Proračun toplinskog opterećenja zgrade. Proračun toplinskog opterećenja za grijanje zgrade

Da biste saznali koliku snagu treba imati oprema za toplinsku energiju privatne kuće, potrebno je odrediti ukupno opterećenje sustava grijanja, za koji se provodi toplinski izračun. U ovom članku nećemo govoriti o proširenoj metodi za izračun površine ili volumena zgrade, već ćemo predstaviti točniju metodu koju koriste dizajneri, samo u pojednostavljenom obliku radi bolje percepcije. Dakle, 3 vrste opterećenja padaju na sustav grijanja kuće:

• kompenzacija za gubitak toplinske energije koja izlazi građevinska konstrukcija(zidovi, podovi, krovište);
• zagrijavanje zraka potrebnog za ventilaciju prostorija;
• grijanje vode za potrebe PTV-a (kada je u to uključen bojler, a ne zasebni grijač).

Određivanje gubitka topline kroz vanjske ograde

Prvo, predstavimo formulu iz SNiP-a, koja izračunava toplinsku energiju izgubljenu kroz građevinske strukture koje odvajaju unutrašnjost kuće od ulice:

Q \u003d 1 / R x (tv - tn) x S, gdje je:

• Q je potrošnja topline koja izlazi kroz strukturu, W;
• R - otpor prijenosa topline kroz materijal ograde, m2ºS / W;
• S je površina ove strukture, m2;
• tv - temperatura koja bi trebala biti unutar kuće, ºS;
• tn je prosječna vanjska temperatura za 5 najhladnijih dana, ºS.

Za referencu. Prema metodologiji, proračun gubitaka topline vrši se zasebno za svaku prostoriju. Kako bi se pojednostavio zadatak, predlaže se da se zgrada uzme u cjelini, uz pretpostavku prihvatljive prosječne temperature od 20-21 ºS.

Površina za svaku vrstu vanjske ograde izračunava se zasebno, za koju se mjere prozori, vrata, zidovi i podovi s krovom. To je učinjeno jer su napravljeni od različitih materijala različite debljine. Dakle, izračun će se morati provesti zasebno za sve vrste struktura, a zatim će se rezultati zbrati. Iz prakse vjerojatno znate najhladniju temperaturu na ulici u vašem području stanovanja. Ali parametar R morat će se izračunati zasebno prema formuli:

R = δ / λ, gdje je:

• λ je koeficijent toplinske vodljivosti materijala ograde, W/(mºS);
• δ je debljina materijala u metrima.

Bilješka. Vrijednost λ je referentna vrijednost, lako ju je pronaći u bilo kojoj referentnoj literaturi, a za plastične prozore proizvođač će vam reći ovaj koeficijent. Ispod je tablica s koeficijentima toplinske vodljivosti nekih građevinskih materijala, a za izračune je potrebno uzeti operativne vrijednosti λ.

Kao primjer, izračunajmo koliko će topline biti izgubljeno za 10 m2 zid od cigli 250 mm debljine (2 cigle) s temperaturnom razlikom izvan i unutar kuće od 45 ºS:

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

Q \u003d 1 / 0,57 m2 ºS / Š x 45 ºS x 10 m2 = 789 W ili 0,79 kW.

Ako se zid sastoji od različitih materijala ( konstrukcijski materijal plus izolacija), tada ih se također mora posebno izračunati prema gornjim formulama, a rezultati sumirati. Prozori i krovište se izračunavaju na isti način, ali je drugačija situacija s podovima. Prije svega, trebate nacrtati plan zgrade i podijeliti ga na zone širine 2 m, kao što je učinjeno na slici:

Sada biste trebali izračunati površinu svake zone i naizmjenično je zamijeniti u glavnu formulu. Umjesto parametra R, trebate uzeti standardne vrijednosti ​​​za zonu I, II, III i IV, navedene u donjoj tablici. Na kraju proračuna rezultati se zbrajaju i dobivamo ukupne gubitke topline kroz podove.

Potrošnja grijanja ventilacijskog zraka

Neupućeni ljudi često ne uzimaju u obzir da se i dovodni zrak u kući treba zagrijati i to toplinsko opterećenje vrijedi i za sustav grijanja. Hladan zrak i dalje ulazi u kuću izvana, htjeli mi to ili ne, a za zagrijavanje je potrebna energija. Štoviše, u privatnoj kući, u pravilu, s prirodnim impulsom trebala bi funkcionirati punopravna ventilacija za opskrbu i ispuh. Izmjena zraka nastaje zbog prisutnosti propuha u ventilacijskim kanalima i dimnjaku kotla.

Predloženo u normativna dokumentacija Metoda za određivanje toplinskog opterećenja od ventilacije je prilično komplicirana. Prilično točni rezultati mogu se dobiti ako se ovo opterećenje izračuna pomoću dobro poznate formule kroz toplinski kapacitet tvari:

Qvent = cmΔt, ovdje:

• Qvent - količina topline potrebna za zagrijavanje dovodnog zraka, W;
• Δt - temperaturna razlika na ulici i unutar kuće, ºS;
• m masa zračne smjese koja dolazi izvana, kg;
• c je toplinski kapacitet zraka, pretpostavlja se da je 0,28 W / (kg ºS).

Složenost izračuna ove vrste toplinskog opterećenja leži u ispravnom određivanju mase zagrijanog zraka. Teško je otkriti koliko to ulazi u kuću s prirodnom ventilacijom. Stoga je vrijedno pozvati se na standarde, jer se zgrade grade prema projektima u kojima je predviđena potrebna izmjena zraka. A propisi kažu da se u većini prostorija zračno okruženje treba mijenjati 1 put na sat. Zatim uzimamo volumene svih prostorija i dodajemo im brzine protoka zraka za svaku kupaonicu - 25 m3 / h i kuhinju plinski štednjak– 100 m3/h.

Za izračunavanje toplinskog opterećenja na grijanje iz ventilacije, dobiveni volumen zraka mora se pretvoriti u masu, nakon što je naučio njegovu gustoću na različitim temperaturama iz tablice:

Pretpostavimo da je ukupna količina dovodnog zraka 350 m3/h, vanjska temperatura minus 20 ºS, a unutarnja temperatura plus 20 ºS. Tada će njegova masa biti 350 m3 x 1,394 kg / m3 = 488 kg, a toplinsko opterećenje na sustavu grijanja bit će Qvent = 0,28 W / (kg ºS) x 488 kg x 40 ºS = 5465,6 W ili 5,5 kW.

Toplinsko opterećenje od zagrijavanja PTV-a

Da biste odredili ovo opterećenje, možete koristiti istu jednostavnu formulu, samo što sada trebate izračunati toplinsku energiju potrošenu na grijanje vode. Njegov toplinski kapacitet je poznat i iznosi 4,187 kJ/kg °S ili 1,16 W/kg °S. S obzirom da obitelj od 4 osobe treba 100 litara vode za 1 dan, zagrijane na 55 ° C, za sve potrebe, ove brojke zamjenjujemo u formulu i dobivamo:

QDHW \u003d 1,16 W / kg ° C x 100 kg x (55 - 10) ° C \u003d 5220 W ili 5,2 kW topline dnevno.

Bilješka. Standardno se pretpostavlja da je 1 litra vode jednaka 1 kg, a temperatura hladnoće voda iz pipe jednaka 10 °C.

