La formule est la charge thermique maximale selon les indicateurs agrandis. Si vous devez calculer en gigacalories. Calcul complet de la charge thermique

Pendant la saison froide dans notre pays, le chauffage des bâtiments et des structures est l'une des principales dépenses de toute entreprise. Et ici, peu importe qu'il s'agisse d'un salon, d'un industriel ou d'un entrepôt. Partout il est nécessaire de maintenir une température positive constante pour que les personnes ne gèlent pas, que les équipements ne fonctionnent pas ou que les produits ou matériaux ne se détériorent pas. Dans certains cas, il est nécessaire de calculer la charge thermique pour chauffer un bâtiment ou l'ensemble de l'entreprise.

Dans quels cas le calcul de la charge thermique

• optimiser les coûts de chauffage ;
• réduire la charge calorifique calculée;
• en cas de modification de la composition des équipements caloporteurs (appareils de chauffage, systèmes de ventilation, etc.) ;
• confirmer la limite estimée de l'énergie thermique consommée ;
• dans le cas de la conception de votre propre système de chauffage ou de votre propre point de fourniture de chaleur ;
• s'il y a des abonnés qui consomment de l'énergie thermique pour sa bonne distribution ;
• En cas de raccordement au système de chauffage de nouveaux bâtiments, structures, complexes industriels ;
• réviser ou conclure un nouveau contrat avec un organisme fournisseur d'énergie thermique ;
• si l'organisation a reçu une notification dans laquelle elle est tenue de clarifier les charges thermiques dans les locaux non résidentiels ;
• si l'organisation a la capacité d'installer des appareils de mesure de la chaleur ;
• en cas d'augmentation de la consommation d'énergie thermique pour des raisons inconnues.

Sur quelle base peut-on recalculer la charge thermique pour chauffer un bâtiment ?

Arrêté du ministère du Développement régional n° 610 du 28.12.2009 "Approbation des règles d'établissement et de modification (révision) des charges thermiques"() garantit aux consommateurs de chaleur le droit de calculer et de recalculer les charges thermiques. De plus, une telle clause est généralement présente dans chaque contrat avec un organisme de distribution de chaleur. Si une telle clause n'existe pas, discutez avec vos avocats de la question de l'inclure dans le contrat.

Mais afin de réviser les valeurs contractuelles de l'énergie thermique consommée, un rapport technique doit être fourni avec le calcul des nouvelles charges thermiques pour le chauffage du bâtiment, dans lequel doivent être fournies les justifications de la réduction de la consommation de chaleur. De plus, le recalcul des charges thermiques est effectué après des mesures telles que :

• refonte majeure du bâtiment;
• reconstruction des réseaux d'ingénierie internes;
• augmenter la protection thermique de l'installation ;
• d'autres mesures d'économie d'énergie.

Méthode de calcul

Pour calculer ou recalculer la charge thermique pour le chauffage des bâtiments déjà utilisés ou nouvellement raccordés au système de chauffage, les travaux suivants sont effectués :

1. Collecte des données initiales sur l'objet.
2. Inspection énergétique du bâtiment.
3. Sur la base des informations reçues après l'enquête, la charge thermique pour le chauffage, l'alimentation en eau chaude et la ventilation est calculée.
4. Rédaction d'un rapport technique.
5. Approbation du rapport dans l'organisme fournissant de l'énergie thermique.
6. Conclure un nouveau contrat ou modifier les termes d'un ancien.

Collecte des données initiales sur l'objet de la charge thermique

Quelles données doivent être collectées ou reçues :

1. Le contrat (une copie) pour la fourniture de chaleur avec toutes les pièces jointes.
2. Attestation délivrée sur papier à en-tête du nombre réel d'employés (dans le cas des bâtiments industriels) ou des résidents (dans le cas d'un bâtiment résidentiel).
3. Plan RTC (copie).
4. Données du système de chauffage : monotube ou bitube.
5. Remplissage supérieur ou inférieur du fluide chauffant.

Toutes ces données sont nécessaires, car sur leur base, le calcul de la charge thermique sera effectué, ainsi que toutes les informations seront incluses dans le rapport final. Les données initiales, en outre, aideront à déterminer le calendrier et la portée des travaux. Le coût du calcul est toujours individuel et peut dépendre de facteurs tels que :

• zone de locaux chauffés;
• type de système de chauffage;
• disponibilité de l'approvisionnement en eau chaude et de la ventilation.

Bilan énergétique du bâtiment

L'audit énergétique implique le départ de spécialistes directement sur l'objet. Cela est nécessaire pour effectuer une inspection complète du système de chauffage, vérifier la qualité de son isolation. De plus, lors du check-out, les données manquantes sur l'objet sont collectées, qui ne peuvent être obtenues qu'au moyen d'une inspection visuelle. Les types de radiateurs de chauffage utilisés, leur emplacement et leur nombre sont déterminés. Un schéma est dessiné et des photographies sont jointes. Les tuyaux d'alimentation doivent être inspectés, leur diamètre est mesuré, le matériau qui les compose est déterminé, comment ces tuyaux sont alimentés, où se trouvent les colonnes montantes, etc.

À la suite d'une telle enquête énergétique (audit énergétique), le client recevra un rapport technique détaillé et, sur la base de ce rapport, le calcul des charges thermiques pour le chauffage du bâtiment sera effectué.

Rapport technique

Le rapport technique sur le calcul de la charge thermique doit comprendre les sections suivantes :

1. Données initiales sur l'objet.
2. Disposition des radiateurs de chauffage.
3. Points de sortie d'eau chaude sanitaire.
4. Le calcul lui-même.
5. Conclusion sur les résultats de l'audit énergétique qui doit comporter un tableau comparatif des charges thermiques maximales actuelles et contractuelles.
6. Applications.
   1. Certificat d'adhésion à l'auditeur énergétique SRO.
   2. Plan d'étage du bâtiment.
   3. Explication.
   4. Toutes les annexes au contrat d'alimentation.

Après élaboration, le rapport technique doit être convenu avec l'organisme de distribution de chaleur, après quoi des modifications sont apportées au contrat en cours ou un nouveau contrat est conclu.

Un exemple de calcul des charges thermiques d'une installation commerciale

Cette chambre est située au premier étage d'un immeuble de 4 étages. Emplacement - Moscou.

