Un exemplu de calcul al sarcinii termice a unei clădiri. Calculul sarcinii orare de încălzire - sistem de încălzire

Cum să optimizați costurile de încălzire? Această sarcină poate fi rezolvată doar printr-o abordare integrată care ia în considerare toți parametrii sistemului, clădirea și caracteristicile climatice ale regiunii. În același timp, cea mai importantă componentă este sarcina termica pentru încălzire: calculul indicatorilor orari și anuali sunt incluse în sistemul de calcul al eficienței sistemului.

De ce trebuie să cunoașteți acest parametru

Care este calculul sarcinii termice pentru încălzire? Acesta determină cantitatea optimă de energie termică pentru fiecare cameră și clădire în ansamblu. Variabile sunt puterea echipamentelor de încălzire - cazan, calorifere și conducte. Se iau în considerare și pierderile de căldură ale casei.

În mod ideal, puterea termică sistem de incalzire trebuie să compenseze toate pierderile de căldură și, în același timp, să mențină un nivel confortabil de temperatură. Prin urmare, înainte de a calcula sarcina anuală de încălzire, trebuie să determinați principalii factori care o afectează:

• Caracteristicile elementelor structurale ale casei. Pereții exteriori, ferestrele, ușile, sistemul de ventilație afectează nivelul pierderilor de căldură;
• Dimensiunile casei. Este logic să presupunem că, cu cât camera este mai mare, cu atât sistemul de încălzire ar trebui să funcționeze mai intens. Destul de putine un factor importantîn același timp, nu este doar volumul total al fiecărei camere, ci și suprafața pereților exteriori și a structurilor ferestrelor;
• climatul din regiune. Cu scăderi relativ mici ale temperaturii exterioare, este necesară o cantitate mică de energie pentru a compensa pierderile de căldură. Acestea. maxim sarcina orara pentru încălzire depinde direct de gradul de scădere a temperaturii într-o anumită perioadă de timp și de valoarea medie anuală pt sezonul de incalzire.

Având în vedere acești factori, se întocmește modul optim de funcționare termică a sistemului de încălzire. Rezumând toate cele de mai sus, putem spune că determinarea încărcăturii termice pentru încălzire este necesară pentru a reduce consumul de energie și pentru a menține nivelul optim de încălzire în incinta casei.

Pentru a calcula sarcina optimă de încălzire în funcție de indicatorii agregați, trebuie să cunoașteți volumul exact al clădirii. Este important să ne amintim că această tehnică a fost dezvoltată pentru structuri mari, astfel încât eroarea de calcul va fi mare.

Alegerea metodei de calcul

Înainte de a calcula sarcina de încălzire folosind indicatori agregați sau cu o precizie mai mare, este necesar să aflați condițiile de temperatură recomandate pentru o clădire rezidențială.

În timpul calculului caracteristicilor de încălzire, trebuie să ne ghidăm după normele SanPiN 2.1.2.2645-10. Pe baza datelor din tabel, în fiecare cameră a casei este necesar să se asigure optim regim de temperatură lucrari de incalzire.

Metodele prin care se efectuează calculul sarcinii orare de încălzire pot avea un grad diferit de precizie. În unele cazuri, se recomandă utilizarea unor calcule destul de complexe, în urma cărora eroarea va fi minimă. Dacă optimizarea costurilor cu energie nu este o prioritate la proiectarea încălzirii, se pot folosi scheme mai puțin precise.

Atunci când se calculează sarcina orară de încălzire, este necesar să se țină cont de modificarea zilnică a temperaturii străzii. Pentru a îmbunătăți acuratețea calculului, trebuie să cunoașteți caracteristicile tehnice ale clădirii.

Modalități ușoare de a calcula sarcina termică

Orice calcul al sarcinii termice este necesar pentru optimizarea sau îmbunătățirea parametrilor sistemului de încălzire caracteristici de izolare termică Case. După implementarea sa, sunt selectate anumite metode de reglare a sarcinii de încălzire a încălzirii. Luați în considerare metode care nu necesită forță de muncă pentru calcularea acestui parametru al sistemului de încălzire.

Dependența puterii termice de zonă

Pentru o casă cu dimensiuni standard ale camerei, înălțimi de tavan și izolare termică bună, se poate aplica un raport cunoscut între suprafața camerei și puterea termică necesară. În acest caz, va fi necesar 1 kW de căldură la 10 m². La rezultatul obținut trebuie să aplicați un factor de corecție în funcție de zona climatică.

Să presupunem că casa este situată în regiunea Moscova. Suprafața sa totală este de 150 m². În acest caz, sarcina termică orară la încălzire va fi egală cu:

15*1=15 kWh

Principalul dezavantaj al acestei metode este eroarea mare. Calculul nu ia în considerare modificările factorilor meteorologici, precum și caracteristicile clădirii - rezistența la transferul de căldură a pereților și ferestrelor. Prin urmare, nu se recomandă utilizarea în practică.

Calcul mărit al sarcinii termice a clădirii

Calculul extins al sarcinii de încălzire este caracterizat de rezultate mai precise. Inițial, a fost folosit pentru a precalcula acest parametru atunci când era imposibil să se determine caracteristicile exacte ale clădirii. Formula generala pentru a determina sarcina termică la încălzire este prezentat mai jos:

Unde q°- caracteristica termică specifică structurii. Valorile trebuie luate din tabelul corespunzător, dar- factor de corecție, care a fost menționat mai sus, Vн- volumul exterior al clădirii, m³, TvnȘi Tnro– valorile temperaturii din interiorul casei și din exterior.

Să presupunem că este necesar să se calculeze sarcina maximă orară de încălzire într-o casă cu un volum exterior de perete de 480 m³ (suprafață 160 m², casa cu doua etaje). În acest caz, caracteristica termică va fi egală cu 0,49 W / m³ * C. Factorul de corecție a = 1 (pentru regiunea Moscova). Temperatura optimă din interiorul locuinței (Tvn) ar trebui să fie + 22 ° С. Temperatura exterioară va fi de -15°C. Folosim formula pentru a calcula sarcina orară de încălzire:

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

Comparativ cu calculul anterior, valoarea rezultată este mai mică. Totuși, ia în considerare factori importanți - temperatura din interiorul camerei, pe stradă, volumul total al clădirii. Calcule similare pot fi făcute pentru fiecare cameră. Metoda de calcul a sarcinii de încălzire conform indicatorilor agregați face posibilă determinarea puterii optime pentru fiecare radiator dintr-o singură cameră. Pentru un calcul mai precis, trebuie să cunoașteți valorile medii ale temperaturii pentru o anumită regiune.

Această metodă de calcul poate fi utilizată pentru a calcula sarcina termică orară pentru încălzire. Dar rezultatele obținute nu vor da valoarea optimă exactă a pierderii de căldură a clădirii.

Calcule precise ale sarcinii termice

Dar totuși, acest calcul al încărcăturii optime de căldură la încălzire nu oferă precizia de calcul necesară. Nu ia în considerare cel mai important parametru - caracteristicile clădirii. Principalul este materialul de fabricație cu rezistență la transferul de căldură elemente individuale case - pereți, ferestre, tavan și podea. Ele determină gradul de conservare a energiei termice primite de la purtătorul de căldură al sistemului de încălzire.

Ce este rezistența la transferul de căldură? R)? Aceasta este inversul conductivității termice ( λ ) - capacitatea structurii materiale de a transmite energie termală. Acestea. cu cât valoarea conductibilității termice este mai mare, cu atât pierderile de căldură sunt mai mari. Această valoare nu poate fi utilizată pentru a calcula sarcina anuală de încălzire, deoarece nu ia în considerare grosimea materialului ( d). Prin urmare, experții folosesc parametrul de rezistență la transferul de căldură, care este calculat prin următoarea formulă:

Calcul pentru pereti si ferestre

Există valori normalizate ale rezistenței la transferul de căldură a pereților, care depind direct de regiunea în care se află casa.

Spre deosebire de calculul mărit al sarcinii de încălzire, mai întâi trebuie să calculați rezistența la transferul de căldură pentru pereții exteriori, ferestre, podeaua primului etaj și mansardă. Să luăm ca bază următoarele caracteristici Case:

• Zona peretelui - 280 m². Include ferestre 40 m²;
• material perete - caramida solida (λ=0,56). Grosimea pereților exteriori 0,36 m. Pe baza acestui lucru, calculăm rezistența de transmisie TV - R=0,36/0,56= 0,64 m²*S/W;
• Pentru a îmbunătăți proprietățile de izolare termică a fost instalată o izolație exterioară - polistiren expandat cu o grosime de 100 mm. Pentru el λ=0,036. Respectiv R \u003d 0,1 / 0,036 \u003d 2,72 m² * C / W;
• Valoare generală R pentru peretii exteriori 0,64+2,72= 3,36 care este un indicator foarte bun al izolației termice a casei;
• Rezistența la transferul de căldură a ferestrelor - 0,75 m²*S/W(dublu geam cu umplutură cu argon).

