Kako je izračunana toplotna obremenitev za ogrevalni sistem stavbe
KaminiRecimo, da si hotel samostojno prevzeti kotel, radiatorje in cevi ogrevalnega sistema zasebne hiše. Naloga številka 1 - za izračun toplotne obremenitve za ogrevanje, z drugimi besedami, za določitev celotne porabe toplote, potrebne za ogrevanje stavbe, na udobno notranjo temperaturo. Predlagamo, da preučimo 3 metode izračuna - drugače v zapletenosti in natančnosti rezultatov.
Metode za določanje obremenitve
Najprej pojasnimo pomen izraza. Toplotna obremenitev je skupna količina toplote, ki jo ogrevalni sistem porabi za segrevanje prostorov na standardno temperaturo v najhladnejšem obdobju. Vrednost je izračunana enot energije - kilovatov, kalorij (vsaj - kilodžulov) in je določena v formulah, ki jih je latinski črko Q.
Če poznate obremenitev ogrevanja zasebne hiše na splošno in zlasti potrebe po vsaki sobi, ni težko izbrati kotla, grelnikov in akumulatorjev vodnega sistema za energijo. Kako izračunati ta parameter:
- Če višina stropov ne doseže 3 m, se poveča izračun za površino ogrevanih prostorov.
- Pri višini stropa 3 m ali več se poraba toplote izračuna glede na prostornino prostorov.
- Izračunajte izgubo toplote skozi zunanje ograje in stroške segrevanja prezračevalnega zraka po SNiP.
Opomba: V zadnjih letih so spletni kalkulatorji, ki so na straneh različnih internetnih virov, pridobili veliko popularnost. Z njihovo pomočjo se hitro določi količina toplotne energije in ne zahteva dodatnih navodil. Manj - preveriti zanesljivost rezultatov - navsezadnje programe sestavljajo ljudje, ki niso inženirji toplote.
Fotografija stavbe, izdelane s termografskim prikazovalnikom
Prva dva načina izračuna temeljita na uporabi posebnih toplotnih značilnosti glede na segreto območje ali prostornino stavbe. Algoritem je preprost, univerzalno uporabljen, vendar daje zelo približne rezultate in ne upošteva stopnje izolacije koče.
Če želite upoštevati porabo toplotne energije v skladu s SNiP, kot so načrtovalski inženirji, je veliko težje. Treba je zbrati veliko referenčnih podatkov in trdo delati na izračunih, vendar bodo končni podatki odražali resnično sliko s točnostjo 95%. Poskusili bomo poenostaviti metodologijo in narediti izračun ogrevalne obremenitve čim bolj razumljivega.
Na primer - projekt enonadstropne hiše 100 m²
Pojasniti razumljivo vse metode za določitev količine toplotne energije ponudba vzletne kot npr enonadstropne stavbe s skupno površino 100 kvadratov (za zunanjo izmeritvi) je prikazana na sl. Navedemo tehnične značilnosti stavbe:
- Področje gradnje je trak zmernega podnebja (Minsk, Moskva);
- debelina zunanjih ograj je 38 cm, material je silikatna opeka;
- zunanja izolacija sten - polistiren debeline 100 mm, gostota - 25 kg / m³;
- tla - beton na tleh, manjka klet;
- prekrivajoče se armirane betonske plošče, izolirane s strani hladnega podstrešja s peno 10 cm;
- okna - standardna kovinska plastika za 2 kozarca, velikost - 1500 x 1570 mm (h);
- vhodna vrata - kovinska 100 x 200 cm, notranja izolirana z ekstrudirano polistirno peno 20 mm.
V koči so urejene notranje predelne stene v polkirpichi (12 cm), kotlovnica je v ločeni stavbi. V risbi so označene površine, višina zgornjih meja bo odvisna od opisane metode izračuna - 2,8 ali 3 m.
Izračunamo porabo toplote za kvadraturo
Pri približni oceni obremenitve z ogrevanjem se običajno uporablja najpreprostejši izračun toplote: površina stavbe je vzeta kot zunanja meritev in pomnožena s 100 W. V skladu s tem bo poraba toplote 100 m2 dacha hiše 10.000 W ali 10 kW. Rezultat omogoča izbiro kotla z varnostnim faktorjem 1,2-1,3, v tem primeru je moč enote predvidoma enaka 12,5 kW.
Predlagamo natančnejše izračune, ki upoštevajo razporeditev prostorov, število oken in območje gradnje. Tako je pri višini stropa do 3 m priporočljiva naslednja formula:
Izračun se izvede za vsako sobo posebej, nato pa se rezultati povzamejo in pomnožijo z regionalnim koeficientom. Pojasnilo oznak formule:
- Q je zahtevana obremenitev, W;
- Som - kvadratni prostor, m²;
- q - indeks specifične toplotne karakteristike, ki se nanaša na površino prostora, W / m²;
- k je koeficient, ki upošteva podnebje na območju bivanja.
Za referenco. Če se zasebna hiša nahaja v zmernem podnebnem območju, se upošteva koeficient k. V južnih regijah, k = 0,7, v severnih regijah se uporabljajo vrednosti 1,5-2.
Pri približnem izračunu za skupno kvadraturo je indeks q = 100 W / m². Ta pristop ne upošteva razporeditve prostorov in različnega števila svetlobnih odprtin. Koridor v koči bo izgubil veliko manj toplote kot vogalna spalnica z okni istega območja. Predlagamo, da vrednost specifične toplotne karakteristike q upoštevamo na naslednji način:
- za sobe z eno zunanjo steno in okno (ali vrata) q = 100 W / m²;
- Kotne sobe z eno svetlobno odprtino - 120 W / m²;
- enako, z dvema oknoma - 130 W / m².
Kako pravilno izberemo vrednost q, je jasno prikazano na načrtu stavbe. Za naš primer je izračun takšen:
Q = (15,75 x 130 + 21 x 120 + 5 x 100 + 7 x 100 + 6 x 100 + 15,75 x 130 + 21 x 120) x 1 = 10935 W = 11 kW.
Kot lahko vidite, so rafinirani izračuni dali drugačen rezultat - v resnici za ogrevanje posamezne hiše bo porabljen 100 m² na 1 kW toplotne energije več. Ta slika upošteva porabo toplote za ogrevanje zunanjega zraka, prodiranje v stanovanje skozi odprtine in stene (infiltracija).
Izračun toplotne obremenitve po prostornini prostora
Če razdalja med tlemi in stropom doseže 3 m ali več, prejšnje možnosti izračunavanja ni mogoče uporabiti - rezultat bo napačen. V takih primerih se domneva, da grelna obremenitev temelji na specifičnih agregiranih indikatorjih porabe toplote na 1 m³ prostornine prostora.
Formula in algoritem izračuna ostajajo enaki, le sprememba volumskega območja S - V:
V skladu s tem se za kubično kapaciteto vsake sobe dodeli še ena specifična stopnja porabe q:
- soba znotraj stavbe ali z eno zunanjo steno in okno - 35 W / m³;
- kotna soba z enim oknom - 40 W / m³;
- enako, z dvema svetlobnima odprtinama - 45 W / m³.
Opomba: Povečanje in zmanjševanje regionalnih koeficientov k se uporabljata v formuli brez sprememb.