Données initiales sur l'objet

Adresse de l'objet	ville de Moscou
Nombre d'étages du bâtiment	4 étages
Étage sur lequel sont situés les locaux inspectés	premier
La superficie des locaux inspectés	112,9 m²
Hauteur du sol	3,0 m
Système de chauffage	Tuyau simple
Graphique de température	95-70 grêle. AVEC
Graphique de température estimée pour le sol sur lequel se trouve la pièce	75-70 grêle. AVEC
Type de remplissage	Supérieur
Conception de la température de l'air intérieur	+ 20 degrés Celsius
Radiateurs de chauffage, type, quantité	Radiateurs en fonte M-140-AO - 6 pcs. Radiateur bimétallique Global (Global) - 1 pc.
Diamètre du tuyau de chauffage	DN-25 mm
Longueur du tuyau d'alimentation en chauffage	L = 28,0 m.
ECS	absent
Ventilation	absent
0,02 / 47,67 Gcal

Le transfert de chaleur calculé des radiateurs de chauffage installés, en tenant compte de toutes les pertes, était de 0,007457 Gcal / heure.

La consommation maximale d'énergie thermique pour le chauffage des locaux était de 0,001501 Gcal/heure.

La consommation maximale finale est de 0,008958 Gcal/heure soit 23 Gcal/an.

En conséquence, nous calculons les économies annuelles sur le chauffage de cette pièce : 47,67-23 = 24,67 Gcal/an. Ainsi, vous pouvez réduire vos coûts d'énergie de chauffage de près de moitié. Et si l'on tient compte du fait que le coût moyen actuel du Gcal à Moscou est de 1,7 mille roubles, les économies annuelles en termes monétaires s'élèveront à 42 mille roubles.

Formule de calcul en Gcal

Le calcul de la charge thermique sur le chauffage du bâtiment en l'absence de compteurs de chaleur est effectué selon la formule Q = V * (T1 - T2) / 1000, où:

• V- le volume de bœuf que consomme le système de chauffage se mesure en tonnes ou en mètres cubes,
• T1- température de l'eau chaude. Elle est mesurée en C (degrés Celsius) et la température correspondant à une certaine pression dans le système est prise pour les calculs. Cet indicateur a son propre nom - enthalpie. S'il est impossible de déterminer avec précision la température, utilisez les indicateurs moyens de 60-65 C.
• T2- température de l'eau froide. Il est souvent presque impossible de le mesurer, et dans ce cas, on utilise des indicateurs constants qui dépendent de la région. Par exemple, dans l'une des régions, pendant la saison froide, l'indicateur sera 5, pendant la saison chaude - 15.
• 1 000 - coefficient d'obtention du résultat du calcul en Gcal.

Pour un système de chauffage à circuit fermé, la charge thermique (Gcal/heure) est calculée de manière différente : Qde = α * qо * V * (tv - tn.r) * (1 + Kn.r) * 0,000001, où:

• α - coefficient destiné à corriger les conditions climatiques. Pris en compte si la température extérieure diffère de -30 C ;
• V- le volume du bâtiment selon les mesures extérieures ;
• q- l'indice de chauffage spécifique de la structure à un tn.r donné = -30 С, mesuré en Kcal/m3 * С ;
• la télé- la température interne de conception dans le bâtiment ;
• tн.р- température de rue calculée pour l'élaboration d'un projet de système de chauffage ;
• Kn.r- coefficient d'infiltration. Elle est causée par le rapport des pertes de chaleur du bâtiment de conception avec l'infiltration et le transfert de chaleur à travers les éléments structurels externes à la température de la rue, qui est fixé dans le cadre du projet en préparation.

Calcul des radiateurs de chauffage par surface

Calcul agrégé

Si pour 1 m² surface nécessite 100 W d'énergie thermique, puis une pièce de 20 m². devrait recevoir 2000 watts. Un radiateur typique à huit sections génère environ 150 watts de chaleur. Nous divisons 2000 par 150, nous obtenons 13 sections. Mais il s'agit d'un calcul à assez grande échelle de la charge thermique.

Calcul exact

Le calcul exact est effectué à l'aide de la formule suivante : Qt = 100 W / m² × S (locaux) m² × q1 × q2 × q3 × q4 × q5 × q6 × q7, où:

• q1- type de vitrage : normal = 1,27 ; double = 1,0 ; triple = 0,85 ;
• q2- isolation des murs : faible ou absente = 1,27 ; mur bordé de 2 briques = 1,0, moderne, haut = 0,85 ;
• q3- le rapport de la surface totale des baies vitrées à la surface au sol : 40 % = 1,2 ; 30% = 1,1 ; 20 % - 0,9 ; 10 % = 0,8 ;
• q4- température extérieure minimale : -35 С = 1,5 ; -25C = 1,3 ; -20C = 1,1 ; -15C = 0,9 ; -10C = 0,7 ;
• q5- le nombre de murs extérieurs dans la pièce : tous les quatre = 1,4, trois = 1,3, pièce d'angle = 1,2, un = 1,2 ;
• q6- type de salle de calcul au dessus de la salle de calcul : grenier froid = 1,0, grenier chaud = 0,9, séjour chauffé = 0,8 ;
• q7- hauteur sous plafond : 4,5 m = 1,2 ; 4,0 m = 1,15 ; 3,5 m = 1,1 ; 3,0 m = 1,05 ; 2,5 m = 1,3.

Au stade initial de l'aménagement du système d'alimentation en chaleur de l'un des objets immobiliers, la conception de la structure de chauffage et les calculs correspondants sont effectués. Il est impératif de calculer les charges thermiques afin de connaître les volumes de combustible et les consommations de chaleur nécessaires pour chauffer le bâtiment. Ces données sont nécessaires pour déterminer l'achat d'équipements de chauffage modernes.

Charges thermiques des systèmes d'alimentation en chaleur

Le concept de charge thermique détermine la quantité de chaleur dégagée par les appareils de chauffage installés dans un bâtiment résidentiel ou dans une installation à d'autres fins. Avant d'installer l'équipement, ce calcul est effectué afin d'éviter des coûts financiers inutiles et d'autres problèmes pouvant survenir lors du fonctionnement du système de chauffage.

Connaissant les paramètres de fonctionnement de base de la conception de l'alimentation en chaleur, il est possible d'organiser le fonctionnement efficace des appareils de chauffage. Le calcul contribue à la mise en œuvre des tâches du système de chauffage et à la conformité de ses éléments aux normes et exigences prescrites dans le SNiP.

Lors du calcul de la charge thermique pour le chauffage, la moindre erreur peut entraîner de gros problèmes, car sur la base des données obtenues auprès du service local du logement et des services communaux, des limites et d'autres paramètres de consommation sont approuvés, qui deviendront la base de détermination le coût des prestations.

La charge thermique totale d'un système de chauffage moderne comprend plusieurs paramètres principaux :

• charge sur la structure d'alimentation en chaleur;
• la charge sur le système de chauffage par le sol, s'il est prévu d'être installé dans la maison ;
• charge sur le système de ventilation naturelle et/ou forcée ;
• la charge sur le système d'alimentation en eau chaude ;
• charge associée à divers besoins technologiques.

Caractéristiques de l'objet pour le calcul des charges thermiques

La charge calorifique calculée correcte pour le chauffage peut être déterminée à condition qu'absolument tout, même les moindres nuances, soit pris en compte dans le processus de calcul.

