Izračun toplotne obremenitve za ogrevanje stavbe: formula, primeri

Kdaj zasnova ogrevalnega sistema,

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. Kdaj izračun toplotnih izgub Upoštevajo se temperature ulic. Če so razlike zanemarljive, potem bo majhna količina energije namenjena odškodnini. Medtem ko je na -40^oZunaj okna bodo zahtevali znatne stroške.

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 urni izračun obremenitve ogrevalnega omrežja potreben, je treba izračuna izračun ob upoštevanju temperaturne razlike čez dan.

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

1. Za izračun so uporabljeni povečani kazalniki.
2. Za osnovo se vzamejo indikatorji za konstrukcijske elemente stavbe. Tukaj bo pomemben tudi izračun toplotnih izgub, ki ogrejejo notranjo prostornino zraka.
3. 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. Tukaj je formula - Q_iz = q₀ * a * V_H * (t_SL - t_NRA), kjer:

• q₀- specifična toplotna karakteristika stavbe (najpogosteje določena s najhladnejšim obdobjem),
• a - korekcijski faktor (odvisen od regije in je vzet iz pripravljenih tabel),
• V_H - Obseg, izračunan na zunanjih ravninah.

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:

Q_t = 100 W / m² × S (_prostore) m² × q₁ × q₂ × q₃ × q₄ × q₅ × q₆× q₇, kjer:

• q₁ - vrsta zasteklitve (običajno = 1,27, dvojno = 1,0, trojno = 0,85);
• q₂ - zidna izolacija (šibka ali manjkajoča = 1,27, stena iz dveh opek = 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 - temperatura ulice (najmanjša vrednost je: -35^oC = 1,5, -25^oC = 1,3, -20^oC = 1,1, -15^oC = 0,9, -10^oC = 0,7);
• q₅ - število zunanjih sten v sobi (vse štiri = 1,4, tri = 1,3, kotna soba = 1,2, ena = 1,2);
• q₆ - vrsta naselja nad naselbino (hladno podstrešje = 1.0, toplo podstrešje = 0.9, stanovanjsko 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^oC. Soba 25 kvadratnih metrov. m s troslojno zasteklitvijo oken, bikuspid oken, 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 v odprtem ogrevalnem krogotu ni merilnika toplote, izračunajte toplotno obremenitev za ogrevanje stavbe po formuli Q = V * (T₁ - T₂) / 1000, pri čemer:

• V - količina vode, ki jo porabi ogrevalni sistem, se izračuna v tonah ali m³,
• T₁ - se izmeri število, ki označuje temperaturo vroče vode ^oC in za izračune 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 razponu od 60-65^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:

Q_iz = alfa- * q_o * V * (t_v - t_n.p.) * (1 + K_n.p.) * 0,000001, kjer

• alfa- je koeficient, ki je namenjen popravljanju podnebnih razmer. Upošteva se, če je temperatura ulice drugačna od -30^oC;
• V - prostornina zgradbe z zunanjimi meritvami;
• q_o - specifični indeks ogrevanja strukture za dano t_n.p. = -30^oC, merjeno v kcal / m³* C;
• t_v - izračunana notranja temperatura v stavbi;
• t_n.p. - ocenjena temperatura ulice za načrtovanje ogrevalnega sistema;
• K_n.p. Infiltracijski koeficient. Vzrok je razmerje med toplotnimi izgubami naselja z infiltracijo in prenosom toplote skozi zunanje strukturne elemente pri cestnih temperaturah, ki je določen v okviru pripravljenega projekta.

Izračun toplotne obremenitve je nekoliko povečan, vendar je ta formula podana v tehnični literaturi.

Preizkus s termično slikarsko napravo

Zaradi vedno večje učinkovitosti ogrevalnega sistema se zateči k raziskave termičnega slikanja strukturo.

Ta dela se izvajajo v temi. Za natančnejši rezultat je treba upoštevati temperaturno razliko med prostorom in cesto: mora biti najmanj 15^o. 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 faza je pregled zunanjih sten stavbe s termografskim prikazovalnikom. 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.