de l'article.

Liste des paramètres

Alors, que devons-nous réellement considérer?

• La charge thermique totale pour le chauffage domestique. Il correspond au minimum puissance requise chaudière ou la puissance totale des appareils d'un système de chauffage distribué.
• Le besoin de chaleur dans une pièce séparée.
• Le nombre de sections du radiateur sectionnel et la taille du registre correspondant à certaine valeur Energie thermique.

Attention : pour les appareils de chauffage finis (convecteurs, radiateurs à plaques, etc.), les fabricants indiquent généralement la puissance calorifique totale dans la documentation jointe.

• Le diamètre de la canalisation capable de fournir le flux de chaleur nécessaire dans le cas du chauffage de l'eau.
• Paramètres pompe de circulation, qui met en mouvement le liquide de refroidissement dans le circuit avec les paramètres donnés.
• Taille vase d'expansion, qui compense la dilatation thermique du liquide de refroidissement.

Passons aux formules.

L'un des principaux facteurs affectant sa valeur est le degré d'isolation de la maison. Le SNiP 23-02-2003, qui réglemente la protection thermique des bâtiments, normalise ce facteur, en dérivant les valeurs recommandées de résistance thermique des structures enveloppantes pour chaque région du pays.

Nous donnerons deux manières d'effectuer les calculs: pour les bâtiments conformes au SNiP 23-02-2003 et pour les maisons à résistance thermique non normalisée.

Résistance thermique normalisée

L'instruction pour calculer la puissance thermique dans ce cas ressemble à ceci:

• La valeur de base est de 60 watts pour 1 m3 du volume total (y compris les murs) de la maison.
• Pour chacune des fenêtres, 100 watts de chaleur supplémentaires sont ajoutés à cette valeur.. Pour chaque porte donnant sur la rue - 200 watts.

• Un coefficient supplémentaire est utilisé pour compenser les pertes qui augmentent dans les régions froides.

Faisons, à titre d'exemple, un calcul pour une maison de 12 * 12 * 6 mètres avec douze fenêtres et deux portes donnant sur la rue, située à Sébastopol (la température moyenne en janvier est de + 3C).

1. Le volume chauffé est de 12*12*6=864 mètres cubes.
2. La puissance thermique de base est de 864*60=51840 watts.
3. Les fenêtres et les portes l'augmenteront légèrement : 51840+(12*100)+(2*200)=53440.
4. Le climat exceptionnellement doux dû à la proximité de la mer nous obligera à utiliser un facteur régional de 0,7. 53440 * 0,7 = 37408 W. C'est sur cette valeur que vous pouvez vous concentrer.

Résistance thermique non évaluée

Que faire si la qualité de l'isolation de la maison est sensiblement meilleure ou moins bonne que celle recommandée ? Dans ce cas, pour estimer la charge thermique, vous pouvez utiliser une formule telle que Q=V*Dt*K/860.

Dans celui-ci :

• Q est la puissance thermique chère en kilowatts.
• V - volume chauffé en mètres cubes.
• Dt est la différence de température entre la rue et la maison. Habituellement, un delta est pris entre la valeur recommandée par SNiP pour espaces intérieurs(+18 - +22С) et le minimum moyen de température extérieure au cours du mois le plus froid de ces dernières années.

Précisons : il est en principe plus correct de compter sur un minimum absolu ; cependant, cela entraînera des coûts excessifs pour la chaudière et les appareils de chauffage, dont la pleine capacité ne sera requise qu'une fois toutes les quelques années. Le prix d'une légère sous-estimation des paramètres calculés est une légère baisse de la température dans la pièce au plus fort du froid, qu'il est facile de compenser en allumant des radiateurs supplémentaires.

• K est le coefficient d'isolation, qui peut être extrait du tableau ci-dessous. Les valeurs de coefficient intermédiaires sont dérivées par approximation.

Répétons les calculs pour notre maison à Sébastopol, en précisant que ses murs sont en maçonnerie de 40 cm d'épaisseur de coquillage (roche sédimentaire poreuse) sans finition extérieure, et le vitrage est constitué de fenêtres à double vitrage à une chambre.