La liste des détails et des paramètres est assez longue :

• but et type de propriété... Pour le calcul, il est important de savoir quel immeuble sera chauffé - immeuble résidentiel ou non résidentiel, appartement (lire aussi : ""). Le type de construction détermine le taux de charge déterminé par les entreprises fournissant de la chaleur et, par conséquent, le coût de la fourniture de chaleur ;
• caractéristiques architecturales... Les dimensions des clôtures extérieures telles que les murs, les toits, les revêtements de sol et les dimensions des ouvertures des fenêtres, des portes et des balcons sont prises en compte. Le nombre d'étages du bâtiment, ainsi que la présence de sous-sols, de greniers et leurs caractéristiques inhérentes sont considérés comme importants ;
• norme de température pour chaque pièce de la maison... Cela signifie la température pour un séjour confortable des personnes dans un salon ou une zone d'un bâtiment administratif (lire: "");
• caractéristiques de conception des clôtures extérieures, y compris l'épaisseur et le type de matériaux de construction, la présence d'une couche isolante et les produits utilisés à cet effet ;
• destination des locaux... Cette caractéristique est particulièrement importante pour les bâtiments industriels, dans lesquels pour chaque atelier ou site, il est nécessaire de créer certaines conditions concernant la fourniture du régime de température ;
• la présence de pièces spéciales et leurs caractéristiques. Cela s'applique, par exemple, aux piscines, serres, bains, etc. ;
• taux d'entretien... Disponibilité / absence d'approvisionnement en eau chaude, chauffage centralisé, systèmes de climatisation et autres ;
• nombre de points d'admission de liquide de refroidissement chauffé... Plus il y en a, plus la charge thermique exercée sur l'ensemble de la structure chauffante est importante ;
• le nombre de personnes dans le bâtiment ou vivant dans la maison... L'humidité et la température dépendent directement de cette valeur, qui sont prises en compte dans la formule de calcul de la charge thermique ;
• autres caractéristiques de l'objet... S'il s'agit d'un bâtiment industriel, alors ils peuvent être, le nombre de jours ouvrables au cours d'une année civile, le nombre de travailleurs par équipe. Pour une maison privée, ils tiennent compte du nombre de personnes qui y vivent, du nombre de pièces, de salles de bains, etc.

Calcul des charges thermiques

Le calcul de la charge thermique du bâtiment par rapport au chauffage est effectué au stade de la conception d'un objet immobilier de quelque destination que ce soit. Ceci est nécessaire afin d'éviter des dépenses inutiles et de choisir le bon équipement de chauffage.

Lors de l'exécution des calculs, les normes et standards, ainsi que les GOST, TKP, SNB sont pris en compte.

Lors de la détermination de la valeur de la puissance thermique, un certain nombre de facteurs sont pris en compte:

Le calcul des charges thermiques d'un bâtiment avec un certain degré de sécurité est nécessaire afin d'éviter des coûts financiers inutiles à l'avenir.

Le plus besoin de telles actions est important lors de l'organisation de l'approvisionnement en chaleur d'un chalet. Dans une telle propriété, l'installation d'équipements supplémentaires et d'autres éléments de la structure de chauffage sera incroyablement coûteuse.

Caractéristiques du calcul des charges thermiques

Les valeurs calculées de la température et de l'humidité de l'air dans les locaux et les coefficients de transfert de chaleur peuvent être trouvés dans la littérature spéciale ou dans la documentation technique jointe par les fabricants à leurs produits, y compris les unités de chauffage.

La méthode standard de calcul de la charge thermique d'un bâtiment pour assurer son chauffage efficace comprend la détermination séquentielle du flux de chaleur maximal des appareils de chauffage (radiateurs de chauffage), la consommation d'énergie thermique maximale par heure (lire: ""). Vous devez également connaître la consommation totale de chaleur sur une certaine période de temps, par exemple pour la saison de chauffage.

Le calcul des charges thermiques, qui prend en compte la surface des appareils impliqués dans l'échange de chaleur, est utilisé pour divers objets immobiliers. Cette version des calculs vous permet de calculer le plus correctement possible les paramètres du système, qui fourniront un chauffage efficace, ainsi que de réaliser une étude énergétique des maisons et des bâtiments. C'est un moyen idéal pour déterminer les paramètres de l'alimentation en chaleur de secours d'une installation industrielle, ce qui implique une diminution de la température pendant les heures non ouvrables.

Méthodes de calcul de la charge thermique

A ce jour, le calcul des charges thermiques est réalisé à l'aide de plusieurs méthodes principales, parmi lesquelles :

• calcul des pertes de chaleur à l'aide d'indicateurs agrégés ;
• détermination du transfert de chaleur des équipements de chauffage et de ventilation installés dans le bâtiment ;
• calcul des valeurs prenant en compte divers éléments des structures d'enceinte, ainsi que les pertes supplémentaires liées au chauffage de l'air.

Calcul de la charge thermique agrégée

Le calcul agrégé de la charge thermique d'un bâtiment est utilisé dans les cas où les informations sur l'installation projetée sont insuffisantes ou les données requises ne correspondent pas aux caractéristiques réelles.

Pour effectuer de tels calculs de chauffage, une formule simple est utilisée:

Qmax de. = ΑхVхq0х (tv-tn.r.) Х10-6, où :

• α est un facteur de correction qui prend en compte les caractéristiques climatiques d'une région particulière où le bâtiment est construit (utilisé lorsque la température de conception diffère de 30 degrés au-dessous de zéro);
• q0 est la caractéristique spécifique de l'apport de chaleur, qui est sélectionné en fonction de la température de la semaine la plus froide de l'année (la "période de cinq jours"). Lire aussi : "Comment est calculée la caractéristique spécifique de chauffage d'un bâtiment - théorie et pratique" ;
• V est le volume extérieur du bâtiment.

Sur la base des données ci-dessus, un calcul agrégé de la charge thermique est effectué.

Types de charges thermiques pour les calculs

Lors des calculs et du choix des équipements, différentes charges thermiques sont prises en compte :

1. Charges saisonnières ayant les caractéristiques suivantes :

   Ils se caractérisent par des variations en fonction de la température ambiante extérieure ;
   - la présence de différences dans la quantité de consommation d'énergie thermique en fonction des caractéristiques climatiques de la région où se trouve la maison ;
   - évolution de la charge sur le système de chauffage en fonction de l'heure de la journée. Les clôtures extérieures étant résistantes à la chaleur, ce paramètre est considéré comme non significatif ;
   - consommation de chaleur du système de ventilation en fonction de l'heure de la journée.