De fapt, pierderile de căldură prin pereți vor fi:

(1/3,36)*240+(1/0,75)*40= 124 W la diferență de temperatură de 1°C

Luăm indicatorii de temperatură la fel ca și pentru calculul mărit al sarcinii de încălzire + 22 ° С în interior și -15 ° С în exterior. Calculul suplimentar trebuie efectuat conform următoarei formule:

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

Calculul ventilației

Apoi trebuie să calculați pierderile prin ventilație. Volumul total de aer din clădire este de 480 m³. În același timp, densitatea sa este aproximativ egală cu 1,24 kg / m³. Acestea. masa sa este de 595 kg. În medie, aerul este reînnoit de cinci ori pe zi (24 de ore). În acest caz, pentru a calcula sarcina maximă orară pentru încălzire, trebuie să calculați pierderea de căldură pentru ventilație:

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

Însumând toți indicatorii obținuți, puteți găsi pierderea totală de căldură a casei:

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

În acest fel, se determină sarcina maximă exactă de încălzire. Valoarea rezultată depinde direct de temperatura exterioară. Prin urmare, pentru a calcula sarcina anuală a sistemului de încălzire, este necesar să se țină cont de modificare conditiile meteo. Dacă temperatura medie în timpul sezonului de încălzire este de -7°C, atunci sarcina totală de încălzire va fi egală cu:

(124*(22+7)+((480*(22+7)*5)/24))/3600)*24*150(zile sezonului de încălzire)=15843 kW

Prin modificarea valorilor temperaturii, puteți face un calcul precis al încărcăturii termice pentru orice sistem de încălzire.

La rezultatele obținute este necesar să se adauge valoarea pierderilor de căldură prin acoperiș și podea. Acest lucru se poate face cu un factor de corecție de 1,2 - 6,07 * 1,2 \u003d 7,3 kW / h.

Valoarea rezultată indică costul real al purtătorului de energie în timpul funcționării sistemului. Există mai multe moduri de a regla sarcina de încălzire a încălzirii. Cel mai eficient dintre ele este reducerea temperaturii în încăperile în care nu există prezență constantă a rezidenților. Acest lucru se poate face cu termostate și senzori instalați temperatura. Dar, în același timp, în clădire trebuie instalat un sistem de încălzire cu două conducte.

Pentru a calcula valoarea exactă a pierderilor de căldură, puteți utiliza programul specializat Valtec. Videoclipul prezintă un exemplu de lucru cu acesta.

Subiectul acestui articol este sarcina termică. Vom afla care este acest parametru, de ce depinde și cum poate fi calculat. În plus, articolul va oferi o serie de valori de referință ale rezistenței termice. materiale diferite care pot fi necesare pentru calcul.

Ce este

Termenul este în esență intuitiv. Sarcina termică este cantitatea de energie termică necesară pentru a menține o temperatură confortabilă într-o clădire, apartament sau cameră separată.

Sarcina maximă orară de încălzire este astfel cantitatea de căldură care poate fi necesară pentru a menține parametrii normalizați timp de o oră în cele mai nefavorabile condiții.

Factori

Deci, ce afectează cererea de căldură a unei clădiri?

• Material și grosime perete. Este clar că un perete de 1 cărămidă (25 de centimetri) și un perete de beton gazos sub un strat de spumă de 15 centimetri vor permite cantități FOARTE diferite de energie termică să treacă prin.
• Materialul și structura acoperișului. Un acoperiș plat din plăci de beton armat și o mansardă izolată va diferi destul de mult în ceea ce privește pierderea de căldură.
• Ventilația este un alt factor important. Performanța acestuia, prezența sau absența unui sistem de recuperare a căldurii afectează cantitatea de căldură pierdută în aerul evacuat.
• Zona de vitrare. Se pierde semnificativ mai multă căldură prin ferestre și fațade de sticlă decât prin pereții solidi.

Totuși: geamurile cu geam triplu și geamurile cu pulverizare cu economie de energie reduc diferența de câteva ori.

• Nivelul de insolație din zona dvs., gradul de absorbție a căldurii solare de către învelișul exterior și orientarea planurilor clădirii față de punctele cardinale. Cazurile extreme sunt o casă care se află la umbra altor clădiri toată ziua și o casă orientată cu un perete negru și un acoperiș negru în pantă cu suprafata maxima Sud.

• delta de temperatură între interior și exterior determină fluxul de căldură prin anvelopa clădirii la o rezistență constantă la transferul de căldură. La +5 și -30 pe stradă, casa va pierde o cantitate diferită de căldură. Desigur, va reduce necesarul de energie termică și va scădea temperatura din interiorul clădirii.
• În cele din urmă, un proiect trebuie să includă adesea perspective de construcție ulterioară. De exemplu, dacă sarcina de căldură actuală este de 15 kilowați, dar în viitorul apropiat este planificată să atașați o verandă izolată la casă, este logic să o achiziționați cu o marjă de putere termică.

Distributie

În cazul încălzirii apei, puterea termică de vârf a sursei de căldură trebuie să fie egală cu suma puterii termice a tuturor aparatelor de încălzire din casă. Desigur, nici cablarea nu ar trebui să devină un blocaj.

Distribuția dispozitivelor de încălzire în încăperi este determinată de mai mulți factori:

1. Suprafața camerei și înălțimea tavanului acesteia;
2. Locație în interiorul clădirii. Camerele din colț și din capăt pierd mai multă căldură decât cele situate în mijlocul casei.
3. Distanța față de sursa de căldură. În construcția individuală, acest parametru înseamnă distanța de la cazan, în sistem încălzire centrală bloc- prin faptul că bateria este conectată la sursa de alimentare sau retur și de podeaua pe care locuiești.

Precizare: în casele cu o îmbuteliere inferioară, coloanele sunt conectate în perechi. Pe partea de aprovizionare, temperatura scade pe masura ce urci de la primul etaj la ultimul, pe opus, respectiv invers.

Cum vor fi distribuite temperaturile în cazul umplutura de sus De asemenea, este ușor de ghicit.

1. Temperatura dorită a camerei. Pe lângă filtrarea căldurii prin pereții exteriori, in interiorul cladirii cu o distributie neuniforma a temperaturilor, se va observa si migrarea energiei termice prin peretii despartitori.

1. Pentru camere de zi din mijlocul clădirii - 20 de grade;
2. Pentru camerele de zi din colțul sau capătul casei - 22 de grade. O temperatură mai ridicată, printre altele, împiedică înghețarea pereților.
3. Pentru bucătărie - 18 grade. De regulă, are un număr mare de surse proprii de căldură - de la un frigider la o sobă electrică.
4. Pentru o baie si o baie combinata, norma este 25C.

În cazul încălzirii cu aer, debitul de căldură care intră într-o încăpere separată este determinat de capacitatea manșonului de aer. De obicei, cea mai simplă metodă reglaje - reglare manuala a pozitiilor grilelor de ventilatie reglabile cu control al temperaturii prin termometru.

În fine, în caz vorbim despre un sistem de încălzire cu surse de căldură distribuite (convectoare electrice sau pe gaz, încălzire electrică în pardoseală, încălzitoare cu infraroșuși aparate de aer condiționat) regimul de temperatură necesar se setează pur și simplu pe termostat. Tot ceea ce ți se cere este să te asiguri că puterea termică de vârf a dispozitivelor este la nivelul pierderii de căldură de vârf a încăperii.

Metode de calcul

Dragă cititor, ai o imaginație bună? Să ne imaginăm o casă. Să fie o casă din bușteni dintr-o grindă de 20 de centimetri cu mansardă și podea din lemn.

Desenați și specificați mental imaginea care mi-a apărut în cap: dimensiunile părții rezidențiale a clădirii vor fi egale cu 10 * 10 * 3 metri; în pereți vom tăia 8 ferestre și 2 uși - către curțile din față și interioare. Și acum să ne poziționăm casa... să spunem, în orașul Kondopoga din Karelia, unde temperatura la vârful înghețului poate scădea până la -30 de grade.

Determinarea încărcăturii termice la încălzire se poate face în mai multe moduri, cu o complexitate și fiabilitate diferite a rezultatelor. Să le folosim pe cele trei cele mai simple.