Zdaj, na primer, opredelimo obremenitev ogrevanja naše koče, pri višini zgornjih meja pa 3 m:
Q = (47,25 x 45 + 63 x 40 + 15 x 35 + 21 x 35 + 18 x 35 + 47,25 x 45 + 63 x 40) x 1 = 11182 W = 11,2 kW.
Ugotovljeno je, da se je potrebna ogrevalna zmogljivost ogrevalnega sistema povečala za 200 W v primerjavi s prejšnjim izračunom. Če vzamemo višino sob 2,7-2,8 m in izračunamo stroške energije s cubaturo, bodo številke približno enake. To pomeni, da je metoda zelo uporabna za povečan izračun toplotnih izgub v prostorih katere koli višine.
Algoritem izračuna po SNIP
Ta metoda je najbolj točna. Če uporabljate naša navodila in pravilno izračuna, lahko rezultat zanesite za 100% in mirno izberete opremo za ogrevanje. Postopek je naslednji:
- Izmerite kvadraturo zunanjih sten, tal in stropov posebej v vsaki sobi. Določite območje oken in vhodnih vrat.
- Izgubite toploto skozi vse zunanje ograje.
- Ugotovite, koliko toplote se uporablja za segrevanje zraka za prezračevanje (infiltracijo).
- Povzemite rezultate in pridobite dejansko vrednost toplotne obremenitve.
Pomembna točka. V dvonadstropni koči se notranji stropi ne upoštevajo, saj ne omejujejo okolja.
Bistvo izračunavanja toplotnih izgub je razmeroma preprosto: ugotoviti morate, koliko energije izgubi vsak design, saj so okna, stene in tla izdelani iz različnih materialov. Določanje kvadrature zunanjih sten, odšteje površino zasteklenih odprtin - slednje preidejo večji toplotni tok in se zato obravnavajo ločeno.
Pri merjenju širine prostorov dodajte polovico debeline notranjega pregrada in zgrabite zunanji kot, kot je prikazano na diagramu. Cilj je upoštevati celotno kvadraturo zunanje ograje, ki izgubi toploto po celotni površini.
Ko merite, morate zajeti kot konstrukcije in polovico notranjega pregrada
Določite izgubo toplote sten in strehe
Formula za izračun toplotnega toka, ki poteka skozi eno vrsto konstrukcije (na primer steno), je naslednja:
- Vrednost izgube toplote skozi eno ograjo smo označili Qi, Bt;
- A - kvadratura stene znotraj ene sobe, m²;
- tv - udobna temperatura v sobi, ponavadi je sprejemljiva +22 ° С;
- tn je minimalna temperatura zunanjega zraka, ki traja 5 najhladnejših zimskih dni (upoštevajte dejansko vrednost za vaše območje);
- R je odpornost zunanje ograje na prenos toplote, m² ° C / W.
Na tem seznamu ostaja en nedoločen parameter - R. Njena vrednost je odvisna od materiala stenske strukture in debeline ograje. Za izračun odpornosti na prenos toplote nadaljujte v tem vrstnem redu:
- Določite debelino nosilnega dela zunanje stene in ločeno - plast izolacije. Oznaka črke v formulah - δ se upošteva v metrih.
- Poiščite koeficiente toplotne prevodnosti strukturnih materialov λ iz referenčnih tabel, merskih enot - W / (m º C).
- Nadomestno nadomestite vrednosti, ugotovljene v formuli:
- Določite R za vsak sloj stene posebej, združite rezultate in nato uporabite prvo formulo.
Izračune je treba ponoviti ločeno za okna, stene in stropove v isti sobi, nato pa se premakniti v naslednjo sobo. Izguba toplote skozi tla se obravnava ločeno, kot je opisano spodaj.
Svet. Pravilni koeficienti toplotne prevodnosti različnih materialov so navedeni v regulativni dokumentaciji. Za Rusijo je to Kodeks pravil skupnega podjetja 50.13330.2012, za Ukrajino - DBN V.2.6-31
2006 Pozor! V izračunih uporabite vrednost λ, ki je zapisana v stolpcu "B" za pogoje delovanja.
Ta tabela je priloga SP 50.13330.2012 "Toplotna izolacija stavb", objavljena na specializiranem viru
Primer izračunavanja dnevne sobe naše enodisne hiše (višina stropa 3 m):
- Površina zunanjih sten skupaj z okni: (5.04 + 4,04) x 3 = 27,24 m². Površina oken je 1,5 x 1,57 x 2 = 4,71 m². Neto ograja območje: 27,24 - 4,71 = 22,53 m².
- Toplotna prevodnost λ za polaganje peščeno-apnenčastih zidakov je enaka 0,87 W / (m ºC), penasta plastika 25 kg / m³ - 0,044 W / (m ºC). Debelina - oziroma 0,38 in 0,1 m, upoštevamo odpornost na prenos toplote: R = 0,38 / 0,87 + 0,1 / 0,044 = 2,71 m² ° C / W.
- Zunanja temperatura je minus 25 ° С, znotraj dnevne sobe - plus 22 ° C. Razlika je 25 + 22 = 47 ° C.
- Določite izgubo toplote skozi stene dnevne sobe: Q = 1 / 2.71 x 47 x 22.53 = 391 W.
Podobno se upošteva toplotni tok skozi okna in prekrivanje. Toplotno odpornost prosojnih struktur običajno označuje proizvajalec, značilnosti armiranobetonskih plošč debeline 22 cm pa najdemo v normativni ali referenčni literaturi:
- R izolirano prekrivanje = 0,22 / 2,04 + 0,1 / 0,044 = 2,38 m² ° C / W, toplotna izguba skozi streho - 1 / 2,38 x 47 x 5,04 x 4,04 = 402 W.
- Izgube skozi okenske odprtine: Q = 0,32 x 47 x71 = 70,8 W.
Tabela koeficientov toplotne prevodnosti kovinskih in plastičnih oken. Vzeli smo najbolj skromno eno enoto
Skupna izguba toplote v dnevni sobi (razen tal) je 391 + 402 + 70,8 = 863,8 W. Podobni izračuni se izvedejo v preostalih prostorih, rezultati so povzeti.
Bodite pozorni: hodnik znotraj stavbe ne pride v stik z zunanjo školjko in izgubi toploto samo skozi streho in tla. Katere ograje je treba upoštevati pri računski tehniki, glejte videoposnetek.
Razdelitev spolov v cone
Če želite ugotoviti količino toplote, izgubljene v tleh na tleh, je stavba v načrtu razdeljena na cone širine 2 m, kot je prikazano v diagramu. Prvi trak se začne na zunanji površini zgradbe.
Pri označevanju se odštevanje začne na zunanji površini stavbe
Algoritem za izračun je naslednji:
- Razporedite postavitev koče, razdelite v trakove širine 2 m. Največje število con je 4.
- Izračunajte talno površino, ki pade ločeno v vsako območje, zanemarjanje notranjih predelnih sten. Opomba: kvadratura na vogalih se šteje dvakrat (zasenčena na risbi).
- S pomočjo formule za izračun (za udobnost, ponovimo jo), določimo izgubo toplote na vseh področjih, povzememo številke.
- Predpostavlja se, da je odpornost proti prenosu toplote R za območje I 2,1 m² ° C / W, II - 4,3, III - 8,6, preostali del tal - 14,2 m² ° C / W.