2. Charges thermiques constantes... Dans la plupart des objets du système d'alimentation en chaleur et en eau chaude, ils sont utilisés toute l'année. Par exemple, pendant la saison chaude, la consommation d'énergie thermique par rapport à la période hivernale est réduite d'environ 30 à 35 %.
3. Chaleur sèche... Représente le rayonnement thermique et l'échange de chaleur par convection dus à d'autres dispositifs similaires. Déterminez ce paramètre à l'aide de la température de bulbe sec. Cela dépend de nombreux facteurs, notamment les fenêtres et les portes, les systèmes de ventilation, les divers équipements, les échanges d'air dus à la présence de fissures dans les murs et les plafonds. Tenez également compte du nombre de personnes présentes dans la salle.
4. Chaleur latente... Formé à la suite du processus d'évaporation et de condensation. La température est déterminée à l'aide d'un thermomètre à bulbe humide. Dans n'importe quelle pièce pour l'usage auquel elle est destinée, le niveau d'humidité est affecté par :

   Le nombre de personnes simultanément dans la salle ;
   - disponibilité d'équipements technologiques ou autres ;
   - des flux de masses d'air pénétrant à travers des fissures et des fissures dans l'enveloppe du bâtiment.

Régulateurs de charge thermique

L'ensemble des chaudières modernes à usage industriel et domestique comprend des PTH (régulateurs de charge thermique). Ces appareils (voir photo) sont conçus pour maintenir la puissance de l'unité de chauffage à un certain niveau et ne permettent pas les surtensions et les creux pendant leur fonctionnement.

Les RTN vous permettent d'économiser sur les factures de chauffage, car dans la plupart des cas, il existe certaines limites et elles ne peuvent être dépassées. Cela est particulièrement vrai pour les entreprises industrielles. Le fait est que pour dépasser la limite des charges thermiques, des pénalités sont imposées.

Il est assez difficile de réaliser indépendamment un projet et de calculer la charge sur les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation d'un bâtiment. Par conséquent, cette étape du travail est généralement approuvée par les spécialistes. Certes, si vous le souhaitez, vous pouvez effectuer les calculs vous-même.

Gav - consommation moyenne d'eau chaude.

Calcul complet de la charge thermique

En plus de la résolution théorique des problèmes liés aux charges thermiques, un certain nombre de mesures pratiques sont effectuées lors de la conception. Des études complètes d'ingénierie thermique incluent la thermographie de toutes les structures du bâtiment, y compris les plafonds, les murs, les portes et les fenêtres. Grâce à ce travail, il est possible d'identifier et d'enregistrer différents facteurs qui influent sur les déperditions thermiques d'une maison ou d'un bâtiment industriel.

Les diagnostics par imagerie thermique montrent clairement quelle sera la différence de température réelle lorsqu'une quantité spécifique de chaleur traverse un "carré" de la zone des structures enveloppantes. La thermographie permet également de déterminer

Les relevés thermiques fournissent les données les plus fiables sur les charges thermiques et les pertes de chaleur pour un bâtiment particulier sur une certaine période de temps. Des mesures pratiques permettent de démontrer clairement ce que les calculs théoriques ne peuvent pas montrer - les problèmes de la future structure.

De tout ce qui précède, nous pouvons conclure que les calculs des charges thermiques pour l'alimentation en eau chaude, le chauffage et la ventilation, similaires au calcul hydraulique du système de chauffage, sont très importants et doivent certainement être effectués avant le début de l'aménagement de le système d'approvisionnement en chaleur dans votre propre maison ou dans une installation à d'autres fins. Lorsque l'approche du travail est effectuée correctement, le fonctionnement sans problème de la structure de chauffage sera assuré, et sans frais supplémentaires.

Exemple vidéo de calcul de la charge thermique sur le système de chauffage d'un bâtiment :

Le sujet de cet article est la charge thermique. Nous allons découvrir ce qu'est ce paramètre, de quoi il dépend et comment il peut être calculé. De plus, l'article fournira un certain nombre de valeurs de référence pour la résistance thermique de différents matériaux qui peuvent être nécessaires pour le calcul.

Ce que c'est

Le terme est essentiellement intuitif. La charge thermique fait référence à la quantité d'énergie thermique nécessaire pour maintenir une température confortable dans un bâtiment, un appartement ou une pièce séparée.

La charge de chauffage horaire maximale est donc la quantité de chaleur qui peut être nécessaire pour maintenir les paramètres normalisés pendant une heure dans les conditions les plus défavorables.

Les facteurs

Alors, qu'est-ce qui influence la demande de chaleur d'un bâtiment ?

• Matériau et épaisseur du mur. Il est clair qu'un mur de 1 brique (25 centimètres) et un mur de béton cellulaire sous une couche de mousse de 15 centimètres laisseront passer des quantités d'énergie thermique TRÈS différentes.
• Matériau et structure du toit. Un toit plat en dalles de béton armé et un grenier isolé différeront également assez sensiblement en termes de déperdition thermique.
• La ventilation est un autre facteur important. Ses performances, la présence ou l'absence d'un système de récupération de chaleur influent sur la quantité de chaleur perdue avec l'air évacué.
• Zone de vitrage. Beaucoup plus de chaleur est perdue par les fenêtres et les façades en verre que par les murs pleins.

Cependant : les fenêtres à triple vitrage et le verre avec pulvérisation à économie d'énergie réduisent plusieurs fois la différence.

• Exposition au soleil dans votre région, le degré d'absorption de la chaleur solaire par le revêtement extérieur et l'orientation des plans du bâtiment par rapport aux points cardinaux. Dans les cas extrêmes, une maison à l'ombre des autres bâtiments toute la journée et une maison orientée avec un mur noir et un toit en pente noir avec une superficie maximale au sud.

• Delta de températures entre l'intérieur et l'extérieur détermine le flux de chaleur à travers les structures enveloppantes à une résistance constante au transfert de chaleur. A +5 et -30 dans la rue, la maison perdra différentes quantités de chaleur. Cela réduira bien entendu les besoins en énergie thermique et abaissera la température à l'intérieur du bâtiment.
• Enfin, un projet doit souvent inclure perspectives de construction ultérieure... Par exemple, si la charge thermique actuelle est de 15 kilowatts, mais qu'il est prévu dans un avenir proche de fixer une véranda isolée à la maison, il est logique de l'acheter avec une marge de puissance thermique.

Distribution

Dans le cas du chauffage à eau chaude, la puissance calorifique maximale de la source de chaleur doit être égale à la somme de la puissance calorifique de tous les appareils de chauffage de la maison. Bien entendu, le câblage ne devrait pas non plus être un goulot d'étranglement.