Jedinica snage opreme uvijek se odnosi na 1 sat, a rezultirajućih 5,2 kW - na dan. Ali ovu brojku nemoguće je podijeliti s 24, jer želimo što prije dobiti toplu vodu, a za to kotao mora imati rezervu snage. To jest, ovo opterećenje se mora dodati ostatku kakvo jest.

Zaključak

Ovaj izračun opterećenja grijanja kuće dat će mnogo točnije rezultate od tradicionalne metode po površini, iako ćete se morati potruditi. Konačni rezultat mora se pomnožiti sa sigurnosnim faktorom - 1,2 ili čak 1,4 i odabrati prema izračunatoj vrijednosti kotlovska oprema. Drugi način povećanja proračuna toplinskih opterećenja prema standardima prikazan je u videu:

Kako optimizirati troškove grijanja? Taj se zadatak može riješiti samo integriranim pristupom koji uzima u obzir sve parametre sustava, zgrade i klimatske značajke regije. Istodobno, najvažnija komponenta je toplinsko opterećenje grijanja: izračun satnih i godišnjih pokazatelja uključen je u sustav izračuna za učinkovitost sustava.

Zašto trebate znati ovaj parametar

Kakav je izračun toplinskog opterećenja za grijanje? Određuje optimalnu količinu toplinske energije za svaku prostoriju i zgradu u cjelini. Varijable su snaga opreme za grijanje - bojlera, radijatora i cjevovoda. Također se uzimaju u obzir toplinski gubici kuće.

Idealan učinak topline sistem grijanja mora nadoknaditi sve gubitke topline i istovremeno održavati ugodnu razinu temperature. Stoga, prije izračuna godišnjeg opterećenja grijanja, morate odrediti glavne čimbenike koji na njega utječu:

• Karakteristike strukturnih elemenata kuće. Vanjski zidovi, prozori, vrata, ventilacijski sustav utjecati na razinu gubitaka topline;
• Dimenzije kuće. Logično je pretpostaviti da što je prostorija veća, to bi sustav grijanja trebao raditi intenzivnije. Važan čimbenik u ovom slučaju nije samo ukupni volumen svake sobe, već i površina vanjskih zidova i prozorskih konstrukcija;
• klime u regiji. Uz relativno male padove vanjske temperature, potrebna je mala količina energije za nadoknadu toplinskih gubitaka. Oni. maksimalno satno opterećenje grijanja izravno ovisi o stupnju smanjenja temperature u određenom vremenskom razdoblju i prosječnoj godišnjoj vrijednosti za sezona grijanja.

Uzimajući u obzir ove čimbenike, sastavlja se optimalni toplinski način rada sustava grijanja. Rezimirajući sve gore navedeno, možemo reći da je određivanje toplinskog opterećenja za grijanje potrebno za smanjenje potrošnje energije i održavanje optimalne razine grijanja u prostorijama kuće.

Da biste izračunali optimalno opterećenje grijanja prema agregiranim pokazateljima, morate znati točan volumen zgrade. Važno je zapamtiti da je ova tehnika razvijena za velike strukture, tako da će pogreška izračuna biti velika.

Izbor metode izračuna

Prije izračuna opterećenja grijanja pomoću agregiranih pokazatelja ili s većom točnošću, potrebno je saznati preporučene temperaturne uvjete za stambenu zgradu.

Tijekom izračuna karakteristika grijanja, morate se voditi normama SanPiN 2.1.2.2645-10. Na temelju podataka u tablici, u svakoj prostoriji kuće potrebno je osigurati optimalni temperaturni režim za grijanje.

Metode kojima se provodi izračun satnog opterećenja grijanja mogu imati različit stupanj točnosti. U nekim slučajevima preporuča se koristiti prilično složene izračune, zbog čega će pogreška biti minimalna. Ako optimizacija troškova energije nije prioritet pri projektiranju grijanja, mogu se koristiti manje točne sheme.

Pri izračunu satnog opterećenja grijanja potrebno je uzeti u obzir dnevnu promjenu temperature ulice. Da biste poboljšali točnost izračuna, morate znati tehničke karakteristike zgrade.

Jednostavni načini za izračunavanje toplinskog opterećenja

Svaki izračun toplinskog opterećenja potreban je za optimizaciju parametara sustava grijanja ili poboljšanje toplinskih izolacijskih karakteristika kuće. Nakon njegove provedbe odabiru se određene metode regulacije toplinskog opterećenja grijanja. Razmotrite neintenzivne metode za izračun ovog parametra sustava grijanja.

Ovisnost snage grijanja o površini

Za kuću sa standardnim veličinama prostorija, visinom stropa i dobrom toplinskom izolacijom može se primijeniti poznati omjer površine prostorije i potrebnog toplinskog učinka. U tom slučaju bit će potrebno 1 kW topline na 10 m². Na dobiveni rezultat morate primijeniti korekcijski faktor ovisno o klimatskoj zoni.

Pretpostavimo da se kuća nalazi u moskovskoj regiji. Njegovo ukupna površina biti 150 m². U ovom slučaju, satno toplinsko opterećenje grijanja bit će jednako:

15*1=15 kWh

Glavni nedostatak ove metode je velika pogreška. Izračun ne uzima u obzir promjene vremenskih čimbenika, kao ni značajke zgrade - otpor prijenosa topline zidova i prozora. Stoga se ne preporuča koristiti u praksi.

Prošireni proračun toplinskog opterećenja zgrade

Prošireni izračun opterećenja grijanja karakteriziraju točniji rezultati. U početku se koristio za predračun ovog parametra kada je bilo nemoguće odrediti točne karakteristike zgrade. Opća formula za određivanje toplinskog opterećenja na grijanje prikazano je u nastavku:

Gdje q°- specifične toplinske karakteristike konstrukcije. Vrijednosti se moraju uzeti iz odgovarajuće tablice, ali- faktor korekcije, koji je gore spomenut, Vn- vanjski volumen zgrade, m³, Tvn I Tnro– vrijednosti temperature unutar kuće i izvana.

Pretpostavimo da je potrebno izračunati maksimalno satno opterećenje grijanja u kući s volumenom vanjskog zida od 480 m³ (površina 160 m², dvokatnica). U ovom slučaju, toplinska karakteristika bit će jednaka 0,49 W / m³ * C. Faktor korekcije a = 1 (za moskovsku regiju). Optimalna temperatura unutar stana (Tvn) trebala bi biti + 22 ° C. Vanjska temperatura bit će -15°C. Koristimo formulu za izračunavanje satnog opterećenja grijanja:

Q=0,49*1*480(22+15)= 9,408 kW

U usporedbi s prethodnim izračunom, rezultirajuća vrijednost je manja. Međutim, uzima u obzir važne čimbenike - temperaturu unutar prostorije, na ulici, ukupni volumen zgrade. Slični izračuni mogu se napraviti za svaku sobu. Metoda izračuna opterećenja grijanja prema agregiranim pokazateljima omogućuje određivanje optimalne snage za svaki radijator u određenoj prostoriji. Za točniji izračun, morate znati prosječne vrijednosti temperature za određenu regiju.

Ova metoda izračuna može se koristiti za izračunavanje satnog toplinskog opterećenja za grijanje. Ali dobiveni rezultati neće dati optimalno točnu vrijednost toplinskog gubitka zgrade.

Točni izračuni toplinskog opterećenja

Ali ipak, ovaj izračun optimalnog toplinskog opterećenja na grijanje ne daje potrebnu točnost izračuna. Ne uzima u obzir najvažniji parametar - karakteristike zgrade. Glavni je materijal proizvodnje otporan na prijenos topline pojedinačni elementi kuće - zidovi, prozori, strop i pod. Oni određuju stupanj očuvanja toplinske energije primljene od nosača topline sustava grijanja.