Metoda 1

Actualul SNiP ne oferă cea mai simplă modalitate de a calcula. Se ia un kilowatt de putere termică la 10 m2. Valoarea rezultată se înmulțește cu coeficientul regional:

• Pentru regiunile sudice (coasta Mării Negre, Regiunea Krasnodar) rezultatul se înmulțește cu 0,7 - 0,9.
• Clima moderat rece din regiunile Moscova și Leningrad va forța utilizarea unui coeficient de 1,2-1,3. Se pare că Kondopoga noastră va intra în acest grup climatic.
• În fine, pentru Orientul îndepărtat regiunile din nordul îndepărtat, coeficientul variază de la 1,5 pentru Novosibirsk la 2,0 pentru Oymyakon.

Instrucțiunile pentru calcularea utilizând această metodă sunt incredibil de simple:

1. Suprafata casei este de 10*10=100 m2.
2. Valoarea de bază a sarcinii termice este 100/10=10 kW.
3. Înmulțim cu coeficientul regional 1,3 și obținem 13 kilowați de putere termică necesară pentru a menține confortul în casă.

Totuși: dacă folosim o tehnică atât de simplă, este mai bine să facem o marjă de cel puțin 20% pentru a compensa erorile și frigul extrem. De fapt, va fi orientativ să comparăm 13 kW cu valorile obținute prin alte metode.

Metoda 2

Este clar că, cu prima metodă de calcul, erorile vor fi uriașe:

• Înălțimea tavanelor în diferite clădiri variază foarte mult. Ținând cont de faptul că trebuie să încălzim nu o zonă, ci un anumit volum, iar cu încălzirea prin convecție, aerul cald este colectat sub tavan - un factor important.
• Ferestrele și ușile lasă mai multă căldură decât pereții.
• În cele din urmă, ar fi o greșeală clară să tăiați o mărime potrivită pentru toate apartament de oras(mai mult, indiferent de locația sa în interiorul clădirii) și o casă privată, care dedesubt, deasupra și dincolo de ziduri apartamente calde vecinii, si strada.

Ei bine, hai să corectăm metoda.

• In spate valoarea de bază Să luăm 40 de wați pe metru cub de volum al camerei.
• Pentru fiecare ușă care duce la stradă, adăugați 200 de wați la valoarea de bază. 100 pe fereastra.
• Pentru apartamentele de colt si capat dintr-un bloc de locuinte introducem un coeficient de 1,2 - 1,3, in functie de grosimea si materialul peretilor. Il folosim si pentru pardoselile extreme in cazul in care subsolul si mansarda sunt prost izolate. Pentru o casă privată, înmulțim valoarea cu 1,5.
• În final, aplicăm aceiași coeficienți regionali ca în cazul precedent.

Cum merge casa noastră din Karelia acolo?

1. Volumul este 10*10*3=300 m2.
2. Valoarea de bază a puterii termice este 300*40=12000 wați.
3. Opt ferestre și două uși. 12000+(8*100)+(2*200)=13200 wați.
4. Casă privată. 13200*1,5=19800. Începem să bănuim vag că atunci când selectăm puterea cazanului conform primei metode, ar trebui să înghețăm.
5. Dar mai există un coeficient regional! 19800*1,3=25740. În total, avem nevoie de un cazan de 28 de kilowați. Diferența cu prima valoare obținută într-un mod simplu este dublă.

Cu toate acestea: în practică, o astfel de putere va fi necesară doar în câteva zile de îngheț maxim. Este adesea o decizie inteligentă să limitați puterea sursei principale de căldură la o valoare mai mică și să cumpărați un încălzitor de rezervă (de exemplu, un cazan electric sau mai multe convectoare pe gaz).

Metoda 3

Nu te măgulește: metoda descrisă este, de asemenea, foarte imperfectă. Am luat în considerare foarte condiționat rezistența termică a pereților și a tavanului; delta de temperatură dintre aerul interior și cel exterior se ia în considerare și numai în coeficientul regional, adică foarte aproximativ. Prețul simplificării calculelor este o mare eroare.

Reamintim că, pentru a menține o temperatură constantă în interiorul clădirii, trebuie să furnizăm o cantitate de energie termică egală cu toate pierderile prin anvelopa clădirii și ventilație. Din păcate, aici va trebui să ne simplificăm oarecum calculele, sacrificând fiabilitatea datelor. În caz contrar, formulele rezultate vor trebui să țină cont de prea mulți factori greu de măsurat și sistematizat.

Formula simplificată arată astfel: Q=DT/R, ​​​​unde Q este cantitatea de căldură pierdută de 1 m2 din anvelopa clădirii; DT este delta de temperatură dintre temperatura interioară și cea exterioară, iar R este rezistența la transferul de căldură.

Notă: vorbim despre pierderea de căldură prin pereți, podele și tavane. În medie, încă 40% din căldură se pierde prin ventilație. Pentru a simplifica calculele, vom calcula pierderea de căldură prin anvelopa clădirii și apoi le vom înmulți pur și simplu cu 1,4.

Delta de temperatură este ușor de măsurat, dar de unde obțineți date despre rezistența termică?

Din păcate, doar din directoare. Iată un tabel pentru câteva soluții populare.

• Un perete din trei cărămizi (79 centimetri) are o rezistență la transferul de căldură de 0,592 m2 * C / W.
• Un zid de 2,5 cărămizi - 0,502.
• Perete din două cărămizi - 0,405.
• Zid de cărămidă (25 centimetri) - 0,187.
• Cabana de busteni cu un diametru de 25 de centimetri - 0,550.
• La fel, dar din bușteni cu diametrul de 20 cm - 0,440.
• O casă din bușteni dintr-o grindă de 20 de centimetri - 0,806.
• O casă din lemn de lemn de 10 cm grosime - 0,353.
• Perete cadru de 20 de centimetri grosime cu izolatie vata minerala — 0,703.
• Un perete de spumă sau beton celular cu o grosime de 20 de centimetri - 0,476.
• La fel, dar cu o grosime crescută la 30 cm - 0,709.
• Tencuiala 3 cm grosime - 0,035.
• Tavan sau mansardă - 1,43.
• Podea din lemn - 1,85.
• Ușă dublă din lemn - 0,21.

Acum să ne întoarcem la noi acasă. Ce optiuni avem?

• Delta de temperatură în vârful înghețului va fi egală cu 50 de grade (+20 în interior și -30 în exterior).
• Pierderea de căldură printr-un metru pătrat de podea va fi de 50 / 1,85 (rezistența la transferul de căldură a unei podele din lemn) \u003d 27,03 wați. Pe întreg podeaua - 27,03 * 100 \u003d 2703 wați.
• Să calculăm pierderea de căldură prin tavan: (50/1,43)*100=3497 wați.
• Suprafața pereților este (10*3)*4=120 m2. Deoarece pereții noștri sunt formați dintr-o grindă de 20 cm, parametrul R este 0,806. Pierderea de căldură prin pereți este (50/0,806)*120=7444 wați.
• Acum să adăugăm valorile obținute: 2703+3497+7444=13644. Atât va pierde casa noastră prin tavan, podea și pereți.

Notă: pentru a nu calcula acțiunile metri patrati, am neglijat diferența de conductivitate termică a pereților și ferestrelor cu uși.

• Apoi adăugați 40% pierderi de ventilație. 13644*1,4=19101. Conform acestui calcul, un cazan de 20 de kilowați ar trebui să ne fie suficient.

Concluzii și rezolvarea problemelor

După cum puteți vedea, metodele disponibile pentru calcularea sarcinii termice cu propriile mâini dau erori foarte semnificative. Din fericire, excesul de putere al cazanului nu va strica:

• Cazanele pe gaz la putere redusă funcționează practic fără nicio scădere a eficienței, iar cazanele cu condensare ajung chiar și la modul cel mai economic la sarcină parțială.
• Același lucru este valabil și pentru cazanele solare.
• Echipamentele electrice de încălzire de orice tip au întotdeauna o eficiență de 100% (desigur, acest lucru nu se aplică pompelor de căldură). Amintiți-vă de fizică: toată puterea care nu este cheltuită pentru a face munca mecanica(adică mișcarea masei împotriva vectorului gravitației) este cheltuită în cele din urmă pentru încălzire.

Singurul tip de cazane pentru care este contraindicată funcționarea la puterea mai mică decât puterea nominală este combustibilul solid. Reglarea puterii în ele se realizează într-un mod destul de primitiv - prin limitarea fluxului de aer în cuptor.

Care este rezultatul?

1. Cu o lipsă de oxigen, combustibilul nu arde complet. Se formează mai multă cenușă și funingine, care poluează cazanul, coșul de fum și atmosfera.
2. Consecința arderii incomplete este o scădere a randamentului cazanului. Este logic: la urma urmei, adesea combustibilul părăsește cazanul înainte de a se arde.