La répartition des appareils de chauffage dans les pièces est déterminée par plusieurs facteurs :

1. La superficie de la pièce et la hauteur de son plafond;
2. Emplacement à l'intérieur du bâtiment. Les pièces d'angle et d'extrémité perdent plus de chaleur que celles situées au milieu de la maison.
3. Distance de la source de chaleur. Dans la construction individuelle, ce paramètre signifie la distance de la chaudière, dans le système de chauffage central d'un immeuble d'appartements - selon que la batterie est connectée au tuyau d'alimentation ou de retour et à quel étage vous habitez.

Précision : dans les maisons avec un remplissage par le bas, les contremarches sont connectées par paires. Au départ, la température diminue en montant du premier au dernier étage, au retour respectivement et vice versa.

La répartition des températures dans le cas d'un remplissage par le haut n'est pas non plus difficile à deviner.

1. La température ambiante souhaitée. En plus de filtrer la chaleur à travers les murs extérieurs, à l'intérieur du bâtiment, avec une répartition inégale des températures, une migration de l'énergie thermique à travers les cloisons sera également perceptible.

1. Pour les salons au milieu du bâtiment - 20 degrés;
2. Pour les pièces à vivre dans le coin ou au bout de la maison - 22 degrés. La température plus élevée, entre autres, empêche les murs de geler.
3. Pour la cuisine - 18 degrés. En règle générale, il dispose d'un grand nombre de ses propres sources de chaleur - du réfrigérateur à la cuisinière électrique.
4. Pour une salle de bain et une salle de bain combinées, la norme est de 25C.

Dans le cas du chauffage à air, le flux de chaleur entrant dans une pièce séparée est déterminé par le débit du manchon d'air. En règle générale, la méthode de réglage la plus simple est le réglage manuel des positions des grilles de ventilation réglables avec contrôle de la température par un thermomètre.

Enfin, dans le cas d'un système de chauffage à sources de chaleur réparties (convecteurs électriques ou à gaz, plancher chauffant électrique, radiateurs infrarouges et climatiseurs), la température souhaitée est simplement réglée sur le thermostat. Il vous suffit d'assurer le pic de puissance calorifique des appareils au niveau du pic de déperdition thermique dans la pièce.

Méthodes de calcul

Cher lecteur, avez-vous une bonne imagination? Imaginons une maison. Que ce soit une maison en rondins de 20 centimètres avec un grenier et un plancher en bois.

Nous dessinons et concrétisons mentalement l'image qui s'est posée dans la tête: les dimensions de la partie résidentielle du bâtiment seront de 10 * 10 * 3 mètres; dans les murs, nous couperons 8 fenêtres et 2 portes - vers les cours avant et intérieure. Et maintenant plaçons notre maison... disons, dans la ville de Kondopoga en Carélie, où la température au pic du gel peut descendre jusqu'à -30 degrés.

La détermination de la charge thermique sur le chauffage peut être effectuée de plusieurs manières avec une complexité et une fiabilité variables des résultats. Utilisons les trois plus simples.

Méthode 1

Le SNiP actuel nous offre le moyen de calcul le plus simple. Un kilowatt de puissance thermique est prélevé par 10 m2. La valeur résultante est multipliée par le coefficient régional :

• Pour les régions méridionales (côte de la mer Noire, territoire de Krasnodar), le résultat est multiplié par 0,7 - 0,9.
• Le climat modérément froid des régions de Moscou et de Léningrad obligera à utiliser un coefficient de 1,2 à 1,3. Il semble que notre Kondopoga appartiendra à ce groupe climatique particulier.
• Enfin, pour l'Extrême-Orient du Grand Nord, le coefficient varie de 1,5 pour Novossibirsk à 2,0 pour Oymyakon.

Les instructions pour calculer à l'aide de cette méthode sont incroyablement simples :

1. La superficie de la maison est de 10 * 10 = 100 m2.
2. La valeur de base de la charge thermique est 100/10 = 10 kW.
3. En multipliant par un coefficient régional de 1,3, on obtient 13 kilowatts de puissance thermique nécessaire au maintien du confort dans la maison.

Cependant : si vous utilisez vraiment une technique aussi simple, il vaut mieux se faire une marge d'au moins 20 % pour compenser les erreurs et le grand froid. En fait, il sera révélateur de comparer 13 kW avec les valeurs obtenues par d'autres moyens.

Méthode 2

Il est clair qu'avec la première méthode de calcul, les erreurs seront énormes :

• La hauteur des plafonds dans les différents bâtiments varie considérablement. Compte tenu du fait que nous devons chauffer non pas une zone, mais un certain volume, et avec le chauffage par convection, l'air chaud s'accumule sous le plafond - un facteur important.
• Les fenêtres et les portes laissent passer plus de chaleur que les murs.
• Enfin, ce serait une erreur évidente de découper en taille unique un appartement en ville (et quel que soit son emplacement à l'intérieur du bâtiment) et une maison privée, qui a une rue en dessous, au-dessus et à l'extérieur des murs, pas des appartements chaleureux de voisins.

Eh bien, adaptons la méthode.

• Nous prenons 40 watts par mètre cube de volume de pièce comme valeur de base.
• Pour chaque porte donnant sur la rue, ajoutez 200 watts à la valeur de base. Pour chaque fenêtre - 100.
• Pour les appartements d'angle et d'extrémité d'un immeuble d'habitation, nous introduisons un coefficient de 1,2 à 1,3, en fonction de l'épaisseur et du matériau des murs. Nous l'utilisons également pour les planchers extérieurs au cas où le sous-sol et le grenier seraient mal isolés. Pour une maison privée, nous multiplions la valeur par 1,5.
• Enfin, appliquez les mêmes facteurs régionaux que dans le cas précédent.

Comment se porte notre maison en Carélie là-bas ?

1. Le volume est de 10 * 10 * 3 = 300 m2.
2. La valeur de base de la puissance thermique est de 300 * 40 = 12000 watts.
3. Huit fenêtres et deux portes. 12000+ (8 * 100) + (2 * 200) = 13200 watts.
4. Maison privée. 13200 * 1,5 = 19800. Nous commençons à soupçonner vaguement que lors de la sélection de la puissance de la chaudière selon la première méthode, nous aurions à geler.
5. Mais il y a quand même un coefficient régional ! 1800 * 1,3 = 25740. Total - nous avons besoin d'une chaudière de 28 kilowatts. La différence avec la première valeur obtenue de manière simple est double.

Cependant : en pratique, cette puissance n'est requise que dans quelques jours de pic de gel. Il est souvent judicieux de limiter la puissance de la source de chaleur principale à une valeur inférieure et d'acheter un chauffage d'appoint (par exemple, une chaudière électrique ou plusieurs convecteurs à gaz).

Méthode 3

Ne vous flattez pas : la méthode décrite est également très imparfaite. Nous avons très provisoirement pris en compte la résistance thermique des murs et du plafond ; le delta des températures entre l'air intérieur et extérieur n'est également pris en compte que dans le coefficient régional, c'est-à-dire très approximativement. Le coût de la simplification des calculs est une grosse erreur.