Što je otpor prijenosa topline? R)? Ovo je recipročna vrijednost toplinske vodljivosti ( λ ) - sposobnost strukture materijala da prenosi toplinsku energiju. Oni. što je veća vrijednost toplinske vodljivosti, to je veći gubitak topline. Ova se vrijednost ne može koristiti za izračun godišnjeg opterećenja grijanja, jer ne uzima u obzir debljinu materijala ( d). Stoga stručnjaci koriste parametar otpora prijenosa topline, koji se izračunava sljedećom formulom:

Proračun za zidove i prozore

Postoje normalizirane vrijednosti otpora prijenosa topline zidova, koje izravno ovise o regiji u kojoj se kuća nalazi.

Za razliku od povećanog izračuna opterećenja grijanja, prvo morate izračunati otpor prijenosa topline za vanjske zidove, prozore, pod prvog kata i potkrovlje. Uzmimo kao osnovu sljedeće karakteristike Kuće:

• Površina zida - 280 m². Uključuje prozore 40 m²;
• Zidni materijal - čvrsta cigla (λ=0,56). Debljina vanjskih zidova 0,36 m. Na temelju toga izračunavamo otpor TV prijenosa - R=0,36/0,56= 0,64 m²*S/Š;
• Za poboljšanje toplinskoizolacijskih svojstava ugrađena je vanjska izolacija - ekspandirani polistiren debljine 100 mm. Za njega λ=0,036. Odnosno R \u003d 0,1 / 0,036 \u003d 2,72 m² * C / W;
• Opća vrijednost R za vanjske zidove 0,64+2,72= 3,36 što je vrlo dobar pokazatelj toplinske izolacije kuće;
• Otpor na prijenos topline prozora - 0,75 m²*S/Š(dvostruko staklo s argonskim punjenjem).

Zapravo, gubici topline kroz zidove bit će:

(1/3,36)*240+(1/0,75)*40= 124 W pri temperaturnoj razlici od 1°C

Temperaturne pokazatelje uzimamo iste kao i za prošireni izračun opterećenja grijanja + 22 ° C u zatvorenom prostoru i -15 ° C na otvorenom. Daljnji izračun mora se izvršiti prema sljedećoj formuli:

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

Proračun ventilacije

Zatim morate izračunati gubitke kroz ventilaciju. Ukupna zapremina zraka u zgradi je 480 m³. Istodobno, njegova je gustoća približno jednaka 1,24 kg / m³. Oni. njegova masa je 595 kg. U prosjeku, zrak se obnavlja pet puta dnevno (24 sata). U tom slučaju, da biste izračunali maksimalno satno opterećenje za grijanje, morate izračunati gubitak topline za ventilaciju:

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

Zbrajajući sve dobivene pokazatelje, možete pronaći ukupan gubitak topline kuće:

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

Na taj se način određuje točno maksimalno opterećenje grijanja. Dobivena vrijednost izravno ovisi o vanjskoj temperaturi. Stoga je za izračun godišnjeg opterećenja sustava grijanja potrebno uzeti u obzir promjenu vremenski uvjeti. Ako je prosječna temperatura tijekom sezone grijanja -7°C, tada će ukupno opterećenje grijanja biti jednako:

(124*(22+7)+((480*(22+7)*5)/24))/3600)*24*150 (dani sezone grijanja)=15843 kW

Promjenom vrijednosti temperature možete napraviti točan izračun toplinskog opterećenja za bilo koji sustav grijanja.

Dobivenim rezultatima potrebno je dodati vrijednost toplinskih gubitaka kroz krov i pod. To se može učiniti s korekcijskim faktorom od 1,2 - 6,07 * 1,2 \u003d 7,3 kW / h.

Rezultirajuća vrijednost označava stvarni trošak energetskog nosača tijekom rada sustava. Postoji nekoliko načina za regulaciju toplinskog opterećenja grijanja. Najučinkovitiji od njih je smanjenje temperature u prostorijama u kojima nema stalne prisutnosti stanovnika. To se može učiniti pomoću regulatora temperature i ugrađenih temperaturnih senzora. Ali istodobno se u zgradu mora ugraditi dvocijevni sustav grijanja.

Za izračun točne vrijednosti gubitka topline možete koristiti specijalizirani program Valtec. Video prikazuje primjer rada s njim.

Pitajte bilo kojeg stručnjaka kako pravilno organizirati sustav grijanja u zgradi. Nije bitno je li stambeni ili industrijski. A profesionalac će odgovoriti da je glavna stvar točno izvršiti izračune i ispravno izvesti dizajn. Posebno govorimo o izračunu toplinskog opterećenja na grijanje. Volumen potrošnje toplinske energije, a time i goriva, ovisi o ovom pokazatelju. tj ekonomski pokazatelji stajati uz tehničke specifikacije.

Izvođenje točnih izračuna omogućuje vam da dobijete ne samo cijeli popis dokumentaciju potrebnu za montažne radove, ali i odabir potrebne opreme, dodatnih komponenti i materijala.

Toplinska opterećenja - definicija i karakteristike

Što se obično podrazumijeva pod pojmom "toplinsko opterećenje na grijanje"? To je količina topline koju daju svi uređaji za grijanje ugrađeni u zgradu. Kako biste izbjegli nepotrebne troškove za izradu radova, kao i kupnju nepotrebnih uređaja i materijala, nužan je preliminarni izračun. Pomoću njega možete prilagoditi pravila za ugradnju i distribuciju topline u svim prostorijama, a to je moguće učiniti ekonomično i ravnomjerno.

Ali to nije sve. Vrlo često stručnjaci provode izračune, oslanjajući se na točne pokazatelje. Oni se odnose na veličinu kuće i nijanse gradnje, koja uzima u obzir raznolikost elemenata zgrade i njihovu usklađenost sa zahtjevima toplinske izolacije i drugim stvarima. Upravo točni pokazatelji omogućuju ispravne izračune i, sukladno tome, dobivanje mogućnosti raspodjele toplinske energije u prostorima što je moguće bliže idealnom.

Ali često postoje pogreške u izračunima, što dovodi do neučinkovitog rada grijanja u cjelini. Ponekad je potrebno ponoviti tijekom rada ne samo krugove, već i dijelove sustava, što dovodi do dodatnih troškova.

Koji parametri općenito utječu na izračun toplinskog opterećenja? Ovdje je potrebno podijeliti opterećenje na nekoliko položaja, koji uključuju:

• Sustav centralnog grijanja.
• Sustav podnog grijanja, ako je ugrađen u kuću.
• Sustav ventilacije - i prisilni i prirodni.
• Opskrba toplom vodom zgrade.
• Ogranci za dodatne potrebe kućanstva. Na primjer, sauna ili kupka, bazen ili tuš.