Cu toate acestea, chiar și aici există o ieșire simplă și elegantă - includerea unui acumulator de căldură în circuitul de încălzire. Un rezervor termoizolat cu o capacitate de până la 3000 de litri este conectat între conductele de alimentare și retur, deschizându-le; în acest caz se formează un circuit mic (între cazan și rezervor tampon) și unul mare (între rezervor și încălzitoare).

Cum funcționează o astfel de schemă?

• După aprindere, centrala funcționează la puterea nominală. În același timp, datorită circulației naturale sau forțate, schimbătorul său de căldură degajă căldură rezervorului tampon. După ce combustibilul s-a ars, circulația în circuitul mic se oprește.
• Următoarele ore, lichidul de răcire se deplasează de-a lungul unui circuit mare. Rezervorul tampon eliberează treptat căldura acumulată către calorifere sau podele încălzite cu apă.

Concluzie

Ca de obicei, unii informatii suplimentare Pentru mai multe informații despre cum poate fi calculată sarcina termică, vezi videoclipul de la sfârșitul articolului. Ierni calde!

Subiectul acestui articol este de a determina sarcina termică pentru încălzire și alți parametri pentru care trebuie să fie calculați. Materialul se adresează în primul rând proprietarilor de case private, departe de ingineria termică și care au nevoie de cele mai simple formule și algoritmi.

Deci să mergem.

Sarcina noastră este să învățăm cum să calculăm principalii parametri de încălzire.

Redundanță și calcul precis

Merită să precizăm încă de la început o subtilitate a calculelor: absolut valori exacte Pierderile de căldură prin podea, tavan și pereți, pe care sistemul de încălzire trebuie să le compenseze, este aproape imposibil de calculat. Este posibil să vorbim doar despre acest sau acel grad de fiabilitate al estimărilor.

Motivul este că prea mulți factori afectează pierderea de căldură:

• Rezistența termică a pereților principali și a tuturor straturilor de materiale de finisare.
• Prezența sau absența punților reci.
• Roza vântului și amplasarea casei pe teren.
• Munca de ventilație (care, la rândul său, depinde din nou de puterea și direcția vântului).
• Gradul de izolație a ferestrelor și pereților.

Există, de asemenea Vești bune. Aproape toate cazanele moderne de incalzire si sistemele de incalzire distribuita (incalzire in pardoseala, convectoare electrice si pe gaz etc.) sunt dotate cu termostate care masoara consumul de caldura in functie de temperatura din incapere.

Din punct de vedere practic, aceasta înseamnă că excesul de putere termică va afecta doar modul de funcționare a încălzirii: să zicem, 5 kWh de căldură vor fi eliberați nu într-o oră de funcționare continuă cu o putere de 5 kW, ci în 50 de minute de functionare cu o putere de 6 kW. Următoarele 10 minute cazanul sau alt dispozitiv de încălzire se vor petrece în modul standby, fără a consuma energie electrică sau purtător de energie.

Prin urmare: în cazul calculării sarcinii termice, sarcina noastră este de a determina valoarea minimă admisă a acesteia.

Singura excepție de la regula generală este asociată cu funcționarea cazanelor clasice cu combustibil solid și se datorează faptului că o scădere a puterii lor termice este asociată cu o scădere gravă a eficienței din cauza arderii incomplete a combustibilului. Problema se rezolvă prin instalarea unui acumulator de căldură în circuit și prin reglarea dispozitivelor de încălzire cu capete termice.

Cazanul, dupa aprindere, functioneaza la putere maxima si cu randament maxim pana cand carbunele sau lemnul de foc este complet ars; apoi căldura acumulată de acumulatorul de căldură este dozată pentru a menține temperatura optima in camera.

Majoritatea celorlalți parametri care trebuie calculați permit și o anumită redundanță. Cu toate acestea, mai multe despre acest lucru în secțiunile relevante ale articolului.

Lista parametrilor

Deci, ce trebuie să luăm în considerare de fapt?

• Sarcina totală de căldură pentru încălzirea locuinței. Ea corespunde puterii minime necesare a cazanului sau puterii totale a aparatelor dintr-un sistem de încălzire distribuită.
• Nevoia de căldură într-o cameră separată.
• Numărul de secțiuni ale radiatorului secțional și dimensiunea registrului corespunzător o anumită valoare putere termala.

Vă rugăm să rețineți: pentru dispozitivele de încălzire finite (convectoare, radiatoare cu placă etc.), producătorii indică de obicei puterea termică totală în documentația însoțitoare.

• Diametrul conductei capabil să asigure fluxul de căldură necesar în cazul încălzirii apei.
• Parametrii pompă de circulație, care pune în mișcare lichidul de răcire din circuit cu parametrii dați.
• mărimea rezervor de expansiune, care compensează dilatarea termică a lichidului de răcire.

Să trecem la formule.

Unul dintre principalii factori care îi afectează valoarea este gradul de izolare al casei. SNiP 23-02-2003, care reglementează protecția termică a clădirilor, normalizează acest factor, deducând valorile recomandate ale rezistenței termice a structurilor de închidere pentru fiecare regiune a țării.

Vom oferi două moduri de a efectua calcule: pentru clădirile care respectă SNiP 23-02-2003 și pentru case cu rezistență termică nestandardizată.

Rezistenta termica normalizata

Instrucțiunea pentru calcularea puterii termice în acest caz arată astfel:

• Valoarea de bază este de 60 de wați pe 1 m3 din volumul total (inclusiv pereții) al casei.
• Pentru fiecare dintre ferestre, la această valoare se adaugă încă 100 de wați de căldură.. Pentru fiecare ușă care duce la stradă - 200 de wați.

• Un coeficient suplimentar este utilizat pentru a compensa pierderile care cresc în regiunile reci.

Să facem, de exemplu, un calcul pentru o casă de 12 * 12 * 6 metri cu douăsprezece ferestre și două uși către stradă, situată în Sevastopol (temperatura medie în ianuarie este de + 3C).

1. Volumul incalzit este de 12*12*6=864 metri cubi.
2. Puterea termică de bază este 864*60=51840 wați.
3. Ferestrele și ușile o vor crește ușor: 51840+(12*100)+(2*200)=53440.
4. Clima excepțional de blândă datorită proximității mării ne va obliga să folosim un factor regional de 0,7. 53440 * 0,7 = 37408 W. Pe această valoare vă puteți concentra.

Rezistență termică neevaluată

Ce să faci dacă calitatea izolației casei este vizibil mai bună sau mai proastă decât cea recomandată? În acest caz, pentru a estima sarcina termică, puteți utiliza o formulă precum Q=V*Dt*K/860.

In el:

• Q este puterea termică prețuită în kilowați.
• V - volum încălzit în metri cubi.
• Dt este diferența de temperatură dintre stradă și casă. De obicei, se ia o delta între valoarea recomandată de SNiP pentru spatii interioare(+18 - +22С) și valoarea minimă medie a temperaturii exterioare în cea mai rece lună din ultimii ani.

Să lămurim: în principiu este mai corect să contam pe un minim absolut; totuși, aceasta va însemna costuri excesive pentru cazan și aparate de încălzire, a căror capacitate maximă va fi necesară doar o dată la câțiva ani. Prețul unei ușoare subestimări a parametrilor calculați este o scădere ușoară a temperaturii în cameră la vârf de vreme rece, care este ușor de compensat prin pornirea încălzitoarelor suplimentare.

• K este coeficientul de izolare, care poate fi luat din tabelul de mai jos. Valorile coeficientului intermediar sunt derivate prin aproximare.

Să repetăm ​​calculele pentru casa noastră din Sevastopol, precizând că pereții acesteia sunt zidărie de 40 cm grosime din rocă cochilie (rocă sedimentară poroasă) fără finisaj exterior, iar geamul este realizat din geamuri termopan cu o singură cameră.

1. Luăm coeficientul de izolare egal cu 1,2.
2. Am calculat mai devreme volumul casei; este egal cu 864 mc.
3. Vom lua temperatura internă egală cu SNiP recomandat pentru regiunile cu o temperatură de vârf mai scăzută peste -31C - +18 grade. Informațiile despre minimul mediu vor fi solicitate de enciclopedia de internet de renume mondial: este egal cu -0,4C.
4. Prin urmare, calculul va arăta ca Q \u003d 864 * (18 - -0,4) * 1,2 / 860 \u003d 22,2 kW.