Rappelons-nous : pour maintenir une température constante à l'intérieur du bâtiment, nous devons fournir une quantité d'énergie thermique égale à toutes les pertes par les structures d'enceinte et la ventilation. Hélas, il va falloir ici simplifier quelque peu nos calculs, sacrifiant la fiabilité des données. Sinon, les formules résultantes devront prendre en compte trop de facteurs difficiles à mesurer et à systématiser.

La formule simplifiée ressemble à ceci : Q = DT / R, où Q est la quantité de chaleur que perd 1 m2 de la structure enveloppante ; DT est le delta de température entre les températures intérieure et extérieure et R est la résistance au transfert de chaleur.

Remarque : nous parlons de déperdition de chaleur à travers les murs, les sols et les plafonds. En moyenne, 40 % supplémentaires de la chaleur sont perdus par la ventilation. Pour simplifier les calculs, nous allons calculer les pertes de chaleur à travers les structures enveloppantes, puis les multiplier simplement par 1,4.

Il est facile de mesurer le delta des températures, mais où trouver les données sur la résistance thermique ?

Hélas - uniquement à partir d'ouvrages de référence. Voici un tableau pour quelques-unes des solutions populaires.

• Un mur de trois briques (79 centimètres) a une résistance au transfert de chaleur de 0,592 m2 * C / W.
• 2,5 mur de briques - 0,502.
• Mur à deux briques - 0,405.
• Mur de briques (25 centimètres) - 0,187.
• Cabane en rondins d'un diamètre de rondins de 25 centimètres - 0,550.
• Le même, mais à partir de bûches d'un diamètre de 20 cm - 0,440.
• Un blockhaus fait d'une barre de 20 centimètres - 0,806.
• Maison en rondins en bois d'une épaisseur de 10 cm - 0,353.
• Mur à ossature de 20 centimètres d'épaisseur avec isolation en laine minérale - 0,703.
• Un mur de mousse ou de béton cellulaire d'une épaisseur de 20 centimètres - 0,476.
• Le même, mais avec une épaisseur augmentée à 30 cm - 0,709.
• Plâtre d'une épaisseur de 3 centimètres - 0,035.
• Plafond ou grenier au sol - 1.43.
• Parquet - 1,85.
• Double porte en bois - 0,21.

Maintenant, revenons à notre maison. Quels paramètres avons-nous ?

• Le delta des températures au pic de gel sera égal à 50 degrés (+20 à l'intérieur et -30 à l'extérieur).
• La perte de chaleur par mètre carré de plancher sera de 50 / 1,85 (résistance au transfert thermique d'un plancher en bois) = 27,03 watts. Sur tout l'étage - 27,03 * 100 = 2703 watts.
• Calculons la perte de chaleur à travers le plafond : (50/1,43) * 100 = 3497 watts.
• La superficie des murs est (10 * 3) * 4 = 120 m2. Puisque nos murs sont faits de bois de 20 centimètres, le paramètre R est de 0,806. La perte de chaleur à travers les murs est de (50 / 0,806) * 120 = 7444 watts.
• Ajoutez maintenant les valeurs résultantes : 2703 + 3497 + 7444 = 13644. C'est combien notre maison perdra à travers le plafond, le sol et les murs.

Remarque : afin de ne pas calculer des fractions de mètres carrés, nous avons négligé la différence de conductivité thermique des murs et des fenêtres avec portes.

• Ajoutez ensuite 40 % de pertes de ventilation. 13644 * 1,4 = 19101. Selon ce calcul, une chaudière de 20 kilowatts devrait nous suffire.

Conclusions et résolution de problèmes

Comme vous pouvez le constater, les méthodes disponibles pour calculer la charge thermique de vos propres mains donnent des erreurs très importantes. Heureusement, maîtriser la chaudière ne nuira pas:

• Les chaudières à gaz à puissance réduite fonctionnent pratiquement sans baisse de rendement, et les chaudières à condensation passent même au mode le plus économique à charge partielle.
• Il en va de même pour les chaudières solaires.
• Les équipements de chauffage électrique de tout type ont toujours un rendement égal à 100 pour cent (bien sûr, cela ne s'applique pas aux pompes à chaleur). Rappelez-vous la physique : toute la puissance non dépensée pour effectuer un travail mécanique (c'est-à-dire déplacer la masse contre le vecteur de gravité) est finalement dépensée pour chauffer.

Le seul type de chaudière pour lequel le fonctionnement à une puissance inférieure à la puissance nominale est contre-indiqué est le combustible solide. La régulation de la puissance y est effectuée de manière plutôt primitive - en limitant le flux d'air dans le four.

Quel est le résultat?

1. Avec un manque d'oxygène, le carburant ne brûle pas complètement. Il se forme davantage de cendres et de suies qui polluent la chaudière, la cheminée et l'atmosphère.
2. La conséquence d'une combustion incomplète est une baisse du rendement de la chaudière. C'est logique : après tout, le combustible quitte souvent la chaudière avant de s'éteindre.

Cependant, ici aussi, il existe une solution simple et élégante - l'inclusion d'un accumulateur de chaleur dans le circuit de chauffage. Un réservoir calorifugé d'une capacité allant jusqu'à 3000 litres est connecté entre les conduites d'alimentation et de retour, les ouvrant; dans ce cas, un petit circuit est formé (entre la chaudière et le ballon tampon) et un grand (entre le ballon et les appareils de chauffage).

Comment fonctionne un tel schéma ?

• Après l'allumage, la chaudière fonctionne à la puissance nominale. Parallèlement, grâce à une circulation naturelle ou forcée, son échangeur de chaleur dégage de la chaleur vers le ballon tampon. Après épuisement du carburant, la circulation dans le petit circuit s'arrête.
• Pendant les heures suivantes, le liquide de refroidissement se déplace le long d'un grand contour. Le ballon tampon transfère progressivement la chaleur accumulée aux radiateurs ou au chauffage par le sol.

Conclusion

Comme d'habitude, vous trouverez des informations supplémentaires sur la façon dont la charge thermique peut être calculée dans la vidéo à la fin de l'article. Hivers chauds !

La conception et le calcul thermique d'un système de chauffage est une étape obligatoire dans l'aménagement du chauffage d'une maison. La tâche principale des activités informatiques est de déterminer les paramètres optimaux de la chaudière et du système de radiateurs.

D'accord, à première vue, il peut sembler que seul un ingénieur peut effectuer un calcul d'ingénierie thermique. Cependant, tout n'est pas si compliqué. Connaissant l'algorithme des actions, il s'avérera qu'il effectuera indépendamment les calculs nécessaires.

L'article décrit en détail la procédure de calcul et fournit toutes les formules nécessaires. Pour une meilleure compréhension, nous avons préparé un exemple de calcul thermique pour une maison privée.