Glavne karakteristike

Profesionalci ne gube iz vida nijednu sitnicu koja može utjecati na ispravnost izračuna. Stoga prilično velik popis karakteristika sustava grijanja koje treba uzeti u obzir. Evo samo neke od njih:

1. Namjena nekretnine ili njezina vrsta. To može biti stambena ili industrijska zgrada. Opskrbljivači toplinom imaju standarde koji su raspoređeni prema vrsti zgrade. Često postaju temeljni u provođenju izračuna.
2. Arhitektonski dio zgrade. To može uključivati ​​ogradne elemente (zidovi, krovovi, stropovi, podovi), njihove ukupne dimenzije, debljinu. Obavezno uzmite u obzir sve vrste otvora - balkone, prozore, vrata itd. Vrlo je važno uzeti u obzir prisutnost podruma i potkrovlja.
3. Temperaturni režim za svaku prostoriju posebno. Ovo je vrlo važno jer Opći zahtjevi na temperaturu u kući ne daju točnu sliku o raspodjeli topline.
4. Imenovanje prostorija. To se uglavnom odnosi na proizvodne radnje koje zahtijevaju strožiju poštivanje temperaturnog režima.
5. Dostupnost posebnih prostorija. Na primjer, u stambenim privatnim kućama to mogu biti kupke ili saune.
6. Stupanj tehničke opremljenosti. Uzima se u obzir prisutnost ventilacijskog i klimatizacijskog sustava, opskrba toplom vodom i vrsta grijanja.
7. Broj točaka kroz koje se vrši uzorkovanje Vruća voda. I što je više takvih točaka, to je veće toplinsko opterećenje kojem je izložen sustav grijanja.
8. Broj ljudi na stranici. Kriteriji kao što su unutarnja vlažnost i temperatura ovise o ovom pokazatelju.
9. Dodatni pokazatelji. U stambenim prostorima može se razlikovati broj kupaonica, zasebnih soba, balkona. U industrijskim zgradama - broj smjena radnika, broj dana u godini kada sama radionica radi u tehnološkom lancu.

Što je uključeno u izračun opterećenja

Shema grijanja

Proračun toplinskog opterećenja za grijanje provodi se u fazi projektiranja zgrade. Ali istodobno se moraju uzeti u obzir norme i zahtjevi različitih standarda.

Na primjer, gubitak topline ogradnih elemenata zgrade. Štoviše, sve sobe se uzimaju u obzir zasebno. Nadalje, ovo je snaga koja je potrebna za zagrijavanje rashladne tekućine. Ovdje dodajemo količinu toplinske energije potrebnu za grijanje dovodna ventilacija. Bez toga izračun neće biti vrlo točan. Dodajemo i energiju koja se troši na zagrijavanje vode za kadu ili bazen. Stručnjaci moraju uzeti u obzir daljnji razvoj sustava grijanja. Odjednom, za nekoliko godina, odlučit ćete urediti turski hamam u vlastitoj privatnoj kući. Stoga je potrebno opterećenjima dodati nekoliko postotaka – obično do 10%.

Preporuka! Potrebno je izračunati toplinska opterećenja s "maržom" za seoske kuće. To je pričuva koja će u budućnosti omogućiti izbjegavanje dodatnih financijskih troškova, koji se često određuju iznosima od nekoliko nula.

Značajke izračuna toplinskog opterećenja

Parametri zraka, odnosno njegova temperatura, preuzeti su iz GOST-ova i SNiP-ova. Ovdje se odabiru koeficijenti prijenosa topline. Usput, podaci o putovnici svih vrsta opreme (kotlovi, radijatori za grijanje itd.) Uzimaju se u obzir bez greške.

Što se obično uključuje u tradicionalni izračun toplinskog opterećenja?

• Prvo, maksimalni protok toplinske energije koja dolazi iz uređaja za grijanje (radijatori).
• Drugo, maksimalna potrošnja topline za 1 sat rada sustava grijanja.
• Treće, ukupni troškovi topline za određeno vremensko razdoblje. Obično se računa sezonsko razdoblje.

Ako se svi ovi izračuni izmjere i usporede s područjem prijenosa topline sustava u cjelini, tada će se dobiti prilično točan pokazatelj učinkovitosti grijanja kuće. Ali morate uzeti u obzir mala odstupanja. Na primjer, smanjenje potrošnje topline noću. Za industrijskih objekata Moraju se uzeti u obzir i vikendi i praznici.

Metode za određivanje toplinskih opterećenja

Dizajn podnog grijanja

Trenutno stručnjaci koriste tri glavne metode za izračun toplinskih opterećenja:

1. Izračun glavnih toplinskih gubitaka, pri čemu se uzimaju u obzir samo agregirani pokazatelji.
2. Uzimaju se u obzir pokazatelji koji se temelje na parametrima ogradnih konstrukcija. To se obično dodaje gubicima za zagrijavanje unutarnjeg zraka.
3. Izračunavaju se svi sustavi uključeni u mreže grijanja. Ovo je i grijanje i ventilacija.

Postoji još jedna opcija, koja se zove prošireni izračun. Obično se koristi kada nema osnovnih pokazatelja i građevinskih parametara potrebnih za standardni izračun. To jest, stvarne karakteristike mogu se razlikovati od dizajna.

Da bi to učinili, stručnjaci koriste vrlo jednostavnu formulu:

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

α je korekcijski faktor ovisno o području izgradnje (tablična vrijednost)
V - volumen zgrade na vanjskim ravninama
q0 - karakteristika sustava grijanja prema specifičnom indeksu, obično određen najhladnijim danima u godini

Vrste toplinskih opterećenja

Toplinska opterećenja koja se koriste u izračunima sustava grijanja i odabiru opreme imaju nekoliko varijanti. Na primjer, sezonska opterećenja, za koja su inherentne sljedeće značajke:

1. Promjene vanjske temperature tijekom cijele sezone grijanja.
2. Meteorološke značajke regije u kojoj je kuća izgrađena.
3. Skokovi u opterećenju sustava grijanja tijekom dana. Ovaj pokazatelj obično spada u kategoriju "manja opterećenja", jer elementi zatvaranja sprječavaju veliki pritisak na grijanje općenito.
4. Sve vezano uz toplinsku energiju vezano uz ventilacijski sustav zgrade.
5. Toplinska opterećenja koja se određuju tijekom cijele godine. Na primjer, potrošnja tople vode u ljetnoj sezoni smanjena je za samo 30-40% u usporedbi s zimsko vrijeme godine.
6. Suha toplina. Ova je značajka svojstvena domaćim sustavima grijanja, gdje se uzima u obzir prilično veliki broj pokazatelja. Na primjer, broj prozora i vrata, broj ljudi koji žive ili stalno u kući, ventilacija, izmjena zraka kroz razne pukotine i praznine. Za određivanje ove vrijednosti koristi se suhi termometar.
7. Skriven Termalna energija. Postoji i takav pojam koji je definiran isparavanjem, kondenzacijom i tako dalje. Za određivanje indikatora koristi se mokri termometar.

Regulatori toplinskog opterećenja

Programabilni regulator, raspon temperature - 5-50 C

Moderna jedinice za grijanje a uređaji su opremljeni setom različitih regulatora, pomoću kojih možete mijenjati toplinska opterećenja, kako biste izbjegli padove i skokove toplinske energije u sustavu. Praksa je pokazala da je uz pomoć regulatora moguće ne samo smanjiti opterećenje, već i dovesti sustav grijanja na racionalno korištenje gorivo. A ovo je čisto ekonomska strana pitanja. To se posebno odnosi na industrijske objekte, gdje se za prekomjernu potrošnju goriva moraju platiti prilično velike kazne.

Ako niste sigurni u točnost svojih izračuna, upotrijebite usluge stručnjaka.