Opomba: Če govorimo o ogrevani kleti, je prvi trak nameščen na podzemnem delu stene, ki se začne na ravni tal.
Shema kletnih zidov z nivoja tal
Tla, izolirana z mineralno volno ali ekspandiranim polistirenom, se izračunajo na enak način, le na fiksne vrednosti R je dodana termična upornost izolacijskega sloja, določena s formulo δ / λ.
Primeri izračuna v dnevni sobi hiše:
- Območje cone I je (5,04 + 4,04) x 2 = 18,16 m², Oddelek II - 3,04 x 2 = 6,08 m². Preostale cone v dnevni sobi ne padajo.
- Poraba energije za 1. območje bo 1 / 2,1 x 47 x 18,16 = 406,4 W, za drugo - 1 / 4,3 x 47 x 6,08 = 66,5 W.
- Količina toplotnega toka skozi tla v dnevni sobi je 406,4 + 66,5 = 473 vatov.
Zdaj ni težko ujemati celotne izgube toplote v obravnavanem prostoru: 863,8 + 473 = 1336,8 W, okroglo - 1,34 kW.
Ogrevanje prezračevalnega zraka
V veliki večini privatnih hiš in stanovanj je urejeno naravno prezračevanje, ulicni zrak prodira skozi vrata oken in vrat, kot tudi dovod zraka. Ogrevanje dohodne hladne mase obratuje ogrevalni sistem, ki porablja dodatno energijo. Kako ugotoviti količino:
- Ker je izračun infiltracije preveč zapleten, regulativni dokumenti omogočajo razporeditev 3 m3 zraka na uro na kvadratni meter stanovanjskega prostora. Skupni pretok dovodnega zraka L se šteje za preprost: kvadrat prostora se pomnoži s 3.
- L je volumen, vendar je potrebna masa pretoka zraka. Naučite se tako, da pomnožite z gostoto plina, vzetega iz mize.
- Masa zraka m se nadomesti v formulo šolskega tečaja fizike, ki omogoča določanje porabljene energije.
Izračunajte potrebno količino toplote na primer trpežne dnevne sobe površine 15,75 m². Prostornina priliva L = 15,75 x 3 = 47,25 m3 / h, teža - 47,25 x 1,422 = 67,2 kg. Če porabimo toplotno moč zraka (označeno s črko C), ki je enaka 0,28 W / (kg ºC), najdemo porabo energije: Qvent = 0,28 x 67,2 x 47 = 884 W. Kot vidite, je slika precej impresivna, zato je nujno potrebno upoštevati segrevanje zračnih mas.
Končni izračun toplotnih izgub stavbe in stroškov prezračevanja se določi tako, da seštejemo vse predhodno pridobljene rezultate. Zlasti obremenitev ogrevanja dnevne sobe bo znašala 0,88 + 1,34 = 2,22 kW. Podobno se izračunajo vsi prostori koče, na koncu pa se stroški energije dodajo eni figuri.
Končni izračun
Če se vaši možgani še niso začeli ukvarjati s številom formul, je vsekakor zanimivo videti rezultat enonadstropne hiše. V prejšnjih primerih smo naredili glavno nalogo, ostanek je šel samo skozi druge prostore in se učili izgube toplote celotne zunanje lupine stavbe. Ugotovljeni izhodiščni podatki:
- toplotna odpornost sten - 2.71, okna - 0.32, prekrivanje - 2.38 m² ° C / W;
- višina stropov - 3 m;
- R za vhodna vrata, izolirana z ekstrudirano polistirno peno, je 0,65 m² ° C / W;
- notranja temperatura - 22, zunanje - minus 25 ° С.
Da bi poenostavili izračune, predlagamo, da v Exelu ustvarite tabelo, da beležite vmesne in končne rezultate.
Primer izračunane tabele v Exelu
Po zaključku izračunov in polnjenju tabele so bile za prostore pridobljene naslednje vrednosti porabe toplotne energije:
- dnevna soba - 2,22 kW;
- kuhinja - 2.536 kW;
- predsoba - 745 W;
- koridor - 586 W;
- kopalnica - 676 W;
- spalnica - 2,22 kW;
- za otroke - 2.536 kW.
Skupna vrednost obremenitve ogrevalne naprave zasebne hiše s površino 100 m² je bila 11.518 kW, zaokrožena - 11,6 kW. Omeniti velja, da se dobiček razlikuje od približnih metod izračunavanja za dobesedno 5%.
Toda v skladu z regulativnimi dokumenti se mora končna številka pomnožiti s faktorjem 1,1 neizplačane toplotne izgube, ki izhaja iz usmeritve stavbe na straneh sveta, obremenitev vetra in tako naprej. Zato je končni rezultat 12,76 kW. Na video posnetku so na voljo podrobnosti o tehnologiji in so na voljo:
Kako uporabiti rezultate izračuna
Če poznate potrebe stavbe za toplotno energijo, lahko najemodajalec:
- jasno izberite kapaciteto opreme za toplotno energijo za ogrevanje koče;
- izberete želeno število odsekov radiatorjev;
- Določite potrebno debelino izolacije in izvedite toplotno izolacijo stavbe;
- določiti pretok hladilne tekočine v katerem koli delu sistema in, če je potrebno, izvedite hidravlični izračun cevovodov;
- da bi našli povprečno dnevno in mesečno porabo toplote.
Zadnja točka je še posebej zanimiva. Vrednost toplotne obremenitve smo ugotovili za 1 uro, vendar jo je mogoče ponovno izračunati za daljše obdobje in izračunati predvideno porabo goriva - plin, drva ali pelete.
Oprema
Informacije o podjetju
Zastopamo v Ukrajini
Izračun porabe toplote za ogrevanje stavb s povečanimi kazalniki
V primerih, ko je potrebno poznati približno toplotno obremenitev ogrevalnega sistema, je pri izračunu toplotne izgube primerno uporabiti posebne toplotne značilnosti zgradb - q0, katerih vrednosti se razlikujejo obratno s prostornino stavbe in so odvisne od njegovega namena.
Največja poraba toplote za ogrevanje s povečanimi števci je določena s formulo:
kjer je q0 - specifična toplotna karakteristika za ogrevanje, W / m 3, vzeta po tabeli. 1;
a - korekcijski faktor za spremembo specifične toplotne karakteristike, odvisno od lokalnih podnebnih razmer (tabela 2);
tcp - povprečna izračunana notranja temperatura ogrevanih prostorov (tabela 3);
tpostelja - ocenjena zunanja temperatura po SNiP 2.04.05-91 * (za nekatera mesta Ukrajine Tabela 4)
VG. - gradnja kubičnih kapacitet ogrevane stavbe, m 3.
Tabela 1 Specifična toplotna karakteristika za ogrevanje, W / m 3
Stavbe
Obseg zgradb V, thous.m 3
Specifična značilnost toplote za ogrevanje, q 0 W / m 3
Izračun ogrevanja s povečanimi kazalniki
Izračun toplotne obremenitve za ogrevanje stavbe: formula, primeri
Pri načrtovanju ogrevalnega sistema, bodisi industrijske zgradbe bodisi stanovanjske stavbe, morate izvesti kompetentne izračune in oblikovati diagram konture ogrevalnega kroga. Strokovnjaki na tej stopnji posebno pozornost namenjajo pozornosti izračunu možne toplotne obremenitve ogrevalnega krogotoka ter količine porabljenega goriva in ustvarjene toplote.