La conception thermique classique d'un système de chauffage est un document technique consolidé qui comprend des méthodes de calcul standard étape par étape obligatoires.

Mais avant d'étudier ces calculs des principaux paramètres, vous devez décider du concept du système de chauffage lui-même.

Galerie d'images

Le système de chauffage se caractérise par une alimentation forcée et une dissipation de chaleur involontaire dans la pièce.

Les principales tâches de calcul et de conception d'un système de chauffage:

• déterminer de la manière la plus fiable les pertes de chaleur ;
• déterminer la quantité et les conditions d'utilisation du liquide de refroidissement ;
• sélectionner le plus précisément possible les éléments de génération, de mouvement et de transfert de chaleur.

Mais la température ambiante en hiver est fournie par le système de chauffage. Par conséquent, nous nous intéressons aux plages de température et à leurs tolérances pour les écarts pour la saison hivernale.

La plupart des documents réglementaires stipulent les plages de températures suivantes qui permettent à une personne d'être à l'aise dans une pièce.

Pour les locaux non résidentiels de type bureau d'une superficie jusqu'à 100 m 2 :

• 22-24°C- température de l'air optimale ;
• 1°C- fluctuation admissible.

Pour les locaux de type bureau d'une superficie supérieure à 100 m2, la température est de 21-23°C. Pour les locaux non résidentiels de type industriel, les plages de température diffèrent considérablement en fonction de la destination des locaux et des normes de protection du travail établies.

Chaque personne a sa propre température ambiante confortable. Quelqu'un aime qu'il fasse très chaud dans la pièce, quelqu'un est à l'aise lorsque la pièce est fraîche - tout cela est assez individuel

Quant aux locaux d'habitation : appartements, maisons privées, lotissements, etc., il existe certaines plages de température qui peuvent être modulées en fonction des souhaits des résidents.

Et pourtant, pour des locaux spécifiques d'un appartement et d'une maison, nous avons :

• 20-22°C- salon, y compris chambre d'enfants, tolérance ± 2°С -
• 19-21°C- cuisine, toilette, tolérance ± 2° С ;
• 24-26°C- salle de bain, douche, piscine, tolérance ± 1°С ;
• 16-18°C- couloirs, couloirs, escaliers, débarras, tolérance + 3°С

Il est important de noter qu'il existe plusieurs paramètres de base qui affectent la température dans la pièce et sur lesquels vous devez vous concentrer lors du calcul du système de chauffage : l'humidité (40-60%), la concentration d'oxygène et de dioxyde de carbone dans l'air (250: 1), la vitesse de déplacement de la masse d'air (0,13-0,25 m / s), etc.

Calcul des pertes de chaleur dans la maison

Selon la deuxième loi de la thermodynamique (physique scolaire), il n'y a pas de transfert spontané d'énergie des mini-ou macro-objets les moins chauffés vers les plus chauffés. Un cas particulier de cette loi est "l'effort" pour créer un équilibre de température entre deux systèmes thermodynamiques.

Par exemple, le premier système est un environnement avec une température de -20°C, le deuxième système est un bâtiment avec une température interne de +20°C. Selon la loi ci-dessus, ces deux systèmes s'efforceront de s'équilibrer par l'échange d'énergie. Cela se produira à l'aide des pertes de chaleur du deuxième système et du refroidissement du premier.

On peut dire sans ambiguïté que la température ambiante dépend de la latitude à laquelle se trouve la maison privée. Et la différence de température affecte la quantité de fuites de chaleur du bâtiment (+)

La perte de chaleur signifie le dégagement involontaire de chaleur (énergie) d'un objet (maison, appartement). Pour un appartement ordinaire, ce processus n'est pas si "perceptible" par rapport à une maison privée, car l'appartement est situé à l'intérieur du bâtiment et est "adjacent" à d'autres appartements.

Dans une maison privée, la chaleur « s'en va » dans une certaine mesure à travers les murs extérieurs, le sol, le toit, les fenêtres et les portes.

Connaissant la quantité de perte de chaleur pour les conditions météorologiques les plus défavorables et les caractéristiques de ces conditions, il est possible de calculer la puissance du système de chauffage avec une grande précision.

Ainsi, le volume des fuites de chaleur du bâtiment est calculé à l'aide de la formule suivante :

Q = Q sol + Q mur + Q fenêtre + Q toit + Q porte +… + Q i, où

Qi- le volume de déperdition thermique dû à l'aspect uniforme de l'enveloppe du bâtiment.

Chaque composant de la formule est calculé par la formule :

Q = S * ∆T / R, où

• Q- fuites thermiques, V ;
• S- superficie d'un type de structure spécifique, m². m;
• T- différence de température entre l'air ambiant et l'air intérieur, °C ;
• R- résistance thermique d'un certain type de structure, m 2 * ° C / W.

Il est recommandé de prendre la valeur même de la résistance thermique pour les matériaux réellement existants dans les tableaux auxiliaires.

De plus, la résistance thermique peut être obtenue en utilisant le rapport suivant :

R = d / k, où

• R- résistance thermique, (m 2 * K) / W;
• k- coefficient de conductivité thermique du matériau, W / (m 2 * K);
• ré L'épaisseur de ce matériau est-elle, m.

Dans les maisons plus anciennes avec une structure de toit humide, les fuites de chaleur se produisent par le haut du bâtiment, à savoir par le toit et le grenier. Réaliser des activités ou résoudre ce problème.

Si vous isolez le grenier et le toit, la perte totale de chaleur de la maison peut être considérablement réduite.

Il existe plusieurs autres types de pertes de chaleur dans la maison par des fissures dans les structures, un système de ventilation, une hotte de cuisine, des fenêtres et des portes qui s'ouvrent. Mais cela n'a aucun sens de prendre en compte leur volume, puisqu'ils ne représentent pas plus de 5% du nombre total de fuites de chaleur principales.

Détermination de la puissance de la chaudière

Pour maintenir la différence de température entre l'environnement et la température à l'intérieur de la maison, un système de chauffage autonome est nécessaire qui maintient la température souhaitée dans chaque pièce d'une maison privée.

La base du système de chauffage est différente : combustible liquide ou solide, électrique ou gaz.

La chaudière est l'unité centrale du système de chauffage qui génère de la chaleur. La principale caractéristique de la chaudière est sa puissance, à savoir le taux de conversion de la quantité de chaleur par unité de temps.

Après avoir calculé la charge thermique pour le chauffage, nous obtiendrons la puissance nominale requise de la chaudière.

Pour un appartement multi-pièces ordinaire, la puissance de la chaudière est calculée en fonction de la surface et de la puissance spécifique :

P chaudière = (S pièce * P spécifique) / 10, où

• S locaux- la superficie totale de la pièce chauffée ;
• R spécifique- densité de puissance relative aux conditions climatiques.