Pogledajmo još nekoliko formula koje se odnose na različitim sustavima. Na primjer, sustavi ventilacije i tople vode. Ovdje su vam potrebne dvije formule:

Qin. \u003d qin.V (tn.-tv.) - ovo se odnosi na ventilaciju.
Ovdje:
tn. i tv - temperatura zraka izvana i iznutra
qv. - specifični pokazatelj
V - vanjski volumen zgrade

Qgvs. \u003d 0,042rv (tg.-tx.) Pgav - za opskrbu toplom vodom, gdje

tg.-tx - temperatura vruće i hladna voda
r - gustoća vode
u vezi maksimalno opterećenje na prosjek, koji je određen GOST-ovima
P - broj potrošača
Gav - prosječna potrošnja tople vode

Složeni izračun

U kombinaciji s pitanjima naseljavanja nužno se provode studije termotehničkog reda. Za to se koriste različiti uređaji koji daju točne pokazatelje za izračune. Na primjer, za to se ispituju otvori prozora i vrata, stropovi, zidovi i tako dalje.

Upravo ovaj pregled pomaže u određivanju nijansi i čimbenika koji mogu značajno utjecati na gubitak topline. Na primjer, termovizijska dijagnostika će točno pokazati temperaturnu razliku kada određena količina toplinske energije prođe kroz 1 četvorni metar ogradna struktura.

Stoga su praktična mjerenja neophodna pri izračunima. To posebno vrijedi za uska grla u građevinskoj strukturi. S tim u vezi, teorija neće moći točno pokazati gdje i što nije u redu. A praksa će pokazati gdje se prijaviti različite metode zaštita od gubitka topline. I sami izračuni u tom pogledu postaju sve točniji.

Zaključak o temi

Procijenjeno toplinsko opterećenje vrlo je važan pokazatelj dobiven u procesu projektiranja sustava grijanja kuće. Ako mudro pristupite stvari i ispravno izvršite sve potrebne izračune, tada možete jamčiti da će sustav grijanja raditi savršeno. A u isto vrijeme, bit će moguće uštedjeti na pregrijavanju i drugim troškovima koji se jednostavno mogu izbjeći.

Bilo da se radi o industrijskoj zgradi ili stambenoj zgradi, morate napraviti kompetentne izračune i izraditi dijagram kruga sustava grijanja. U ovoj fazi stručnjaci preporučuju posebnu pozornost obratiti na izračun mogućeg toplinskog opterećenja na krug grijanja, kao i na količinu potrošenog goriva i proizvedene topline.

Toplinsko opterećenje: što je to?

Ovaj izraz se odnosi na količinu topline koja se odaje. Preliminarni izračun toplinskog opterećenja omogućio je izbjegavanje nepotrebnih troškova za kupnju komponenti sustava grijanja i njihovu ugradnju. Također, ovaj će izračun pomoći da se količina proizvedene topline ekonomično i ravnomjerno rasporedi u cijeloj zgradi.

U ovim izračunima ima mnogo nijansi. Na primjer, materijal od kojeg je izgrađena zgrada, toplinska izolacija, regija itd. Stručnjaci pokušavaju uzeti u obzir što više čimbenika i karakteristika kako bi dobili točniji rezultat.

Izračun toplinskog opterećenja s pogreškama i netočnostima dovodi do neučinkovitog rada sustava grijanja. Događa se čak i da morate preraditi dijelove već postojeće strukture, što neizbježno dovodi do neplaniranih troškova. Da, i stambene i komunalne organizacije izračunavaju troškove usluga na temelju podataka o toplinskom opterećenju.

Glavni čimbenici

Idealno proračunat i projektiran sustav grijanja mora održavati zadanu temperaturu u prostoriji i nadoknaditi nastale gubitke topline. Prilikom izračunavanja pokazatelja toplinskog opterećenja na sustavu grijanja u zgradi, morate uzeti u obzir:

Namjena objekta: stambena ili industrijska.

Karakteristike konstruktivnih elemenata konstrukcije. To su prozori, zidovi, vrata, krov i ventilacijski sustav.

Dimenzije kućišta. Što je veći, to bi sustav grijanja trebao biti snažniji. Područje se mora uzeti u obzir prozorski otvori, vrata, vanjske zidove i volumen svakog unutarnjeg prostora.

Prisutnost prostorija za posebne namjene (kupka, sauna, itd.).

Stupanj opremljenosti tehničkim uređajima. To jest, prisutnost opskrbe toplom vodom, ventilacijskih sustava, klimatizacije i vrste sustava grijanja.

Za jednokrevetnu sobu. Na primjer, u prostorijama namijenjenim skladištenju nije potrebno održavati ugodnu temperaturu za osobu.

Broj točaka s opskrbom toplom vodom. Što ih je više, to je sustav više opterećen.

Površina ostakljenih površina. Sobe s francuskim prozorima gube značajnu količinu topline.

Dodatni uvjeti. U stambene zgrade to može biti broj soba, balkona i loggia i kupaonica. U industrijskom - broj radnih dana u kalendarskoj godini, smjene, tehnološki lanac proces proizvodnje itd.

Klimatski uvjeti regije. Pri izračunu toplinskih gubitaka uzimaju se u obzir ulične temperature. Ako su razlike neznatne, tada će se mala količina energije potrošiti na kompenzaciju. Dok je na -40 ° C izvan prozora to će zahtijevati značajne troškove.

Značajke postojećih metoda

Parametri uključeni u izračun toplinskog opterećenja nalaze se u SNiP-ovima i GOST-ovima. Također imaju posebne koeficijente prijenosa topline. Iz putovnica opreme uključene u sustav grijanja uzimaju se digitalne karakteristike u vezi s određenim radijatorom za grijanje, bojlerom itd. I također tradicionalno:

Potrošnja topline, dovedena do maksimuma za jedan sat rada sustava grijanja,

Maksimalni protok topline iz jednog radijatora,

Ukupni troškovi topline u određenom razdoblju (najčešće - sezona); ako vam je potreban satni izračun opterećenja na grijanje mreže, tada se izračun mora provesti uzimajući u obzir temperaturnu razliku tijekom dana.

Napravljeni proračuni uspoređuju se s područjem prijenosa topline cijelog sustava. Indeks je prilično točan. Događaju se neka odstupanja. Primjerice, za industrijske zgrade bit će potrebno uzeti u obzir smanjenje potrošnje toplinske energije vikendom i praznicima, au stambenim zgradama - noću.

Metode za izračun sustava grijanja imaju nekoliko stupnjeva točnosti. Kako bi se pogreška svela na minimum, potrebno je koristiti prilično složene izračune. Manje točne sheme koriste se ako cilj nije optimizirati troškove sustava grijanja.

Osnovne metode proračuna

Do danas se izračun toplinskog opterećenja na grijanje zgrade može provesti na jedan od sljedećih načina.

Tri glavna

1. Za izračun se uzimaju agregirani pokazatelji.
2. Kao osnova uzimaju se pokazatelji strukturnih elemenata zgrade. Ovdje će također biti važan izračun unutarnjeg volumena zraka koji će se zagrijati.
3. Svi objekti uključeni u sustav grijanja izračunavaju se i sumiraju.

Jedan uzoran

Postoji i četvrta opcija. Ima prilično veliku pogrešku, jer se pokazatelji uzimaju vrlo prosječno ili nisu dovoljni. Ovdje je formula - Q iz \u003d q 0 * a * V H * (t EH - t NPO), gdje je:

• q 0 - specifična toplinska karakteristika zgrade (najčešće određena najhladnijim razdobljem),
• a - faktor korekcije (ovisi o regiji i uzima se iz gotovih tablica),
• V H je volumen izračunat iz vanjskih ravnina.