Toplotna obremenitev: kaj je to?
S tem izrazom označujemo količino toplote, ki jo oddajajo grelne naprave. Predhodni izračun toplotne obremenitve omogoča preprečevanje nepotrebnih stroškov za pridobitev komponent ogrevalnega sistema in za njihovo namestitev. Tudi ta izračun bo pomagal pravilno razporediti količino toplote, ki se sprošča zmerno in enakomerno po celotni stavbi.
V teh izračunih je veliko odtenkov. Na primer material, iz katerega je stavba zgrajena, toplotna izolacija, regija itd. Strokovnjaki poskušajo upoštevati čim več dejavnikov in značilnosti, da bi dobili natančnejši rezultat.
Izračun toplotne obremenitve z napakami in nepravilnostmi povzroči neučinkovito delovanje ogrevalnega sistema. Zdi se celo, da morate ponoviti dele že oblikovanega načrta, kar neizogibno vodi v nenačrtovano porabo. Da in stanovanjske in komunalne organizacije izračunavajo stroške storitev na podlagi podatkov o toplotni obremenitvi.
Glavni dejavniki
Idealno zasnovan in zgrajen sistem ogrevanja mora vzdrževati nastavljeno sobno temperaturo in nadomestiti nastalo toplotno izgubo. Pri izračunu faktorja toplotne obremenitve ogrevalnega sistema v stavbi je treba upoštevati:
- Namen stavbe: stanovanjski ali industrijski.
- Značilnosti strukturnih elementov konstrukcije. To so okna, stene, vrata, streha in prezračevalni sistem.
- Mere stanovanja. Bolj ko je, mora biti močnejši ogrevalni sistem. Upoštevati je treba področje odprtin oken, vrat, zunanjih sten in prostornine vsake prostorije za notranje prostore.
- Prisotnost prostorov za posebne namene (savna, savna itd.).
- Stopnja opremljenosti s tehničnimi napravami. To je prisotnost dovoda tople vode, prezračevalnih sistemov, klimatizacije in vrste ogrevalnega sistema.
- Temperaturni način za enoposteljno sobo. Na primer, v prostorih, namenjenih za shranjevanje, za osebo ni treba vzdrževati prijetne temperature.
- Število točk tople vode. Več od njih, bolj sistem je naložen.
- Površina zastekljenih površin. Sobe s francoskimi okni izgubijo veliko toplote.
- Dodatni pogoji. V stanovanjskih stavbah je to lahko število sob, balkonov in loggia ter kopalnic. V industriji - število delovnih dni v koledarskem letu, premiki, tehnološka veriga proizvodnega procesa itd.
- Podnebne razmere v regiji. Pri izračunu toplotne izgube se upoštevajo ulične temperature. Če so razlike zanemarljive, potem bo majhna količina energije namenjena odškodnini. Medtem ko bo pri -40oS zunaj okna potrebnih znatnih stroškov.
Posebnosti obstoječih metod
Parametre, vključene v izračun toplotne obremenitve, najdemo v SNiP in GOST. Imajo tudi posebne koeficiente prenosa toplote. Iz potnih listov opreme, vključene v ogrevalni sistem, se sprejemajo digitalne značilnosti glede določenega grelnega radiatorja, kotla itd. In tudi tradicionalno:
- Poraba toplote, vzeta največ eno uro ogrevalnega sistema,
- največji toplotni tok, ki izvira iz enega radiatorja,
- skupna poraba toplote v določenem obdobju (najpogosteje - sezona); če je potreben urni izračun obremenitve ogrevalnega omrežja, je treba izraćunati ob upośtevanju razlike v temperaturi med dnevom.
Izvedene izračune primerjamo z območjem toplotne moči celotnega sistema. Indikator je precej natančen. Pojavijo se nekaj odstopanj. Na primer, za industrijske zgradbe je treba upoštevati zmanjšanje porabe toplotne energije ob vikendih in praznikih ter v stanovanjskih prostorih - ponoči.
Metode za izračun ogrevalnih sistemov imajo več stopinj natančnosti. Da bi zmanjšali napako, je treba uporabiti precej zapletene izračune. Manj natančne sheme se uporabljajo, če cilj ni optimizirati stroškov ogrevalnega sistema.
Osnovni načini izračuna
Do danes se lahko izračun toplotne obremenitve ogrevanja zgradbe izvede na enega od naslednjih načinov.
Tri glavne
- Za izračun so uporabljeni povečani kazalniki.
- Za osnovo se vzamejo indikatorji za konstrukcijske elemente stavbe. Tukaj bo pomemben tudi izračun toplotnih izgub, ki ogrejejo notranjo prostornino zraka.
- Vsi objekti, ki vstopajo v ogrevalni sistem, se izračunajo in seštejejo.
Ena približna
Obstaja četrta možnost. Ima dovolj veliko napako, ker so kazalniki zelo povprečni ali pa niso dovolj. Ta formula je Qot = q0 * a * VH * (tEN - tHRO), kjer:
- q0 je specifična toplotna karakteristika stavbe (najpogosteje je določena s najhladnejšim obdobjem),
- a - korekcijski faktor (odvisen od regije in je vzet iz pripravljenih tabel),
- VH je prostornina, izračunana iz zunanjih ravnin.
Primer preprostega izračuna
Za konstrukcijo s standardnimi parametri (višina stropa, velikosti sob in dobre toplotne izolacijske lastnosti) lahko uporabimo preprosto razmerje parametrov s korekcijo za koeficient, odvisno od regije.
Recimo, da se hiša nahaja v regiji Arkhangelsk, in njegova površina je 170 kvadratnih metrov. m. Termična obremenitev bo 17 * 1,6 = 27,2 kW / h.
Takšna opredelitev toplotnih obremenitev ne upošteva številnih pomembnih dejavnikov. Na primer strukturne značilnosti zgradbe, temperatura, število sten, razmerje med površinami sten in odprtinami oken itd. Zato taki izračuni niso primerni za resne projekte ogrevalnega sistema.
Izračun ogrevalnega grelnika po površini
Odvisno od materiala, iz katerega so izdelani. Najpogosteje so danes uporabljali bimetalni, aluminij, jeklo, mnogo manj pogosto litoželezni radiatorji. Vsak od njih ima svoj indikator prenosa toplote (toplotna moč). Bimetalni radiatorji z razdaljo med osmi 500 mm imajo v povprečju 180-190 W. Radiatorji iz aluminija imajo skoraj enake parametre.
Prenos toplote opisanih radiatorjev se izračuna na en del. Jeklena plošča iz radiatorjev ni zložljiva. Zato je njihov prenos toplote določen glede na velikost celotne naprave. Na primer, toplotna moč dvojnega rednega radiatorja širine 1 100 mm in višine 200 mm znaša 1,010 W, panelni radiator iz jekla širine 500 mm in 220 mm višine pa bo 1 644 W.
Izračun grelnega radiatorja za območje vključuje naslednje osnovne parametre:
- višina stropov (standardna - 2,7 m),
- Toplotna moč (na kvadratni meter - 100 W),
- ena zunanja stena.
Ti izračuni kažejo, da za vsakih 10 kvadratnih kilometrov. m potrebuje 1000 vatov termične energije. Ta rezultat se deli s toplotno močjo enega odseka. Odgovor je potrebno število odsekov radiatorja.