După cum puteți vedea cu ușurință, calculul a dat un rezultat care diferă de cel obținut de primul algoritm de o dată și jumătate. Motivul, în primul rând, este că minimul mediu folosit de noi diferă semnificativ de minimul absolut (aproximativ -25C). O creștere a deltei de temperatură de o ori și jumătate va crește necesarul de căldură estimat al clădirii de exact același număr de ori.

gigacalorii

La calcularea cantității de energie termică primită de o clădire sau cameră, împreună cu kilowați-oră, se folosește o altă valoare - gigacalorie. Ea corespunde cantității de căldură necesară pentru a încălzi 1000 de tone de apă cu 1 grad la o presiune de 1 atmosferă.

Cum se transformă kilowați de putere termică în gigacalorii de căldură consumată? Este simplu: o gigacalorie este egală cu 1162,2 kWh. Astfel, cu o putere de vârf a unei surse de căldură de 54 kW, sarcina maximă orară de încălzire va fi 54/1162,2=0,046 Gcal*h.

Util: pentru fiecare regiune a țării, autoritățile locale standardizează consumul de căldură în gigacalorii pe metru pătrat de suprafață pe parcursul lunii. Valoarea medie pentru Federația Rusă este de 0,0342 Gcal/m2 pe lună.

Cameră

Cum se calculează necesarul de căldură pentru o cameră separată? Aici se folosesc aceleași scheme de calcul ca și pentru casa în ansamblu, cu o singură modificare. Dacă o cameră încălzită fără dispozitive proprii de încălzire se învecinează cu camera, aceasta este inclusă în calcul.

Deci, dacă un coridor care măsoară 1,2 * 4 * 3 metri se învecinează cu o cameră care măsoară 4 * 5 * 3 metri, puterea termică a încălzitorului este calculată pentru un volum de 4 * 5 * 3 + 1,2 * 4 * 3 \u003d 60 + 14, 4=74,4 m3.

Aparate de incalzire

Radiatoare sectionale

În cazul general, informații despre fluxul de căldură pe secțiune pot fi întotdeauna găsite pe site-ul producătorului.

Dacă este necunoscut, vă puteți concentra pe următoarele valori aproximative:

• Secțiune din fontă - 160 wați.
• Secțiune bimetalică - 180 W.
• Sectiune din aluminiu - 200W.

Ca întotdeauna, există o serie de subtilități. Cu o conexiune laterală a unui radiator cu 10 sau mai multe secțiuni, diferența de temperatură între cele mai apropiate secțiuni de admisie și de capăt va fi foarte semnificativă.

Totuși: efectul va fi anulat dacă eyelinerele sunt conectate în diagonală sau de jos în jos.

În plus, de obicei producătorii de dispozitive de încălzire indică puterea pentru o deltă de temperatură foarte specifică între radiator și aer, egală cu 70 de grade. Dependenta flux de caldura de la Dt este liniară: dacă bateria este cu 35 de grade mai fierbinte decât aerul, puterea termică a bateriei va fi exact jumătate din valoarea declarată.

Să spunem, la o temperatură a aerului în cameră egală cu + 20C și la o temperatură a lichidului de răcire de + 55C, puterea secțiunii de aluminiu marimea standard va fi egal cu 200/(70/35)=100 wați. Pentru a asigura o putere de 2 kW ai nevoie de 2000/100=20 sectiuni.

Registrele

În lista dispozitivelor de încălzire se deosebesc registrele autofabricate.

În fotografie - registrul de încălzire.

Producătorii, din motive evidente, nu pot specifica puterea termică a acestora; cu toate acestea, este ușor să îl calculați singur.

• Pentru prima secțiune a registrului ( conductă orizontală dimensiuni cunoscute) puterea este egală cu produsul dintre diametrul exterior și lungimea în metri, delta de temperatură dintre lichid de răcire și aer în grade și un coeficient constant de 36,5356.
• Pentru secțiunile ulterioare situate în fluxul ascendent de aer cald, se utilizează un factor suplimentar de 0,9.

Să luăm un alt exemplu - calculați valoarea fluxului de căldură pentru un registru cu patru rânduri cu un diametru de secțiune de 159 mm, o lungime de 4 metri și o temperatură de 60 de grade într-o cameră cu o temperatură internă de + 20C.

1. Delta de temperatură în cazul nostru este de 60-20=40C.
2. Convertiți diametrul țevii în metri. 159 mm = 0,159 m.
3. Calculăm puterea termică a primei secțiuni. Q \u003d 0,159 * 4 * 40 * 36,5356 \u003d 929,46 wați.
4. Pentru fiecare secțiune ulterioară, puterea va fi egală cu 929,46 * 0,9 = 836,5 wați.
5. Puterea totală va fi 929,46 + (836,5 * 3) \u003d 3500 (rotunjit) wați.

Diametrul conductei

Cum se determină valoarea minimă a diametrului interior al conductei de umplere sau al conductei de alimentare a încălzitorului? Să nu intrăm în junglă și să folosim un tabel care conține rezultate gata făcute pentru diferența dintre alimentare și retur de 20 de grade. Această valoare este tipică pentru sistemele autonome.

Debitul maxim al lichidului de răcire nu trebuie să depășească 1,5 m/s pentru a evita zgomotul; mai des sunt ghidate de o viteză de 1 m/s.

Diametrul interior, mm	Puterea termică a circuitului, W la debit, 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

Să zicem, pentru o centrală de 20 kW, minim diametrul interior umplerea la un debit de 0,8 m/s va fi egală cu 20 mm.

Vă rugăm să rețineți: diametrul interior este aproape de DN (diametrul nominal). Țevile din plastic și metal-plastic sunt de obicei marcate cu un diametru exterior cu 6-10 mm mai mare decât cel interior. Deci, o țeavă de polipropilenă cu dimensiunea de 26 mm are un diametru interior de 20 mm.

Pompă de circulație

Doi parametri ai pompei sunt importanți pentru noi: presiunea și performanța acesteia. Într-o casă privată, pentru orice lungime rezonabilă a circuitului, presiunea minimă de 2 metri (0,2 kgf / cm2) pentru cele mai ieftine pompe este destul de suficientă: această valoare a diferenţialului este cea care circulă sistemul de încălzire. clădire de apartamente.

Performanța necesară este calculată prin formula G=Q/(1,163*Dt).

In el:

• G - productivitate (m3/h).
• Q este puterea circuitului în care este instalată pompa (KW).
• Dt este diferența de temperatură între conductele directe și retur în grade (într-un sistem autonom, Dt = 20С este tipic).

Pentru un circuit cu o sarcină termică de 20 de kilowați, la o deltă de temperatură standard, capacitatea calculată va fi de 20 / (1,163 * 20) \u003d 0,86 m3 / h.

Vas de expansiune

Unul dintre parametrii care trebuie calculați pentru un sistem autonom este volumul rezervorului de expansiune.

Calculul exact se bazează pe o serie destul de lungă de parametri:

• Temperatura și tipul de lichid de răcire. Coeficientul de expansiune depinde nu numai de gradul de încălzire al bateriilor, ci și de ce sunt umplute: amestecurile apă-glicol se extind mai mult.
• Presiunea maximă de lucru din sistem.
• Presiunea de încărcare a rezervorului, care, la rândul său, depinde de presiunea hidrostatică a circuitului (înălțimea punctului superior al circuitului deasupra rezervorului de expansiune).

Există, totuși, o avertizare care simplifică foarte mult calculul. Dacă subestimarea volumului rezervorului va duce la cel mai bun caz la funcţionare permanentă valva de siguranta, și în cel mai rău caz - la distrugerea circuitului, atunci volumul său în exces nu va răni nimic.

De aceea, se ia de obicei un rezervor cu o deplasare egală cu 1/10 din cantitatea totală de lichid de răcire din sistem.

Sugestie: pentru a afla volumul conturului, este suficient să-l umpleți cu apă și să-l turnați într-un vas de măsurat.

Concluzie

Sperăm că schemele de calcul de mai sus vor simplifica viața cititorului și îl vor salva de multe probleme. Ca de obicei, videoclipul atașat articolului va oferi informații suplimentare în atenția sa.

Confortul și confortul locuinței nu încep cu alegerea mobilierului, decorațiunii și aspectîn general. Ele încep cu căldura pe care o oferă încălzirea. Și doar cumpărarea unui cazan de încălzire scump () și radiatoare de înaltă calitate pentru aceasta nu este suficient - mai întâi trebuie să proiectați un sistem care să mențină temperatura optimă în casă. Dar pentru a obține un rezultat bun, trebuie să înțelegeți ce și cum să faceți, care sunt nuanțele și cum afectează acestea procesul. În acest articol, vei face cunoștință cunostinte de baza despre acest caz - ce sunt sistemele de încălzire, cum se realizează și ce factori îl afectează.

De ce este necesar calculul termic?