Primjer jednostavnog izračuna

Za zgradu sa standardnim parametrima (visine stropa, veličine prostorija i dobro karakteristike toplinske izolacije) možete primijeniti jednostavan omjer parametara, korigiran faktorom ovisno o regiji.

Pretpostavimo da se stambena zgrada nalazi u regiji Arkhangelsk, a njezina površina iznosi 170 četvornih metara. m. Toplinsko opterećenje bit će jednako 17 * 1,6 \u003d 27,2 kW / h.

Takva definicija toplinskih opterećenja ne uzima u obzir mnoge važne čimbenike. Na primjer, značajke dizajna zgrade, temperature, broj zidova, omjer površina zidova i prozorskih otvora itd. Stoga takvi izračuni nisu prikladni za ozbiljne projekte sustava grijanja.

Ovisi o materijalu od kojeg su izrađene. Danas se najčešće koriste bimetalni, aluminijski, čelik, znatno rjeđe radijatori od lijevanog željeza. Svaki od njih ima svoj indeks prijenosa topline (toplinska snaga). Bimetalni radijatori s razmakom između osi od 500 mm, u prosjeku imaju 180 - 190 vata. Aluminijski radijatori imaju gotovo iste performanse.

Prijenos topline opisanih radijatora izračunat je za jednu sekciju. Radijatori od čeličnih ploča su neodvojivi. Stoga se njihov prijenos topline određuje na temelju veličine cijelog uređaja. Primjerice, toplinska snaga dvorednog radijatora širine 1100 mm i visine 200 mm bit će 1010 W, a čeličnog panelnog radijatora širine 500 mm i visine 220 mm bit će 1644 W.

Izračun radijatora grijanja po površini uključuje sljedeće osnovne parametre:

Visina stropa (standardna - 2,7 m),

Toplinska snaga (po m2 - 100 W),

Jedan vanjski zid.

Ovi proračuni pokazuju da za svakih 10 četvornih metara. m potrebno je 1000 W toplinske snage. Ovaj rezultat podijeljen je toplinskim učinkom jedne sekcije. Odgovor je potreban iznos sekcije radijatora.

Za južne regije naše zemlje, kao i za sjeverne, razvijeni su opadajući i rastući koeficijenti.

Prosječan izračun i točan

S obzirom na opisane čimbenike, prosječni izračun provodi se prema sljedećoj shemi. Ako za 1 sq. m zahtijeva 100 W toplinskog toka, zatim sobu od 20 četvornih metara. m bi trebao dobiti 2000 vata. Radijator (popularni bimetalni ili aluminijski) od osam sekcija izdvaja oko 2.000 Podijelite na 150, dobivamo 13 sekcija. Ali ovo je prilično prošireni izračun toplinskog opterećenja.

Točna izgleda malo zastrašujuće. Zapravo, ništa komplicirano. Evo formule:

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

• q 1 - vrsta ostakljenja (obično = 1,27, dvostruko = 1,0, trostruko = 0,85);
• q 2 - zidna izolacija (slaba ili odsutna = 1,27, zid od 2 cigle = 1,0, moderan, visok = 0,85);
• q 3 - omjer ukupne površine prozorskih otvora i površine poda (40% = 1,2, 30% = 1,1, 20% - 0,9, 10% = 0,8);
• q 4 - vanjska temperatura (minimalna vrijednost se uzima: -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 - broj vanjskih zidova u prostoriji (sva četiri = 1,4, tri = 1,3, kutna soba = 1,2, jedan = 1,2);
• q 6 - vrsta proračunske sobe iznad računske sobe (hladno potkrovlje = 1,0, toplo potkrovlje = 0,9, grijana stambena soba = 0,8);
• q 7 - visina stropa (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).

Koristeći bilo koju od opisanih metoda, moguće je izračunati toplinsko opterećenje stambene zgrade.

Približan izračun

To su uvjeti. Minimalna temperatura u hladnoj sezoni - -20 o C. Soba 25 sq. m sa troslojnim ostakljenjem, dvokrilnim prozorima, visinom stropa 3,0 m, zidovima od dvije cigle i negrijanim potkrovljem. Izračun će biti sljedeći:

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

Rezultat, 2 356,20, podijeljen je sa 150. Kao rezultat toga, ispada da je u prostoriji s navedenim parametrima potrebno instalirati 16 sekcija.

Ako je potreban izračun u gigakalorijama

U nedostatku mjerača toplinske energije na otvorenom krugu grijanja, izračun toplinskog opterećenja za grijanje zgrade izračunava se po formuli Q \u003d V * (T 1 - T 2) / 1000, gdje je:

• V - količina vode koju troši sustav grijanja, izračunata u tonama ili m 3,
• T 1 - broj koji pokazuje temperaturu tople vode, mjerenu u o C, a za izračune se uzima temperatura koja odgovara određenom tlaku u sustavu. Ovaj pokazatelj ima svoje ime - entalpija. Ako nije moguće ukloniti indikatore temperature na praktičan način, pribjegavaju prosječnom pokazatelju. Nalazi se u rasponu od 60-65 o C.
• T 2 - temperatura hladne vode. Prilično ga je teško izmjeriti u sustavu, pa su razvijeni stalni pokazatelji koji ovise o temperaturnom režimu na ulici. Na primjer, u jednoj od regija, u hladnoj sezoni, ovaj pokazatelj je jednak 5, ljeti - 15.
• 1000 je koeficijent za dobivanje rezultata odmah u gigakalorijama.

U slučaju zatvorenog kruga, toplinsko opterećenje (gcal/h) se izračunava drugačije:

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

Pokazalo se da je proračun toplinskog opterećenja nešto proširen, ali je ta formula dana u tehničkoj literaturi.

Sve više, kako bi povećali učinkovitost sustava grijanja, pribjegavaju zgradama.

Ovi se radovi izvode noću. Za točniji rezultat, morate promatrati temperaturnu razliku između prostorije i ulice: ona mora biti najmanje 15 o. Fluorescentne i žarulje sa žarnom niti su isključene. Preporučljivo je maksimalno ukloniti tepihe i namještaj, oni obaraju uređaj, dajući neku pogrešku.

Anketa se provodi polako, podaci se pažljivo bilježe. Shema je jednostavna.

Prva faza rada odvija se u zatvorenom prostoru. Uređaj se postupno pomiče od vrata do prozora, dajući Posebna pažnja uglovima i drugim spojevima.

Druga faza - pregled termovizirom vanjski zidovi građevine. Spojevi se još uvijek pomno pregledavaju, posebno spoj s krovom.

Treća faza je obrada podataka. Prvo, uređaj to čini, zatim se očitanja prenose na računalo, gdje odgovarajući programi dovršavaju obradu i daju rezultat.

Ako je anketu provela licencirana organizacija, ona će na temelju rezultata rada izdati izvješće s obveznim preporukama. Ako je posao obavljen osobno, tada se morate osloniti na svoje znanje i, eventualno, pomoć Interneta.

Tema ovog članka je određivanje toplinskog opterećenja za grijanje i drugih parametara za koje je potrebno izračunati. Materijal je prvenstveno namijenjen vlasnicima privatnih kuća, daleko od toplinske tehnike i kojima su potrebne najjednostavnije formule i algoritmi.

Pa, idemo.

Naš zadatak je naučiti kako izračunati glavne parametre grijanja.

Redundantnost i točan izračun

Vrijedno je navesti jednu suptilnost izračuna od samog početka: apsolutno točne vrijednosti gubitak topline kroz pod, strop i zidove, koji sustav grijanja mora nadoknaditi, gotovo je nemoguće izračunati. Moguće je govoriti samo o ovom ili onom stupnju pouzdanosti procjena.