Za južne regije naše države, pa tudi za severne regije, smo razvili zniževanje in povečevanje koeficientov.
Povprečni izračun in točnost
Ob upoštevanju opisanih dejavnikov se povprečni izračun izvede v skladu z naslednjo shemo. Če je kvadrat 1. m zahteva 100 vatov toplotnega toka, nato sobo 20 kvadratnih metrov. m mora prejeti 2.000 vatov. Radiator (priljubljen bimetalni ali aluminij) iz osmih delov razporedi približno 150 W. Delimo 2 000 za 150, dobimo 13 odsekov. Toda to je precej povečan izračun toplotne obremenitve.
Natančno izgleda malo zastrašujoče. Pravzaprav nič ni zapleteno. Tukaj je formula:
Qt = 100 W / m2 × S (premise) m2 × q1 × q2 × q3 × q4 × q5 × q6 × q7, pri čemer je:
- q1 - vrsta zasteklitve (običajno = 1,27, dvojno = 1,0, trojno = 0,85);
- q2 - stenska izolacija (šibka ali manjkajoča = 1,27, stena obložena z dvema opeka = 1,0, moderna, visoka = 0,85);
- q3 - razmerje med celotno površino odprtin oken in površino tal (40% = 1,2, 30% = 1,1, 20% - 0,9, 10% = 0,8);
- q4 je ulicna temperatura (najmanjša vrednost: -35 ° C = 1,5, -25 ° C = 1,3, -20 ° C = 1,1, -15 ° C = 0,9, -10 ° C = 0,7);
- q5 - število zunanjih sten v prostoru (vse štiri = 1,4, tri = 1,3, kotna soba = 1,2, ena = 1,2);
- q6 - tip naselja nad naselbino (hladno podstrešje = 1.0, toplo podstrešje = 0.9, stanovanjska ogrevana soba = 0.8);
- q7 - višina 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).
Glede na katero koli opisano metodo je možno izračunati toplotno obremenitev stanovanja.
Ocenjeni izračun
Pogoji so naslednji. Najnižja temperatura v hladni sezoni je -20 ° C. Soba 25 kvadratnih metrov. m s troslojno zasteklitvijo oken, bicuspid okna, višina stropa 3,0 m, stene v dveh opekah in neogrevan podstrešje. Izračun bo naslednji:
Q = 100 W / m2 × 25 m2 × 0,85 × 1 × 0,8 (12%) × 1,1 × 1,2 × 1 × 1,05.
Rezultat, 2 356.20, delite s 150. Zato se izkaže, da morate v sobi z določenimi parametri namestiti 16 sekcij.
Če morate izračunati v gigakalorijah
Če pri odprtem ogrevalnem krogotu ni merilnika toplote, izračunajte toplotno obremenitev za ogrevanje stavbe po formuli Q = V * (T1 - T2) / 1000, kjer:
- V - količina vode, ki jo porabi ogrevalni sistem, se izračuna v tonah ali m3,
- T1 - število, ki označuje temperaturo vroče vode, se meri v oC, za izračun pa se vzame temperatura, ki ustreza določenemu tlaku v sistemu. Ta indikator ima lastno ime - entalpija. Če ni praktičnega načina za odstranjevanje temperaturnih kazalnikov, uporabite povprečni indikator. To je v območju od 60 do 65 oC.
- T2 - temperatura hladne vode. Težko ga je meriti v sistemu, zato so bili razviti stalni kazalniki, odvisno od temperature na ulici. Na primer, v eni od regij je v hladni sezoni ta številka sprejeta 5, poleti pa 15.
- 1 000 - koeficient za takojšen rezultat v gigakalorijah.
V primeru zaprtega kroga se toplotna obremenitev (gcal / ura) izračuna na drugačen način:
Qot = α * qo * V * (tv - t.p.) * (1 + KN) * 0,000001, pri čemer
- α je koeficient, ki je namenjen popravljanju podnebnih razmer. Upošteva se, če je temperatura ulice -30 ° C;
- V - prostornina zgradbe z zunanjimi meritvami;
- qo je specifični indeks ogrevanja strukture za določen t.p = -30 ° C, izmerjen v kcal / m3 * C;
- tv - izračunana notranja temperatura v stavbi;
- t.n. - izračunana ulična temperatura za načrtovanje ogrevalnega sistema;
- KN - koeficient infiltracije. Povzroča razmerje meri toplotno izgubo stavbe z infiltracijo in prenosa toplote skozi zunanjih komponent od zunanje temperature, ki je določena v komponenti projekta.
Izračun toplotne obremenitve je nekoliko povečan, vendar je ta formula podana v tehnični literaturi.
Preizkus s termično slikarsko napravo
Za povečanje učinkovitosti ogrevalnega sistema se vedno bolj uporabljajo toplotne preiskave stavbe.
Ta dela se izvajajo v temi. Za natančnejši rezultat je treba upoštevati temperaturno razliko med prostorom in cesto: mora biti najmanj 15 °. Luči za dnevno svetlobo in žarnice za razsvetljavo so izključene. Priporočljivo je, da se preproge in pohištvo odstranijo do maksimuma, s tem napadejo napravo in dajo nekaj napake.
Raziskava je počasna, podatki so zabeleženi previdno. Shema je preprosta.
Prva faza dela poteka znotraj sobe. Naprava se postopoma premika od vrat do oken, pri čemer se posebno pozornost nameni vogalom in drugim sklepom.
Druga stopnja je pregled zunanjih sten stavbe s termalnim merilnikom. Prav tako skrbno preučujemo spoje, zlasti povezavo s streho.
Tretja stopnja je obdelava podatkov. Prvič, naprava to naredi, nato se odčitki prenesejo v računalnik, kjer ustrezni programi končajo obdelavo in proizvajajo rezultat.
Če je raziskavo izvedla licencirana organizacija, bo izdala poročilo o rezultatih dela z obveznimi priporočili. Če je bilo delo opravljeno osebno, potem se morate zanašati na svoje znanje in morda na pomoč interneta.
2.2 Izračun agregiranih kazalnikov
Za približen izračun toplotne izgube stavbe uporabimo formulo:
kjer je q specifična toplotna karakteristika stavbe, W / (m3 ּ оС); V - prostornina ogrevanega objekta z zunanjim merjenjem, m3; (tp-tn) je izračunana temperaturna razlika za glavne (najbolj reprezentativne) prostore stavbe, oC.
Vrednost q določa povprečno toplotno izgubo 1 m3 stavbe, se nanaša na temperaturno razliko 1 ° C. Določa se s formulo:
kjer je qo referenčna specifična toplotna karakteristika, ki ustreza temperaturni razliki Δto = 19 - (-31) = 50 oС, W / (m3 ּ оС); βt je temperaturni koeficient, ki upošteva odstopanje dejanske temperaturne razlike od Δto.
Referenčna specifična toplotna karakteristika se določi na podlagi značilnosti stanovanjskih stavb:
kjer je d delež površine zunanjih sten, ki jih zasedajo okna; Ace, An - območje, oziroma zunanjih sten in stavb v načrtu, m2.