Unii proprietari de case private sau cei care tocmai urmează să le construiască sunt interesați dacă există vreun punct în calculul termic al sistemului de încălzire? La urma urmei, vorbim despre o simplă cabană de țară, și nu despre un bloc de apartamente sau întreprindere industrială. S-ar părea că ar fi suficient doar să cumperi un cazan, să instalezi calorifere și să conduci țevi la ele. Pe de o parte, au parțial dreptate - pentru gospodăriile private, calculul sistemului de încălzire nu este o problemă atât de critică ca pentru spatii industriale sau ansambluri rezidențiale cu mai multe unități. Pe de altă parte, există trei motive pentru care un astfel de eveniment merită organizat. , puteți citi în articolul nostru.

1. Calculul termic simplifică foarte mult procesele birocratice asociate cu gazeificarea unei case private.
2. Determinarea puterii necesare pentru încălzirea locuinței vă permite să selectați un cazan de încălzire cu performanțe optime. Nu vei plăti în exces caracteristici redundante produse și nu va experimenta neplăceri din cauza faptului că centrala nu este suficient de puternică pentru casa dumneavoastră.
3. Calculul termic vă permite să selectați mai precis țevile, supape de oprireși alte echipamente pentru sistemul de încălzire al unei case private. Și în cele din urmă, toate aceste produse destul de scumpe vor funcționa atâta timp cât este stabilit în designul și caracteristicile lor.

Date inițiale pentru calculul termic al sistemului de încălzire

Înainte de a începe să calculați și să lucrați cu date, trebuie să le obțineți. Aici pentru acești proprietari case de tara care nu au fost implicați anterior activitati ale proiectului, apare prima problemă - la ce caracteristici ar trebui să acordați atenție. Pentru comoditatea dvs., acestea sunt rezumate într-o mică listă de mai jos.

1. Suprafața clădirii, înălțimea până la tavane și volumul interior.
2. Tipul de clădire, prezența clădirilor adiacente.
3. Materialele utilizate în construcția clădirii - din ce și cum sunt făcute podeaua, pereții și acoperișul.
4. Numărul de ferestre și uși, cum sunt echipate, cât de bine sunt izolate.
5. În ce scopuri vor fi utilizate anumite părți ale clădirii - unde vor fi amplasate bucătăria, baia, camera de zi, dormitoarele și unde - spațiile nerezidențiale și tehnice.
6. Durata sezonului de încălzire, temperatura minimă medie în această perioadă.
7. „Roza vânturilor”, prezența altor clădiri în apropiere.
8. Zona în care o casă a fost deja construită sau este pe cale să fie construită.
9. Temperatura camerei preferată pentru rezidenți.
10. Amplasarea punctelor de racordare la apa, gaz si electricitate.

Calculul puterii sistemului de incalzire pe suprafata locuintei

Una dintre cele mai rapide și mai ușor de înțeles modalități de a determina puterea unui sistem de încălzire este de a calcula după suprafața camerei. O metodă similară este utilizată pe scară largă de vânzătorii de cazane de încălzire și radiatoare. Calculul puterii sistemului de încălzire pe suprafețe are loc în mai multe pași simpli.

Pasul 1.În conformitate cu planul sau clădirea deja ridicată, se determină suprafața interioară a clădirii în metri pătrați.

Pasul 2 Cifra rezultată este înmulțită cu 100-150 - adică câți wați din puterea totală a sistemului de încălzire sunt necesari pentru fiecare m 2 de locuință.

Pasul 3 Apoi rezultatul este înmulțit cu 1,2 sau 1,25 - acest lucru este necesar pentru a crea o rezervă de putere, astfel încât sistemul de încălzire să poată menține o temperatură confortabilă în casă chiar și în cele mai severe înghețuri.

Pasul 4 Cifra finală este calculată și înregistrată - puterea sistemului de încălzire în wați, necesară pentru a încălzi o anumită carcasă. De exemplu, pentru a menține o temperatură confortabilă într-o casă privată cu o suprafață de 120 m 2, vor fi necesari aproximativ 15.000 W.

Sfat! În unele cazuri, proprietarii de cabane împart zona internă a locuinței în acea parte care are nevoie de încălzire serioasă și cea pentru care acest lucru nu este necesar. În consecință, pentru ei se folosesc diferiți coeficienți - de exemplu, pentru camere de zi este 100, iar pentru încăperile tehnice - 50-75.

Pasul 5 Conform datelor calculate deja determinate, este selectat un model specific de cazan de încălzire și calorifere.

Trebuie înțeles că singurul avantaj al acestei metode de calcul termic al sistemului de încălzire este viteza și simplitatea. Cu toate acestea, metoda are multe dezavantaje.

1. Lipsa de luare în considerare a climei din zona în care se construiesc locuințe - pentru Krasnodar, un sistem de încălzire cu o putere de 100 W pe metru pătrat va fi în mod evident redundant. Iar pentru nordul îndepărtat, s-ar putea să nu fie suficient.
2. Lipsa de luare în considerare a înălțimii spațiilor, a tipului de pereți și podele din care sunt construite - toate aceste caracteristici afectează grav nivelul posibilelor pierderi de căldură și, în consecință, puterea necesară a sistemului de încălzire pentru casă.
3. Însăși metoda de calcul a sistemului de încălzire în ceea ce privește puterea a fost dezvoltată inițial pentru spații industriale mari și clădiri de apartamente. Prin urmare, pentru o cabană separată nu este corectă.
4. Lipsa de contabilizare a numărului de ferestre și uși care dau spre stradă și totuși fiecare dintre aceste obiecte este un fel de „pod rece”.

Deci are sens să aplici calculul sistemului de încălzire pe zonă? Da, dar doar ca estimare preliminară, permițându-vă să vă faceți cel puțin o idee despre problemă. Pentru a obține rezultate mai bune și mai precise, ar trebui să apelați la tehnici mai complexe.

Imaginați-vă următoarea metodă de calculare a puterii unui sistem de încălzire - este, de asemenea, destul de simplă și de înțeles, dar, în același timp, are o precizie mai mare a rezultatului final. În acest caz, baza calculelor nu este suprafața camerei, ci volumul acesteia. În plus, calculul ia în considerare numărul de ferestre și uși din clădire, nivelul mediu de îngheț exterior. Imagina mic exemplu aplicarea unei metode similare - există o casă cu suprafata totala 80 m 2, camerele în care au o înălțime de 3 m. Clădirea este situată în regiunea Moscova. In total sunt 6 ferestre si 2 usi orientate spre exterior. Calculul puterii sistemului termic va arăta astfel. "Cum se face , puteți citi în articolul nostru”.

Pasul 1. Se determină volumul clădirii. Poate fi suma fiecărei camere individuale sau cifra totala. În acest caz, volumul este calculat după cum urmează - 80 * 3 \u003d 240 m 3.

Pasul 2 Se numără numărul de ferestre și numărul de uși care dau spre stradă. Să luăm datele din exemplu - 6 și, respectiv, 2.

Pasul 3 Un coeficient se determina in functie de zona in care se afla casa si cat foarte rece.

Masa. Valorile coeficienților regionali pentru calcularea puterii de încălzire în volum.

Întrucât în ​​exemplu vorbim despre o casă construită în regiunea Moscovei, coeficientul regional va avea o valoare de 1,2.

Pasul 4 Pentru căsuțele private decomandate, valoarea volumului clădirii determinată în prima operațiune se înmulțește cu 60. Facem calculul - 240 * 60 = 14.400.

Pasul 5 Apoi rezultatul calculului pasului precedent este înmulțit cu coeficientul regional: 14.400 * 1,2 = 17.280.

Pasul 6 Numărul de ferestre din casă se înmulțește cu 100, numărul de uși spre exterior cu 200. Rezultatele sunt însumate. Calculele din exemplu arată astfel - 6*100 + 2*200 = 1000.

Pasul 7 Se însumează numerele obținute în urma etapelor a cincea și a șasea: 17.280 + 1000 = 18.280 W. Aceasta este capacitatea sistemului de încălzire necesară pentru a menține temperatura optimă în clădire în condițiile indicate mai sus.

Trebuie înțeles că și calculul sistemului de încălzire în funcție de volum nu este absolut exact - calculele nu acordă atenție materialului pereților și podelei clădirii și proprietăților lor de izolare termică. De asemenea, nu se face nicio corecție pentru ventilatie naturala caracteristic oricărei locuințe.