Razlog je taj što previše čimbenika utječe na gubitak topline:

• Toplinska otpornost glavnih zidova i svih slojeva završnih materijala.
• Prisutnost ili odsutnost hladnih mostova.
• Ruža vjetrova i položaj kuće na terenu.
• Rad ventilacije (koji, pak, opet ovisi o jačini i smjeru vjetra).
• Stupanj insolacije prozora i zidova.

Također postoje dobre vijesti. Gotovo sve moderno kotlovi za grijanje a distribuirani sustavi grijanja (topli podovi, električni i plinski konvektori itd.) opremljeni su termostatima koji mjere potrošnju topline ovisno o temperaturi u prostoriji.

S praktične točke gledišta, to znači da će višak toplinske snage utjecati samo na način rada grijanja: recimo, 5 kWh topline će se ispustiti ne u jednom satu neprekidnog rada snage 5 kW, već u 50 minuta rada. rad sa snagom od 6 kW. Sljedećih 10 minuta kotao ili drugi uređaj za grijanje će provesti u stanju pripravnosti, bez potrošnje električne energije ili energenta.

Stoga: u slučaju izračuna toplinskog opterećenja, naš zadatak je odrediti njegovu minimalnu dopuštenu vrijednost.

Jedina iznimka od opće pravilo povezana s radom klasičnih kotlova na kruta goriva i zbog činjenice da je smanjenje njihove toplinske snage povezano s ozbiljnim padom učinkovitosti zbog nepotpunog izgaranja goriva. Problem se rješava ugradnjom akumulatora topline u krug i prigušivanjem grijaćih uređaja s termalnim glavama.

Kotao, nakon paljenja, radi punom snagom i maksimalnom učinkovitošću sve dok ugljen ili drva za ogrjev potpuno ne izgore; tada se toplina akumulirana u akumulatoru topline dozira za održavanje optimalna temperatura u sobi.

Većina ostalih parametara koje je potrebno izračunati također dopuštaju određenu redundantnost. Međutim, više o tome u relevantnim odjeljcima članka.

Popis parametara

Dakle, što zapravo moramo uzeti u obzir?

• Ukupno toplinsko opterećenje za grijanje kuće. Odgovara minimumu potrebna snaga kotla ili ukupne snage uređaja u distributivnom sustavu grijanja.
• Potreba za toplinom u zasebnoj prostoriji.
• Broj sekcija sekcijskog radijatora i veličina registra koja odgovara određenu vrijednost toplinska snaga.

Napomena: za gotove uređaje za grijanje (konvektori, pločasti radijatori itd.) proizvođači obično navode ukupni toplinski učinak u popratnoj dokumentaciji.

• Promjer cjevovoda koji može osigurati potreban protok topline u slučaju grijanja vode.
• Parametri cirkulacijska pumpa, koji pokreće rashladnu tekućinu u krugu s zadanim parametrima.
• Veličina ekspanzijska posuda, koji kompenzira toplinsko širenje rashladne tekućine.

Prijeđimo na formule.

Jedan od glavnih čimbenika koji utječu na njegovu vrijednost je stupanj izolacije kuće. SNiP 23-02-2003, koji regulira toplinsku zaštitu zgrada, normalizira ovaj faktor, izvodeći preporučene vrijednosti toplinske otpornosti ogradnih konstrukcija za svaku regiju zemlje.

Navest ćemo dva načina izvođenja proračuna: za zgrade koje su u skladu sa SNiP 23-02-2003 i za kuće s nestandardiziranim toplinskim otporom.

Normalizirani toplinski otpor

Uputa za izračun toplinske snage u ovom slučaju izgleda ovako:

• Osnovna vrijednost je 60 vata po 1 m3 ukupnog volumena (uključujući zidove) kuće.
• Za svaki od prozora ovoj vrijednosti se dodaje dodatnih 100 vata topline.. Za svaka vrata koja vode na ulicu - 200 vata.

• Dodatni koeficijent koristi se za kompenzaciju gubitaka koji se povećavaju u hladnim područjima.

Na primjer, izvršimo izračun za kuću dimenzija 12 * 12 * 6 metara s dvanaest prozora i dvoja vrata na ulici, koja se nalazi u Sevastopolju (prosječna temperatura u siječnju je + 3C).

1. Zagrijani volumen je 12*12*6=864 kubika.
2. Osnovna toplinska snaga je 864*60=51840 vati.
3. Prozori i vrata će ga malo povećati: 51840+(12*100)+(2*200)=53440.
4. Iznimno blaga klima zbog blizine mora natjerat će nas da koristimo regionalni faktor od 0,7. 53440 * 0,7 = 37408 W. Na ovu vrijednost možete se usredotočiti.

Neocijenjena toplinska otpornost

Što učiniti ako je kvaliteta izolacije doma osjetno bolja ili lošija od preporučene? U ovom slučaju, za procjenu toplinskog opterećenja, možete koristiti formulu kao što je Q=V*Dt*K/860.

U tome:

• Q je njegovana toplinska snaga u kilovatima.
• V - zagrijani volumen u kubičnim metrima.
• Dt je temperaturna razlika između ulice i kuće. Obično se uzima delta između vrijednosti za koju preporučuje SNiP unutarnjih prostora(+18 - +22S) i prosječna minimalna vanjska temperatura u najhladnijem mjesecu u posljednjih nekoliko godina.

Pojasnimo: u načelu je ispravnije računati na apsolutni minimum; međutim, to će značiti prevelike troškove za bojlere i uređaje za grijanje, čiji će puni kapacitet biti potreban samo jednom u nekoliko godina. Cijena blagog podcjenjivanja izračunatih parametara je blagi pad temperature u prostoriji na vrhuncu hladnog vremena, što je lako nadoknaditi uključivanjem dodatnih grijača.

• K je koeficijent izolacije, koji se može uzeti iz donje tablice. Vrijednosti međukoeficijenta su izvedene aproksimacijom.

Ponovimo izračune za našu kuću u Sevastopolju, navodeći da su njeni zidovi debljine 40 cm zidani od školjke (porozne sedimentne stijene) bez vanjska obrada, a ostakljenje je od jednokomornih dvoslojnih prozora.

1. Uzimamo koeficijent izolacije jednak 1,2.
2. Ranije smo izračunali volumen kuće; jednaka je 864 m3.
3. Uzet ćemo unutarnju temperaturu jednaku preporučenom SNiP-u za regije s nižom vršnom temperaturom iznad -31C - +18 stupnjeva. Informacije o prosječnom minimumu ljubazno će potaknuti svjetski poznata internetska enciklopedija: on je jednak -0,4C.
4. Izračun će, dakle, izgledati kao Q \u003d 864 * (18 - -0,4) * 1,2 / 860 \u003d 22,2 kW.

Kao što možete lako vidjeti, izračun je dao rezultat koji se jedan i pol puta razlikuje od onog dobivenog prvim algoritmom. Razlog je, prije svega, taj što se prosječni minimum koji koristimo značajno razlikuje od apsolutnog minimuma (oko -25C). Povećanje temperaturne delte za jedan i pol puta povećat će procijenjenu toplinsku potrebu zgrade za točno isti broj puta.

gigakalorije

U izračunu količine toplinske energije koju primi zgrada ili prostorija, zajedno s kilovat-satima, koristi se još jedna vrijednost - gigakalorija. Odgovara količini topline potrebnoj za zagrijavanje 1000 tona vode za 1 stupanj pri tlaku od 1 atmosfere.