Za določitev qo določimo področja:
Temperativen koeficient βt je
Vrednost toplotne karakteristike se uporablja za približevanje toplotne izgube zgradbe
Predpostavlja se, da je toplotna moč naprave v skladu s povečanimi indikatorji enaka
V skladu z (21) se predvideva, da je dodatna toplotna izguba 7%.
Qot = 1,07 ũ Qzd = 1,07 ÷ 188723,47 = 201934,11 W (22)
3. Hidravlični izračun cevovodov
Glavna naloga izračunavanja je določiti premer cevovoda in izračunati izgube tlaka v krogotoku ogrevalnega sistema.
Glavni obtočni obroč pri gibanju hladilne tekočine v rokah je izbran v omrežju skozi dvižni vod 5: dolžina obroča je 130,7 m.
Razpoložljivi tlak v obtoku je napisan kot:
kjer je ΔRn tlak, ki ga ustvari črpalka ali mešalna naprava;
ΔР.пр. - naravni krožni tlak, ki se pojavlja v oblikovnem obroču sistema zaradi hlajenja vode v grelnih napravah.
ΔР.тр. - naravni cirkulacijski tlak, ki je posledica hlajenja vode v ceveh.
Za vertikalne enocevne ogrevalne sisteme, B = 1,0.
Tlak cirkulacije črpanja se izračuna v skladu z naslednjim razmerjem:
kjer je Σl vsota dolžin izračunanih odsekov obtočnega obroča.
Naravni krožni tlak je določen s formulo:
kjer je Qi potreben prenos toplote iz hladilnega sredstva v sobo;
hi je navpična razdalja med pogojenimi centri za ogrevanje vode v toplotni postaji in hlajenje v dvižni postaji za i-ti napravo;
β - povprečni prirast gostote s padajočo temperaturo vode za 1 ° C / tabela 10.4 (6) /;
β1, β2 - korekcijski faktorji, ob upoštevanju dodatnega prenosa toplote v prostore / s.157 (7) /;
N - število naprav v riserju;
Gst - vodni tok v dvižnem vodu, določen s formulo:
Izračunani krožni tlak se določi s formulo (23), zanemarja tako nepomembno vrednost ΔRetr, pri čemer dobimo ΔRn po formuli (24) in ΔRepr po formuli (25):
Povprečna približna specifična linearna izguba tlaka je določena s formulo:
Izračunamo upornost po formuli:
Sd = Rcp / G2, Pa / m (kg / h) 2; (28)
kjer je G ocenjeni pretok vode v območju, izračunan s formulo (26).
Posebna značilnost upora dvigala 5 z ugotovljeno vrednostjo Rcp je določena s formulo (28)
Po mnenju Sod.r. iz tabel 10.7. str. 92 (6) premer premera dy = 25 mm.
Izguba tornega tlaka in lokalna upornost na mestu določimo s formulo:
kjer je S - značilnost hidravlične odpornosti preseka, določena z razmerjem
kjer je A specifični dinamični tlak (glej tabelo 10.7) (6) /;
zmanjšan koeficient hidravličnega trenja (glej tabelo 10.7). (6) /.
Odpornost dvižnika 11 in glavnih odsekov je značilna po formuli (30):
Vrednosti lokalnih uporovnih koeficientov so povzete iz tabele II.11-II.12 (6). Stoijak 11:
20 mest dy = 25mm ξ = 0,5 ∙ 20 = 10
2 ventila dy = 25 mm ξ = 9,3 ∙ 2 = 18,6
plutovalni žerjav dy = 25mm ξ = 1
• Premer glavnih odsekov 1-2 in 1'-2 "mora biti dy = 25mm. Za njih bomo našli značilnost odpornosti oddelkov 1-2 in 1'-2 ':
Koeficienti lokalnega upora v oddelkih 1-2 in 1'-2 ':
1 tee-skozi ξ = 2 = 2;
• Izračunajte karakteristiko odpornosti instrumentne plošče.
zapiralni del, d = 15mm:
Koeficienti lokalnega upora zapiralnega dela:
2 vrtljivi čepi Σξ = 1,5 ∙ 2 = 3.
Premer puščanja dy = 20mm. Značilnost odpornosti cevi je:
Koeficienti lokalnih odpornosti za podsestave:
1 termoregulator dy = 20 mm ξ = 1
1 krogelni ventil ξ = 1
Opredelimo prevodnost podvodnikov in zapiralnih odsekov:
Značilnost instrumentne skupine je določena z naslednjim razmerjem:
Potem bo celotna karakteristika upora za riser 11:
Izguba tlaka v riserju 1:
Zdaj se obrnemo na izračun glavnih delov ogrevalnega sistema.
Oddelki 3-2 in 3'-2 ". Stroški mesta so določeni:
G = Gst11 + Gst10 = 571,2 + 571,2 = 1142,4 kg / h. Sprejmemo dy = 32mm
Koeficienti lokalnih uporov v oddelkih 3-2 in 3'-2 ':
1 tee rotacijski ξ = 1,5;
Podobno upoštevamo vse druge dele glavnega obroča. Rezultati izračuna so povzeti v tabeli 3.
Skupne izgube tlaka v sistemu:
Če primerjamo celotne izgube tlaka v sistemu z razpoložljivim tlakom, imamo v glavnem obtočnem obroču rezervo tlaka:
ki ustreza pogoju ΔРсс.≈0,9ΔРр.
Razmislite o najbližjem dvižnem vodu do glavnega dvižnika. To je 10 dvižnih plošč s toplotno obremenitvijo 15507 vatov. Hitrost pretoka hladilne tekočine v riserju 10 je določena s formulo:
Razpoložljivi tlak v dvižnem vodu 10 ΔPst10 = ΔR st11 = 4112,4W
Določimo specifično izgubo tlaka v riserju 11 po formuli (27):
Posebna značilnost upora 11 je določena s formulo (28):
Premer riserja 11 po tabeli 10.7. (6) predpostavljamo, da je dy = 25 mm.
Izračunamo karakteristiko upora za dvižnik 10 po formuli (30):
Vrednosti lokalnih uporovnih koeficientov so povzete iz tabele II.11-II.12 (6). Stoyak10:
20 blazinic d = 25 mm ξ = 0,5 ∙ 20 = 10
2 ventila dy = 25 mm ξ = 9,3 ∙ 2 = 18,6
plutovalni žerjav dy = 25mm ξ = 1
Izračunajmo karakteristiko odpornosti instrumentne plošče.
zapiralni del, d = 15mm:
Koeficienti lokalnega upora zapiralnega dela:
2 vrtljivi čepi Σξ = 1,5 ∙ 2 = 3.
Premer puščanja dy = 20mm. Značilnost odpornosti cevi je:
Koeficienti lokalnih odpornosti za podsestave:
1 termoregulator dy = 20 mm ξ = 1
1 krogelni ventil ξ = 1
Opredelimo prevodnost podvodnikov in zapiralnih odsekov:
Značilnost instrumentne skupine je določena z naslednjim razmerjem:
Potem bo celotna karakteristika upora za riser 11:
Preverimo povezavo z izgubo tlaka v križiščih 9 in 11.
Kot je razvidno, so tlačne izgube v dvižniku vezane.