Introduceți informațiile solicitate și faceți clic
„CALCULAȚI VOLUMUL PENTRU CĂLDURĂ”

CAZAN

Volumul schimbătorului de căldură al cazanului, litri (valoarea pașaportului)

VASOARE DE expansiune

Volumul vasului de expansiune, litri

APARATE SAU SISTEME DE SCHIMBĂTOR DE CĂLDURĂ

Radiatoare secţionale pliabile

Tip radiator:

Numărul total de secțiuni

Radiatoare și convectoare neseparabile

Volumul dispozitivului conform pașaportului

Numărul de dispozitive

Podeaua caldă

Tipul și diametrul țevii

Lungimea totală a contururilor

CONDUCTURI CIRCUIT DE ÎNCĂLZIRE (alimentare + retur)

Țevi din oțel VGP

Ø ½", metri

Ø ¾ ", metri

Ø 1", metri

Ø 1¼", metri

Ø 1½", metri

Ø 2", metri

armat tevi din polipropilena

Ø 20 mm, metri

Ø 25 mm, metri

Ø 32 mm, metri

Ø 40 mm, metri

Ø 50 mm, metri

Conducte metal-plastic

Ø 20 mm, metri

Ø 25 mm, metri

Ø 32 mm, metri

Ø 40 mm, metri

DISPOZITIVE ȘI DISPOZITIVE SUPLIMENTARE ALE SISTEMULUI DE ÎNCĂLZIRE (acumulator de căldură, săgeată hidraulică, colector, schimbător de căldură și altele)

Disponibilitatea dispozitivelor și dispozitivelor suplimentare:

Volum total elemente suplimentare sisteme

Video - Calculul puterii termice a sistemelor de incalzire

Calculul termic al sistemului de încălzire - instrucțiuni pas cu pas

Să plecăm de la repede și moduri simple calcul la o metodă mai complexă și mai precisă care ia în considerare diverși factori și caracteristici ale carcasei pentru care este proiectat sistemul de încălzire. Formula folosită este similară în principiu cu cea folosită pentru calcularea suprafeței, dar completată de un număr imens de factori de corecție, fiecare dintre care reflectă unul sau altul factor sau caracteristică a clădirii.

Q \u003d 1,2 * 100 * S * K 1 * K 2 * K 3 * K 4 * K 5 * K 6 * K 7

Acum să analizăm separat componentele acestei formule. Q - rezultatul final al calculelor, puterea necesară a sistemului de încălzire. În acest caz, este prezentat în wați, dacă doriți, îl puteți converti în kWh. , puteți citi în articolul nostru.

Și 1,2 este raportul rezervei de putere. Este recomandabil să o luați în considerare în timpul calculelor - atunci puteți fi sigur că cazanul de încălzire vă va oferi o temperatură confortabilă în casă chiar și în cele mai severe înghețuri din afara ferestrei.

Ați putea vedea numărul 100 mai devreme - acesta este numărul de wați necesari pentru a încălzi un metru pătrat dintr-o cameră de zi. Dacă este vorba de spații nerezidențiale, cămară etc. - se poate schimba în jos. De asemenea, această cifră este adesea ajustată în funcție de preferințele personale ale proprietarului casei - cineva este confortabil într-o cameră „încălzită” și foarte caldă, cineva preferă răcoarea, deci s-ar putea să ți se potrivească.

S este zona camerei. Se calculează pe baza planului de construcție sau a spațiilor deja pregătite.

Acum să trecem direct la factorii de corecție. K 1 ia în considerare designul ferestrelor utilizate într-o anumită cameră. Cu cât valoarea este mai mare, cu atât pierderile de căldură sunt mai mari. Pentru cel mai simplu geam simplu, K 1 este 1,27, pentru geamuri duble și triple - 1 și, respectiv, 0,85.

K 2 ia în considerare factorul pierderilor de energie termică prin pereții clădirii. Valoarea depinde de materialul din care sunt fabricate și dacă au un strat de izolație termică.

Câteva dintre exemplele acestui factor sunt date în următoarea listă:

• așezarea în două cărămizi cu un strat de izolație termică de 150 mm - 0,85;
• beton spumos - 1;
• așezarea în două cărămizi fără izolație termică - 1,1;
• așezarea unei cărămizi și jumătate fără izolație termică - 1,5;
• peretele cabanei din busteni - 1,25;
• perete de beton fără izolație - 1,5.

K 3 arată raportul dintre suprafața ferestrelor și suprafața camerei. Evident, cu cât sunt mai multe, cu atât pierderile de căldură sunt mai mari, deoarece fiecare fereastră este un „punt rece”, iar acest factor nu poate fi eliminat complet nici măcar pentru ferestrele cu geam triplu de cea mai bună calitate, cu o izolare excelentă. Valorile acestui coeficient sunt date în tabelul de mai jos.

Masa. Factorul de corecție pentru raportul dintre suprafața ferestrelor și suprafața camerei.

Raportul dintre suprafața ferestrei și suprafața podelei din cameră	Valoarea coeficientului K3
10%	0,8
20%	1,0
30%	1,2
40%	1,4
50%	1,5

În esență, K 4 este similar cu coeficientul regional care a fost utilizat în calculul termic al sistemului de încălzire în ceea ce privește volumul locuinței. Dar, în acest caz, nu este legat de o anumită zonă, ci de temperatura minimă medie din cea mai rece lună a anului (de obicei, ianuarie este ales pentru aceasta). În consecință, cu cât este mai mare acest coeficient, cu atât mai multă energie va fi necesară pentru nevoile de încălzire - este mult mai ușor să încălziți o cameră la -10°С decât la -25°С.

Toate valorile K 4 sunt date mai jos:

• până la -10°C - 0,7;
• -10°С - 0,8;
• -15°С - 0,9;
• -20°С - 1,0;
• -25°С - 1,1;
• -30°С - 1,2;
• -35°С - 1,3;
• sub -35°С - 1,5.

Următorul coeficient K 5 ia în considerare numărul de pereți din cameră care ies în exterior. Dacă este unul, valoarea sa este 1, pentru doi - 1,2, pentru trei - 1,22, pentru patru - 1,33.

Important! Într-o situație în care calculul termic se aplică întregii case deodată, se folosește K 5, egal cu 1,33. Dar valoarea coeficientului poate scădea dacă un hambar sau un garaj încălzit este atașat cabanei.

Să trecem la ultimii doi factori de corecție. K 6 ia în considerare ceea ce este deasupra camerei - o podea rezidențială și încălzită (0,82), o mansardă izolată (0,91) sau o mansardă rece (1).

K 7 corectează rezultatele calculului în funcție de înălțimea încăperii:

• pentru o cameră cu înălțimea de 2,5 m - 1;
• 3 m - 1,05;
• 5 m - 1,1;
• 0 m - 1,15;
• 5 m - 1,2.

Sfat! La calcul, merită să acordați atenție și rozei vânturilor din zona în care va fi amplasată casa. Dacă este în mod constant sub influența vântului de nord, atunci va fi necesar unul mai puternic.

Rezultatul aplicării formulei de mai sus va fi puterea necesară a cazanului de încălzire pentru o casă privată. Acum să dăm un exemplu de calcul pentru aceasta metoda. Condițiile inițiale sunt următoarele.

1. Suprafata camerei este de 30 m2. Înălțime - 3 m.
2. Ferestrele cu geam termopan sunt folosite ca ferestre, suprafața lor față de cea a camerei este de 20%.
3. Tip de perete - așezare în două cărămizi fără un strat de izolație termică.
4. Minima medie din ianuarie pentru zona în care se află casa este de -25°C.
5. Camera este o cameră de colț în cabană, prin urmare, doi pereți ies.
6. Deasupra camerei este o mansarda izolata.

Formula pentru calculul termic al puterii sistemului de încălzire va arăta astfel:

Q=1,2*100*30*1*1,1*1*1,1*1,2*0,91*1,02=4852W

Schema cu două conducte a cablajului inferior al sistemului de încălzire

Important! Software-ul special va ajuta la accelerarea și simplificarea semnificativă a procesului de calcul al sistemului de încălzire.

După finalizarea calculelor prezentate mai sus, este necesar să se determine câte calorifere și cu ce număr de secțiuni vor fi necesare pentru fiecare cameră în parte. Există o modalitate ușoară de a le număra.

Pasul 1. Se determina materialul din care vor fi realizate caloriferele din casa. Poate fi oțel, fontă, aluminiu sau un compozit bimetalic.

Pasul 3 Sunt selectate modele de radiatoare care sunt potrivite pentru proprietarul unei case private în ceea ce privește costul, materialul și alte caracteristici.

Pasul 4 Bazat documentatie tehnica, care poate fi găsit pe site-ul producătorului sau vânzătorului de calorifere, determină câtă putere produce fiecare secțiune individuală a bateriei.

Pasul 5 Ultimul pas este împărțirea puterii necesare pentru încălzirea spațiului la puterea generată de o secțiune separată a radiatorului.