Kako kilovate toplinske snage pretvoriti u gigakalorije potrošene topline? Jednostavno je: jedna gigakalorija jednaka je 1162,2 kWh. Dakle, uz vršnu snagu izvora topline od 54 kW, maksimalno satno opterećenje grijanja će biti 54/1162,2=0,046 Gcal*h.

Korisno: za svaku regiju zemlje lokalne vlasti normaliziraju potrošnju topline u gigakalorijama po četvornom metru površine tijekom mjeseca. Prosječna vrijednost za Rusku Federaciju je 0,0342 Gcal/m2 mjesečno.

Soba

Kako izračunati potrebu za toplinom za zasebnu prostoriju? Ovdje se koriste iste sheme izračuna kao i za kuću u cjelini, s jednom izmjenom. Ako grijana soba bez vlastitih uređaja za grijanje susjedi prostoriji, ona se uključuje u izračun.

Dakle, ako se hodnik dimenzija 1,2 * 4 * 3 metra nalazi uz prostoriju veličine 4 * 5 * 3 metra, toplinski učinak grijača izračunava se za volumen od 4 * 5 * 3 + 1,2 * 4 * 3 \u003d 60 + 14, 4=74,4 m3.

Uređaji za grijanje

Sekcijski radijatori

U općem slučaju, informacije o toplinskom toku po odjeljku uvijek se mogu pronaći na web stranici proizvođača.

Ako je nepoznato, možete se usredotočiti na sljedeće približne vrijednosti:

• Dio od lijevanog željeza - 160 vata.
• Bimetalni dio - 180 W.
• Aluminijski dio - 200W.

Kao i uvijek, postoji niz suptilnosti. S bočnim spojem radijatora s 10 ili više sekcija, temperaturni razmak između najbližih ulaznih i krajnjih dijelova bit će vrlo značajan.

Međutim: učinak će biti poništen ako se olovke za oči povezuju dijagonalno ili odozdo prema dolje.

Osim toga, obično proizvođači uređaja za grijanje navode snagu za vrlo specifičnu temperaturnu deltu između radijatora i zraka, jednaku 70 stupnjeva. Ovisnost toplinskog toka o Dt je linearna: ako je baterija 35 stupnjeva toplija od zraka, toplinska snaga baterije bit će točno polovica deklarirane.

Recimo, pri temperaturi zraka u prostoriji jednakoj + 20 C i temperaturi rashladne tekućine od + 55 C, snaga aluminijske sekcije standardne veličine bit će jednako 200/(70/35)=100 vata. Da biste osigurali snagu od 2 kW, potrebno je 2000/100=20 sekcija.

Registri

Na popisu uređaja za grijanje posebno se izdvajaju samoizrađeni registri.

Na fotografiji - registar grijanja.

Proizvođači, iz očitih razloga, ne mogu odrediti svoj toplinski učinak; međutim, lako ga je sami izračunati.

• Za prvi dio registra (vodoravna cijev poznatih dimenzija), snaga je jednaka umnošku vanjskog promjera i duljine u metrima, delte temperature između rashladne tekućine i zraka u stupnjevima i konstantnog koeficijenta 36,5356.
• Za sljedeće dijelove koji se nalaze u uzlaznom toku toplog zraka koristi se dodatni faktor od 0,9.

Uzmimo još jedan primjer - izračunajte vrijednost toplinskog toka za četveroredni registar s promjerom presjeka od 159 mm, duljinom od 4 metra i temperaturom od 60 stupnjeva u prostoriji s unutarnjom temperaturom od + 20C.

1. Delta temperature u našem slučaju je 60-20=40C.
2. Pretvorite promjer cijevi u metre. 159 mm = 0,159 m.
3. Izračunavamo toplinsku snagu prve sekcije. Q \u003d 0,159 * 4 * 40 * 36,5356 \u003d 929,46 vata.
4. Za svaki sljedeći odjeljak, snaga će biti jednaka 929,46 * 0,9 = 836,5 vata.
5. Ukupna snaga će biti 929,46 + (836,5 * 3) \u003d 3500 (zaokruženo) vata.

Promjer cjevovoda

Kako odrediti minimalnu vrijednost unutarnjeg promjera cijevi za punjenje ili dovodne cijevi do grijača? Ne ulazimo u džunglu i koristimo tablicu koja sadrži gotove rezultate za razliku između opskrbe i povrata od 20 stupnjeva. Ova vrijednost je tipična za autonomne sustave.

Maksimalni protok rashladne tekućine ne smije prelaziti 1,5 m/s kako bi se izbjegla buka; češće su vođeni brzinom od 1 m / s.

Unutarnji promjer, mm	Toplinska snaga kruga, W pri protoku, 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

Recimo, za kotao od 20 kW, minimum unutarnji promjer punjenje pri brzini protoka od 0,8 m / s bit će jednako 20 mm.

Napomena: unutarnji promjer je blizu DN (nazivni promjer). Plastični i metalno-plastične cijevi obično su označene vanjskim promjerom koji je 6-10 mm veći od unutarnjeg. Dakle, polipropilenska cijev veličine 26 mm ima unutarnji promjer od 20 mm.

Cirkulacijska pumpa

Važna su nam dva parametra crpke: njezin tlak i učinak. U privatnoj kući, za bilo koju razumnu duljinu kruga, minimalni tlak od 2 metra (0,2 kgf / cm2) za najjeftinije pumpe sasvim je dovoljan: upravo ta vrijednost diferencijala cirkulira sustavom grijanja stambenih zgrada.

Traženi učinak izračunava se po formuli G=Q/(1,163*Dt).

U tome:

• G - produktivnost (m3 / h).
• Q je snaga kruga u koji je pumpa ugrađena (KW).
• Dt je temperaturna razlika između izravnog i povratnog cjevovoda u stupnjevima (u autonomnom sustavu tipično je Dt = 20S).

Za krug s toplinskim opterećenjem od 20 kilovata, pri standardnoj delti temperature, izračunati kapacitet će biti 20 / (1,163 * 20) \u003d 0,86 m3 / h.

Ekspanzijska posuda

Jedan od parametara koji je potrebno izračunati za autonomni sustav je volumen ekspanzijskog spremnika.

Točan izračun temelji se na prilično dugom nizu parametara:

• Temperatura i vrsta rashladne tekućine. Koeficijent ekspanzije ovisi ne samo o stupnju zagrijavanja baterija, već io tome čime su napunjene: mješavine vode i glikola se više šire.
• Maksimalni radni tlak u sustavu.
• Tlak punjenja spremnika, koji zauzvrat ovisi o hidrostatičkom tlaku kruga (visina gornje točke kruga iznad ekspanzijskog spremnika).

Međutim, postoji jedno upozorenje koje uvelike pojednostavljuje izračun. Ako podcjenjivanje volumena spremnika će dovesti do najboljem slučaju na stalni rad sigurnosni ventil, au najgorem slučaju - do uništenja kruga, tada njegov višak volumena neće ništa povrijediti.

Zato se obično uzima spremnik s pomakom jednakim 1/10 ukupne količine rashladne tekućine u sustavu.

Savjet: da biste saznali volumen konture, dovoljno ju je napuniti vodom i uliti u mjernu posudu.

Zaključak

Nadamo se da će gore navedene sheme izračuna pojednostaviti život čitatelja i spasiti ga od mnogih problema. Kao i obično, video priložen uz članak ponudit će mu dodatne informacije.