Sorazmerno, po izračunu slednjega v obroču dvižnega voda 7 vzamemo dy = 25mm in ΔPst7 = 6228,1 Pa, ki se od odstopanja tlaka odstopa od tega dvižnika za -2%
Samodejni izračun toplotne obremenitve za ogrevanje: urne in letne vrednosti
Kako optimirati stroške ogrevanja? To nalogo rešuje samo integriran pristop, ki upošteva vse parametre sistema, zgradb in podnebnih značilnosti regije. Hkrati je najpomembnejša komponenta toplotna obremenitev za ogrevanje: izračun sistema urnih in letnih vrednosti je vključen v sistem izračunavanja učinkovitosti sistema.
Zakaj morate poznati ta parameter
Kakšen je izračun toplotne obremenitve za ogrevanje? Določa optimalno količino toplotne energije za vsako sobo in zgradbo kot celoto. Spremenljive vrednosti so zmogljivost ogrevalne opreme - kotla, radiatorjev in cevovodov. Upoštevane so tudi toplotne izgube doma.
V idealnem primeru mora ogrevalna zmogljivost ogrevalne naprave izravnati vse toplotne izgube in hkrati vzdrževati udobno temperaturo. Zato morate pred izračunom letne obremenitve ogrevanja določiti glavne dejavnike, ki vplivajo na to:
- Značilnosti konstrukcijskih elementov hiše. Zunanje stene, okna, vrata, prezračevalni sistemi vplivajo na stopnjo toplotne izgube;
- Dimenzije hiše. Logično je domnevati, da bi bilo treba večji del ogrevalne naprave delati bolj intenzivno. Pomemben dejavnik pri tem ni le skupna prostornina vsake sobe, ampak tudi površina zunanjih sten in okenskih konstrukcij;
- Podnebje v regiji. Sorazmerno majhne padce temperature na cesti je potrebno majhno količino energije, da bi nadomestili toplotne izgube. Torej. Najvišja obremenitev ob vsakem urnem času je odvisna od stopnje znižanja temperature v določenem časovnem obdobju in povprečne letne vrednosti ogrevalne sezone.
Ob upoštevanju teh dejavnikov je izdelan optimalni toplotni režim ogrevalnega sistema. V povzetku vsega navedenega lahko rečemo, da je določitev toplotne obremenitve za ogrevanje potrebna za zmanjšanje porabe energije in ohranjanje optimalne stopnje ogrevanja v prostorih hiše.
Za izračun optimalne obremenitve ogrevanja s povečanimi kazalniki morate vedeti natančen obseg stavbe. Pomembno je vedeti, da je bila ta tehnika razvita za velike strukture, zato bo napaka izračuna odlična.
Izbira metode izračunavanja
Pred izračunavanjem grelne obremenitve s povečanimi kazalniki ali z večjo natančnostjo je potrebno ugotoviti priporočene temperaturne pogoje za stanovanjsko hišo.
Pri izračunu značilnosti ogrevanja je potrebno upoštevati pravila SanPiN 2.1.2.2645-10. Na podlagi podatkov tabele je v vsaki sobi v hiši potrebno zagotoviti optimalni temperaturni režim ogrevanja.
Metode za izračun urne obremenitve za ogrevanje imajo lahko različne stopnje natančnosti. V nekaterih primerih je priporočljivo uporabljati precej zapletene izračune, zaradi česar je napaka minimalna. Če optimizacija stroškov energije ni prednostna pri načrtovanju ogrevanja, lahko uporabite manj natančne sheme.
Pri izračunu urne obremenitve ogrevanja je treba upoštevati dnevno spremembo temperature ulice. Da bi izboljšali natančnost izračuna, morate poznati tehnične značilnosti stavbe.
Enostavne metode za izračun toplotne obremenitve
Vsak izračun toplotne obremenitve je potreben za optimizacijo parametrov ogrevalnega sistema ali izboljšanje toplotne izolacijske lastnosti hiše. Po izvedbi se izberejo nekatere metode za uravnavanje toplotne obremenitve ogrevanja. Razmislimo o nekomercialnih metodah za izračun tega parametra ogrevalnega sistema.
Odvisnost ogrevalne moči na območju
Za hišo s standardnimi dimenzijami prostora, višino stropa in dobro toplotno izolacijo je mogoče uporabiti znano razmerje površine prostora do potrebne toplotne moči. V tem primeru je potrebnih 1 kW toplote na 10 m². Za dobljeni rezultat je treba uporabiti korekcijski faktor, odvisno od podnebnega območja.
Recimo, da se hiša nahaja v Moskvi. Njegova skupna površina je 150 m². V tem primeru je urna toplotna obremenitev za ogrevanje:
Glavna pomanjkljivost te metode je velika napaka. Izračun ne upošteva spremembe vremenskih dejavnikov, pa tudi značilnosti stavbe - odpornost na prenos toplote sten in oken. Zato ga v praksi ne priporočamo.
Povečan izračun toplotne obremenitve stavbe
Za večji izračun grelne temperature je značilen natančnejši rezultat. Na začetku je bil uporabljen za predhodno izračunavanje tega parametra, če je mogoče natančno določiti natančne značilnosti stavbe. Splošna formula za določanje toplotne obremenitve za ogrevanje je predstavljena spodaj:
Kjer je q ° specifična termična karakteristika strukture. Vrednosti je treba vzeti iz ustrezne tabele in - zgoraj navedeni korekcijski faktor, Vn - zunanji volumen konstrukcije, m³, Tvn in Tnro - vrednosti temperature znotraj hiše in na ulici.
Tabela specifičnih termičnih karakteristik stavb
Recimo, da je na zunanjih stenah treba izračunati največjo urno obremenitev ogrevanja v hiši s prostornino 480 m3 (160 m², dvonadstropna hiša). V tem primeru bo termična karakteristika 0,49 W / m³ * S. Korekcijski koeficient a = 1 (za Moskovsko regijo). Optimalna temperatura v dnevni sobi (Tvn) mora biti + 22 ° C. Temperatura na ulici bo nato -15 ° C. Uporabljamo formulo za izračun urne obremenitve za ogrevanje:
Q = 0,49 * 1 * 480 (22 + 15) = 9,408 kW
V primerjavi s prejšnjim izračunom je dobljena vrednost manjša. Vendar pa upošteva pomembne dejavnike - temperatura v sobi, na ulici, skupni volumen stavbe. Takšni izračuni se lahko izvedejo za vsako sobo. Način izračuna obremenitve ogrevanja s povečanimi indikatorji omogoča določitev optimalne moči vsakega radiatorja v ločenem prostoru. Za natančnejši izračun morate poznati povprečne vrednosti temperature za določeno regijo.
Ta metoda izračunavanja se lahko uporabi za izračun urne toplotne obremenitve za ogrevanje. Toda dobljeni rezultati ne dajejo optimalno točne vrednosti toplotnih izgub v stavbi.
Natančni izračuni toplotne obremenitve
Vendar ta izračun optimalne toplotne obremenitve za ogrevanje ne daje zahtevane natančnosti izračuna. Ne upošteva najpomembnejšega parametra - značilnosti stavbe. Glavna je odpornost materiala za prenos toplote pri proizvodnji posameznih elementov hiše - stene, okna, strop in tla. Določajo stopnjo ohranjanja toplotne energije, dobljene iz ogrevalnega medija ogrevalnega sistema.