1. On prend le coefficient d'isolation égal à 1,2.
2. Nous avons calculé le volume de la maison plus tôt; elle est égale à 864 m3.
3. Nous prendrons la température interne égale au SNiP recommandé pour les régions avec une température de pointe inférieure au-dessus de -31C - +18 degrés. Les informations sur le minimum moyen seront aimablement fournies par l'encyclopédie Internet de renommée mondiale: elle est égale à -0,4C.
4. Le calcul ressemblera donc à Q \u003d 864 * (18 - -0,4) * 1,2 / 860 \u003d 22,2 kW.

Comme vous pouvez facilement le voir, le calcul a donné un résultat qui diffère de celui obtenu par le premier algorithme d'une fois et demie. La raison, tout d'abord, est que le minimum moyen que nous utilisons diffère nettement du minimum absolu (environ -25 ° C). Une augmentation du delta de température d'une fois et demie augmentera la demande de chaleur estimée du bâtiment exactement du même nombre de fois.

gigacalories

Pour calculer la quantité d'énergie thermique reçue par un bâtiment ou une pièce, ainsi que les kilowattheures, une autre valeur est utilisée - gigacalorie. Il correspond à la quantité de chaleur nécessaire pour chauffer 1000 tonnes d'eau de 1 degré à une pression de 1 atmosphère.

Comment convertir des kilowatts de puissance thermique en gigacalories de chaleur consommées ? C'est simple : un gigacalorie équivaut à 1162,2 kWh. Ainsi, avec une puissance crête d'une source de chaleur de 54 kW, la charge calorifique horaire maximale sera de 54/1162,2=0,046 Gcal*h.

Utile : pour chaque région du pays, les autorités locales normalisent la consommation de chaleur en gigacalories par mètre carré de surface au cours du mois. La valeur moyenne pour la Fédération de Russie est de 0,0342 Gcal/m2 par mois.

Salle

Comment calculer la demande de chaleur pour une pièce séparée? Les mêmes schémas de calcul sont utilisés ici que pour la maison dans son ensemble, avec un seul amendement. Si une pièce chauffée sans ses propres appareils de chauffage jouxte la pièce, elle est incluse dans le calcul.

Ainsi, si un couloir de 1,2 * 4 * 3 mètres jouxte une pièce de 4 * 5 * 3 mètres, la puissance calorifique du radiateur est calculée pour un volume de 4 * 5 * 3 + 1,2 * 4 * 3 \u003d 60 + 14, 4=74,4 m3.

Appareils de chauffage

Radiateurs sectionnels

Dans le cas général, les informations sur le flux de chaleur par section peuvent toujours être trouvées sur le site Web du fabricant.

S'il est inconnu, vous pouvez vous concentrer sur les valeurs approximatives suivantes :

• Section en fonte - 160 watts.
• Section bimétallique - 180 W.
• Section en aluminium - 200W.

Comme toujours, il y a un certain nombre de subtilités. Avec un raccordement latéral d'un radiateur à 10 sections ou plus, l'écart de température entre les sections les plus proches de l'entrée et de l'extrémité sera très important.

Cependant: l'effet sera annulé si les eye-liners sont connectés en diagonale ou de bas en bas.

De plus, généralement les fabricants d'appareils de chauffage indiquent la puissance pour un delta de température bien précis entre le radiateur et l'air, égal à 70 degrés. La dépendance du flux de chaleur sur Dt est linéaire : si la batterie est 35 degrés plus chaude que l'air, la puissance thermique de la batterie sera exactement la moitié de celle déclarée.

Disons, à une température de l'air dans la pièce égale à + 20C, et une température du liquide de refroidissement de + 55C, la puissance de la section en aluminium taille standard sera égal à 200/(70/35)=100 watts. Pour fournir une puissance de 2 kW, il faut 2000/100=20 sections.

Registres

Les registres faits maison se distinguent dans la liste des appareils de chauffage.

Sur la photo - le registre de chauffage.

Les fabricants, pour des raisons évidentes, ne peuvent pas spécifier leur puissance calorifique ; cependant, il est facile de le calculer vous-même.

• Pour la première section du registre (un tuyau horizontal de dimensions connues), la puissance est égale au produit de son diamètre extérieur et de sa longueur en mètres, du delta de température entre le liquide de refroidissement et l'air en degrés et d'un coefficient constant de 36,5356.
• Pour les sections suivantes situées dans le flux ascendant d'air chaud, un facteur supplémentaire de 0,9 est utilisé.