În acest sens, cunoașterea cunoștințelor de bază privind calculul termic al sistemului de încălzire și metodele de implementare a acestuia poate fi considerată completă. Pentru mai multe informații, este recomandabil să consultați literatura de specialitate. De asemenea, va fi util să vă familiarizați cu documente normative, cum ar fi SNiP 41-01-2003.

SNiP 41-01-2003. Încălzire, ventilație și aer condiționat. Descărcați fișierul (faceți clic pe link pentru a deschide fișierul PDF într-o fereastră nouă).

Sarcina termică se referă la cantitatea de energie termică necesară pentru a menține o temperatură confortabilă într-o casă, un apartament sau o cameră separată. Sarcina maximă orară de încălzire este cantitatea de căldură necesară pentru a menține performanța normală timp de o oră în cele mai nefavorabile condiții.

Factori care afectează sarcina termică

• Material și grosime perete. De exemplu, un zid de cărămidă de 25 de centimetri și un perete de beton aerat de 15 centimetri sunt capabili să treacă o cantitate diferită de căldură.
• Materialul și structura acoperișului. De exemplu, pierderea de căldură acoperis plat de la plăcile de beton armat sunt semnificativ diferite de pierderea de căldură a unui pod izolat.
• Ventilare. Pierderea de energie termică cu aerul evacuat depinde de performanța sistemului de ventilație, de prezența sau absența unui sistem de recuperare a căldurii.
• Zona de vitrare. Ferestrele pierd mai multă energie termică decât pereții solizi.
• Nivelul de insolație în diferite regiuni. Este determinată de gradul de absorbție a căldurii solare de către acoperirile exterioare și de orientarea planurilor clădirilor în raport cu punctele cardinale.
• Diferența de temperatură între exterior și interior. Este determinată de fluxul de căldură prin structurile de închidere în condiția unei rezistențe constante la transferul de căldură.

Distribuția sarcinii termice

La încălzirea apei, puterea termică maximă a cazanului trebuie să fie egală cu suma puterii termice a tuturor dispozitivelor de încălzire din casă. Pentru distribuția dispozitivelor de încălzire influențată de următorii factori:

• Camere de zi în mijlocul casei - 20 de grade;
• Sufragerie de colț și capăt - 22 de grade. În același timp, datorită temperaturii mai ridicate, pereții nu îngheață;
• Bucatarie - 18 grade, pentru ca are propriile surse de caldura - sobe pe gaz sau electrice etc.
• Baie - 25 de grade.

În cazul încălzirii cu aer, fluxul de căldură care intră într-o cameră separată depinde de debitul manșonului de aer. Adesea, cea mai ușoară modalitate de reglare a acestuia este reglarea manuală a poziției grilelor de ventilație cu control al temperaturii.

Într-un sistem de încălzire în care se utilizează o sursă de căldură distributivă (convectoare, încălzire prin pardoseală, încălzitoare electrice etc.), modul de temperatură necesar este setat pe termostat.

Metode de calcul

Pentru a determina sarcina termică, există mai multe metode care au o complexitate diferită de calcul și fiabilitatea rezultatelor. Următoarele sunt trei dintre cele mai multe tehnici simple calculul sarcinii termice.

Metoda #1

Conform SNiP actual, există o metodă simplă de calculare a încărcăturii termice. Se ia 1 kilowatt de putere termică la 10 metri pătrați. Apoi datele obținute sunt înmulțite cu coeficientul regional:

• Regiunile sudice au un coeficient de 0,7-0,9;
• Pentru un climat moderat rece (Moscova și Regiunea Leningrad) coeficientul este 1,2-1,3;
• Orientul Îndepărtat și regiunile din nordul îndepărtat: pentru Novosibirsk de la 1,5; pentru Oymyakon până la 2.0.

Exemplu de calcul:

1. Suprafața clădirii (10*10) este egală cu 100 de metri pătrați.
2. Sarcina termică de bază este 100/10=10 kilowați.
3. Această valoare este înmulțită cu un coeficient regional de 1,3, rezultând 13 kW de putere termică, care este necesară pentru a menține o temperatură confortabilă în casă.

Notă! Dacă utilizați această tehnică pentru a determina încărcătura termică, trebuie totuși să luați în considerare un spațiu liber de 20% pentru a compensa erorile și frigul extrem.

Metoda #2

Prima modalitate de a determina sarcina termică are multe erori:

• Diferite clădiri au înălțime diferită plafoane. Avand in vedere ca nu zona este incalzita, ci volumul, acest parametru este foarte important.
• Mai multă căldură trece prin uși și ferestre decât prin pereți.
• Este imposibil să compari un apartament de oraș cu o casă privată, unde de jos, deasupra și în spatele zidurilor nu există apartamente, ci o stradă.

Corectarea metodei:

• Sarcina termică de bază este de 40 wați pe 1 metru cub volumul camerei.
• Fiecare ușă care duce spre exterior adaugă 200 de wați la sarcina termică de bază, fiecare fereastră adaugă 100 de wați.
• Apartamentele de colț și de capăt ale unui bloc de locuințe au un coeficient de 1,2-1,3, care este afectat de grosimea și materialul pereților. O casă privată are un coeficient de 1,5.
• Coeficienții regionali sunt egali: pentru regiunile centrale și partea europeană a Rusiei - 0,1-0,15; pentru regiunile de Nord - 0,15-0,2; pentru regiunile de Sud - 0,07-0,09 kW / mp.

Exemplu de calcul:

Metoda #3

Nu vă flatați - a doua metodă de calcul a încărcăturii termice este, de asemenea, foarte imperfectă. Se ia în considerare foarte condiționat rezistența termică a tavanului și a pereților; diferența de temperatură dintre aerul exterior și aerul din interior.

Este de remarcat faptul că, pentru a menține o temperatură constantă în interiorul casei, este nevoie de o astfel de cantitate de energie termică care să fie egală cu toate pierderile prin sistem de ventilatieși dispozitive de protecție. Cu toate acestea, în această metodă, calculele sunt simplificate, deoarece este imposibil să sistematizați și să măsurați toți factorii.

Pentru pierderi de căldură materialul peretelui afectează– 20-30 la sută pierderi de căldură. 30-40% trec prin ventilație, 10-25% prin acoperiș, 15-25% prin ferestre, 3-6% prin podea pe sol.

Pentru a simplifica calculele încărcăturii termice, se calculează pierderile de căldură prin dispozitivele de închidere, iar apoi această valoare este pur și simplu înmulțită cu 1,4. Delta de temperatură este ușor de măsurat, dar puteți lua date despre rezistența termică doar în cărțile de referință. Mai jos sunt câteva populare valori de rezistenta termica:

• Rezistența termică a unui perete cu trei cărămizi este de 0,592 m2 * C / W.
• Un zid de 2,5 cărămizi este 0,502.
• Pereții din 2 cărămizi este egal cu 0,405.
• Pereții dintr-o cărămidă (grosime 25 cm) este egal cu 0,187.
• Cabana de busteni, unde diametrul busteanului este de 25 cm - 0,550.
• Cabana de busteni, unde diametrul busteanului este de 20 de centimetri - 0,440.
• Casă de busteni, în care grosimea casei de busteni este de 20 cm - 0,806.
• Casă de busteni, unde grosimea este de 10 cm - 0,353.
• Perete cadru, a cărui grosime este de 20 cm, izolat cu vată minerală - 0,703.
• Pereți din beton celular, a căror grosime este de 20 cm - 0,476.
• Pereți din beton celular, a căror grosime este de 30 cm - 0,709.
• Tencuiala, a cărei grosime este de 3 cm - 0,035.
• Tavan sau mansardă - 1,43.
• Podea din lemn - 1,85.
• Dubla Ușa de lemn – 0,21.

Exemplu de calcul:

Ieșire

După cum se poate vedea din calcule, metodele de determinare a încărcăturii termice au erori semnificative. Din fericire, un indicator de putere excesivă a cazanului nu va dăuna:

• Funcționarea cazanului pe gaz la putere redusă se realizează fără o scădere a eficienței, iar funcționarea dispozitivelor de condensare la sarcină parțială se realizează într-un mod economic.
• Același lucru este valabil și pentru cazanele solare.
• Indicele de eficiență al echipamentelor electrice de încălzire este de 100%.

Notă! Este contraindicată funcționarea cazanelor cu combustibil solid la putere mai mică decât valoarea nominală a puterii.

Calculul sarcinii termice pentru încălzire este un factor important, ale cărui calcule trebuie efectuate înainte de a începe crearea unui sistem de încălzire. În cazul unei abordări înțeleapte a procesului și a unei performanțe competente a tuturor lucrărilor, este garantată funcționarea fără probleme a încălzirii, iar banii sunt, de asemenea, economisiți semnificativ pe costuri suplimentare.