Kakšna je odpornost na prenos toplote (R)? To je inverzna toplotna prevodnost (λ) - sposobnost strukture materiala za prenos toplotne energije. Torej. Višja je toplotna prevodnost, večja je toplotna izguba. Za izračun letne obremenitve ogrevanja te vrednosti ni mogoče uporabiti, ker ne upošteva debeline materiala (d). Zato strokovnjaki uporabljajo parameter odpornost proti toploti, ki se izračuna po naslednji formuli:
Izračun na stenah in oknih
Obstajajo normirane vrednosti odpornosti proti prenosu toplote sten, ki so neposredno odvisne od regije, v kateri se nahaja hiša.
Za razliko od povečanega izračuna grelne obremenitve, morate najprej izračunati odpornost proti prenosu toplote za zunanje stene, okna, nadstropje prvega nadstropja in podstrešja. Kot osnovo upoštevajte naslednje značilnosti hiše:
- Površina sten je 280 m². Vključuje okna - 40 m²;
- Material sten je trdna opeka (λ = 0,56). Debelina zunanjih sten je 0,36 m. Na podlagi tega izračunamo upor teleteksta - R = 0,36 / 0,56 = 0,64 m² * C / W;
- Za izboljšanje lastnosti toplotne izolacije je bila nameščena zunanja izolacija - polistirenska pena z debelino 100 mm. Za to je λ = 0,036. Skladno s tem je R = 0,1 / 0,036 = 2,72 m² * C / W;
- Skupna vrednost R za zunanje stene je 0,64 + 2,72 = 3,36, kar je zelo dober pokazatelj toplotne izolacije hiše;
- Odpornost na okna za prenos toplote - 0,75 m² * C / W (dvojna zasteklitev z polnjenjem z argonom).
V bistvu bodo toplotne izgube skozi stene:
(1 / 3.36) * 240 + (1 / 0,75) * 40 = 124 W pri temperaturni razliki 1 ° C
Temperaturni parametri so enaki kot pri integriranem izračunu grelne obremenitve + 22 ° C v zaprtih prostorih in -15 ° C na prostem. Nadaljnji izračun je treba opraviti po naslednji formuli:
124 * (22 + 15) = 4,96 kW / h
Izračun prezračevanja
Potem je potrebno izračunati izgube skozi prezračevanje. Skupna prostornina zraka v stavbi je 480 m³. Njegova gostota je približno enaka 1,24 kg / m3. Torej. njegova masa je enaka 595 kg. Povprečno 24 ur na dan je petkratna obnovitev zraka. V tem primeru je za izračun največje urne obremenitve ogrevanja treba izračunati toplotne izgube zaradi prezračevanja:
(480 * 40 * 5) / 24 = 4000 kJ ali 1,11 kW / h
Če povzamemo vse pridobljene kazalnike, lahko najdemo skupne toplotne izgube hiše:
Tako se določi natančna maksimalna toplotna obremenitev za ogrevanje. Dobljena vrednost je neposredno odvisna od temperature na cesti. Zato je za izračun letne obremenitve ogrevalne naprave treba upoštevati spremembo vremenskih razmer. Če je povprečna temperatura med ogrevalno sezono -7 ° C, bo skupna obremenitev ogrevanja:
(124 * (22 + 7) + ((480 * (22 + 7) * 5) / 24)) / 3600) * 24 * 150 (dnevi ogrevalne sezone) = 15.843 kW
S spreminjanjem temperaturnih vrednosti je mogoče natančno izračunati toplotno obremenitev za vsak ogrevalni sistem.
Na prejete rezultate je treba dodati vrednost toplotnih izgub preko strehe in tal. To lahko storite s korekcijskim faktorjem 1,2 - 6,07 * 1,2 = 7,3 kW / h.
Dobljena vrednost prikazuje dejanske stroške energetskega nosilca med delovanjem sistema. Obstaja več načinov za prilagoditev toplotne obremenitve ogrevalnega sistema. Najbolj učinkovit je zmanjšanje temperature v prostorih, kjer ni stalne prisotnosti prebivalcev. To lahko storite s pomočjo regulatorjev temperature in nameščenih temperaturnih senzorjev. Toda v tem primeru je v stavbi nameščen dvocevni ogrevalni sistem.
Za izračun točne vrednosti toplotnih izgub lahko uporabite specializirani program Valtec. Video prikazuje primer dela z njo.
2. Poraba toplote za ogrevanje s povečanimi indikatorji
Za določitev konstrukcijske porabe toplote za ogrevanje stavbe lahko uporabimo formulo
Q = qot * Vds (tnn - tn) * 10 -3, kW,
kjer je qot specifična toplotna karakteristika stavbe, W / m3 oC
Vd je skupni zunanji obseg stavbe, m3.
Specifična toplotna karakteristika stavbe je v skladu s formulo
q = P / S 1 / Rst + ρ (1 / Roc-1 / Rst)] + 1 / h (0,9 * 1 / Rpl + 0,6 * 1 / Rpt),
kjer so P, S, h - obod, površina, višina stavbe, m
ρ - stopnja zasteklitve stavbe, enaka razmerju celotne površine svetlobnih odprtin na območje vertikalnih ograj zgradbe, ρ = Fost / Forthogr.
Rst, Rok, Rpl, Rpt - odpornost na prenos toplote sten, oken, tal, stropa.
Vrednost specifične toplotne karakteristike določa povprečno toplotno izgubo 1m3 stavbe, ki se nanaša na izračunano temperaturno razliko, ki je enaka 1oC.
Primerno je uporabiti karakteristiko q za toplotno inženirsko vrednotenje možnih strukturnih in načrtovalnih rešitev stavbe.
Glede na izračunano porabo toplote je izbran kotel ogrevalnega sistema (Dodatek 1), njegova namestitev pa se izvaja v kotlovnici ob upoštevanju projektnih standardov (Dodatek 2).
3. Sobna toplotna bilanca
V stavbah in prostorih s konstantnim termičnim režimom primerjajo izgubo toplote in toploto v načinu oblikovanja. Pri stanovanjskih in javnih stavbah se domneva, da v sobah ni virov toplote, ogrevanje ogrevalne naprave pa mora nadoknaditi izgubo toplote skozi zunanje ograje.
Izgube toplote skozi zaprto strukturo prostora so sestavljene iz izgube toplote skozi ločene ograje Q, ki so definirane z zaokroževanjem do 10 W po formuli:
Q = F * 1 / R * (t vn - tn) * (1 + β) * n W, pri čemer je
F - ocenjena površina ograje, m2 (pravila merjenja ograje, glej Prilogo 3)
R - odpornost na prenos toplote obodne strukture, m2 oC / W
tvn - sobna temperatura, 0С
tnV - ocenjena zunanja temperatura najhladjega petdnevnega obdobja, 0С
β - dodatne toplotne izgube v deležih glavnih izgub,
n je koeficient, ki je odvisen od položaja zunanje površine ograjenih struktur na zunanji zrak
Izračuni toplotne izgube so povzeti v tabeli (glej Dodatek 4)
Dodatne toplotne izgube β
1. Dodatek za orientacijo - za vse vertikalne ograje
2. Dodatek javnih in industrijskih stavb (z dvema ali več zunanjimi stenami) v kotičkih je sprejet za vse vertikalne ograjene prostore v višini β = 0,15.
3. Sprejema se dodatek za dobavo hladnega zraka skozi vhode v stavbo (stalno deluje)
za dvojna vrata s črto med njimi 0,27 N