Prenons un autre exemple - calculez la valeur du flux de chaleur pour un registre à quatre rangées avec un diamètre de section de 159 mm, une longueur de 4 mètres et une température de 60 degrés dans une pièce avec une température interne de + 20C.

1. Le delta de température dans notre cas est de 60-20=40C.
2. Convertir le diamètre du tuyau en mètres. 159 mm = 0,159 m.
3. Nous calculons la puissance thermique de la première section. Q \u003d 0,159 * 4 * 40 * 36,5356 \u003d 929,46 watts.
4. Pour chaque section suivante, la puissance sera égale à 929,46 * 0,9 = 836,5 watts.
5. La puissance totale sera de 929,46 + (836,5 * 3) \u003d 3500 watts (arrondis).

Diamètre de canalisation

Comment déterminer la valeur minimale du diamètre intérieur du tuyau de remplissage ou du tuyau d'alimentation du réchauffeur? N'entrons pas dans la jungle et utilisons un tableau contenant des résultats prêts à l'emploi pour la différence entre l'alimentation et le retour de 20 degrés. Cette valeur est typique des systèmes autonomes.

Le débit maximal du liquide de refroidissement ne doit pas dépasser 1,5 m/s pour éviter le bruit ; le plus souvent ils sont guidés par une vitesse de 1 m/s.

Diamètre intérieur, mm	Puissance thermique du circuit, W au débit, m/s
	0,6	0,8	1
8	2450	3270	4090
10	3830	5110	6390
12	5520	7360	9200
15	8620	11500	14370
20	15330	20440	25550
25	23950	31935	39920
32	39240	52320	65400
40	61315	81750	102190
50	95800	127735	168670

Disons que pour une chaudière de 20 kW, le minimum diamètre intérieur le remplissage à un débit de 0,8 m/s sera égal à 20 mm.

Attention : le diamètre intérieur est proche du DN (diamètre nominal). Plastique et tuyaux en métal-plastique sont généralement marqués d'un diamètre extérieur supérieur de 6 à 10 mm au diamètre intérieur. Ainsi, un tuyau en polypropylène d'une taille de 26 mm a un diamètre intérieur de 20 mm.

Pompe de circulation

Deux paramètres de la pompe sont importants pour nous : sa pression et ses performances. Dans une maison particulière, pour toute longueur raisonnable de circuit, la pression minimale de 2 mètres (0,2 kgf/cm2) pour les pompes les moins chères est tout à fait suffisante : c'est cette valeur du différentiel qui fait circuler le système de chauffage des immeubles à appartements.

La performance requise est calculée par la formule G=Q/(1.163*Dt).

Dans celui-ci :

• G - productivité (m3 / h).
• Q est la puissance du circuit dans lequel la pompe est installée (KW).
• Dt est la différence de température entre les conduites directes et de retour en degrés (dans un système autonome, Dt = 20С est typique).

Pour un circuit avec une charge thermique de 20 kilowatts, à un delta de température standard, la capacité calculée sera de 20 / (1,163 * 20) \u003d 0,86 m3 / h.

Vase d'expansion

L'un des paramètres à calculer pour un système autonome est le volume du vase d'expansion.

Le calcul exact est basé sur une série assez longue de paramètres :

• Température et type de liquide de refroidissement. Le coefficient de dilatation dépend non seulement du degré d'échauffement des batteries, mais aussi de ce dont elles sont remplies : les mélanges eau-glycol se dilatent davantage.
• La pression de travail maximale dans le système.
• La pression de charge du réservoir, qui, à son tour, dépend de la pression hydrostatique du circuit (la hauteur du point haut du circuit au-dessus du vase d'expansion).

Il y a cependant une mise en garde qui simplifie grandement le calcul. Si la sous-estimation du volume du réservoir conduira à meilleur casà un fonctionnement permanent soupape de sécurité, et au pire - à la destruction du circuit, alors son excès de volume ne fera rien de mal.

C'est pourquoi un réservoir avec un déplacement égal à 1/10 de la quantité totale de liquide de refroidissement dans le système est généralement utilisé.

Astuce : pour connaître le volume du contour, il suffit de le remplir d'eau et de le verser dans une coupelle doseuse.

Conclusion

Nous espérons que les schémas de calcul ci-dessus simplifieront la vie du lecteur et lui éviteront de nombreux problèmes. Comme à son habitude, la vidéo jointe à l'article offrira des informations supplémentaires à son attention.