Mais cette formule ne prend pas en compte les déperditions de chaleur, qui sont suffisantes dans une maison particulière.

Il existe une autre relation qui prend en compte ce paramètre :

Chaudière P = (Q pertes * S) / 100, où

• Chaudière P- la puissance de la chaudière ;
• Q pertes- perte de chaleur;
• S- zone chauffée.

La puissance nominale de la chaudière doit être augmentée. Le stock est nécessaire si vous envisagez d'utiliser la chaudière pour chauffer l'eau de la salle de bain et de la cuisine.

Dans la plupart des systèmes de chauffage pour maisons privées, il est recommandé d'utiliser un vase d'expansion dans lequel une réserve de liquide de refroidissement sera stockée. Chaque maison privée a besoin d'eau chaude

Afin de prévoir la réserve de puissance de la chaudière, le facteur de sécurité K doit être ajouté à la dernière formule :

Chaudière P = (Q pertes * S * K) / 100, où

À- sera égal à 1,25, c'est-à-dire que la puissance estimée de la chaudière sera augmentée de 25 %.

Ainsi, la puissance de la chaudière permet de maintenir la température de l'air standard dans les pièces du bâtiment, ainsi que d'avoir un volume initial et supplémentaire d'eau chaude dans la maison.

Caractéristiques de la sélection de radiateurs

Les radiateurs, panneaux, planchers chauffants, convecteurs… sont des composants standards pour fournir de la chaleur dans une pièce.Les éléments les plus courants d'un système de chauffage sont les radiateurs.

Le dissipateur thermique est une structure de type modulaire creuse spéciale en alliage à haute dissipation thermique. Il est fabriqué à partir d'acier, d'aluminium, de fonte, de céramique et d'autres alliages. Le principe de fonctionnement d'un radiateur de chauffage est réduit au rayonnement d'énergie du liquide de refroidissement dans l'espace de la pièce à travers les "pétales".

Un radiateur de chauffage en aluminium et bimétallique a remplacé les radiateurs massifs en fonte. La simplicité de production, la dissipation thermique élevée, la bonne construction et la conception ont fait de ce produit un outil populaire et répandu pour rayonner de la chaleur dans une pièce.

Il existe plusieurs techniques dans la salle. La liste des méthodes ci-dessous est triée par ordre croissant de précision de calcul.

Possibilités de calcul :

1. Par zone... N = (S * 100) / C, où N est le nombre de sections, S est la surface de la pièce (m 2), C est le transfert de chaleur d'une section du radiateur (W, tiré de ces passeports ou certificat de produit), 100 W est la quantité de flux de chaleur , qui est nécessaire pour chauffer 1 m 2 (valeur empirique). La question se pose : comment prendre en compte la hauteur du plafond de la pièce ?
2. Par volume... N = (S * H ​​​​* 41) / C, où N, S, C - de la même manière. H est la hauteur de la pièce, 41 W est la quantité de flux de chaleur nécessaire pour chauffer 1 m 3 (valeur empirique).
3. Par chance... N = (100 * S * k1 * k2 * k3 * k4 * k5 * k6 * k7) / C, où N, S, C et 100 sont similaires. k1 - en tenant compte du nombre de chambres dans le vitrage de la fenêtre de la pièce, k2 - isolation thermique des murs, k3 - le rapport entre la surface des fenêtres et la surface de la pièce, k4 - la température moyenne inférieure à zéro pendant la semaine la plus froide de l'hiver, k5 - le nombre de murs extérieurs de la pièce (qui "sortent" vers la rue), k6 - le type de pièce au-dessus, k7 - la hauteur du plafond.

C'est la façon la plus précise de calculer le nombre de sections. Naturellement, les résultats des calculs fractionnaires sont toujours arrondis à l'entier suivant.

Calcul hydraulique de l'alimentation en eau

Bien entendu, le "tableau" du calcul de la chaleur pour le chauffage ne peut être complet sans le calcul de caractéristiques telles que le volume et la vitesse du caloporteur. Dans la plupart des cas, le liquide de refroidissement est de l'eau ordinaire à l'état d'agrégation liquide ou gazeuse.

Il est recommandé de calculer le volume réel du caloporteur en additionnant toutes les cavités du système de chauffage. Lors de l'utilisation d'une chaudière à circuit unique, c'est la meilleure option. Lors de l'utilisation de chaudières à double circuit dans le système de chauffage, il est nécessaire de prendre en compte la consommation d'eau chaude à des fins hygiéniques et domestiques.

Le calcul du volume d'eau chauffée par une chaudière à double circuit pour fournir de l'eau chaude aux résidents et chauffer le fluide caloporteur se fait en additionnant le volume interne du circuit de chauffage et les besoins réels des utilisateurs en eau chauffée.

Le volume d'eau chaude dans le système de chauffage est calculé à l'aide de la formule :

W = k * P, où

• W- le volume du caloporteur ;
• P- la puissance de la chaudière de chauffage ;
• k- facteur de puissance (le nombre de litres par unité de puissance est de 13,5, plage - 10-15 litres).

En conséquence, la formule finale ressemble à ceci :

L = 13,5 * P

La vitesse du liquide de refroidissement est l'évaluation dynamique finale du système de chauffage, qui caractérise la vitesse de circulation du fluide dans le système.

Cette valeur permet d'estimer le type et le diamètre du pipeline :

V = (0,86 * P * ) / T, où

• P- la puissance de la chaudière ;
• μ - efficacité de la chaudière ;
• T- la différence de température entre l'eau d'alimentation et l'eau de retour.

En utilisant les méthodes ci-dessus, il sera possible d'obtenir des paramètres réels, qui sont la "base" du futur système de chauffage.

Exemple de conception thermique

À titre d'exemple de calcul de la chaleur, il existe une maison ordinaire d'un étage avec quatre salons, une cuisine, une salle de bain, un «jardin d'hiver» et des pièces de service.

La fondation est constituée d'une dalle monolithique en béton armé (20 cm), les murs extérieurs sont en béton (25 cm) avec enduit, la toiture est en poutres de bois, la toiture est en métal et laine minérale (10 cm)

Désignons les paramètres initiaux de la maison, nécessaires aux calculs.

Dimensions du bâtiment :

• hauteur du sol - 3 m;
• petite fenêtre de l'avant et de l'arrière du bâtiment 1470 * 1420 mm;
• grande fenêtre de façade 2080 * 1420 mm;
• portes d'entrée 2000 * 900 mm;
• portes arrière (sortie sur la terrasse) 2000 * 1400 (700 + 700) mm.

La largeur totale du bâtiment est de 9,5 m 2, la longueur est de 16 m 2. Seules les pièces à vivre (4 pcs.), Une salle de bain et une cuisine seront chauffées.

Pour calculer avec précision la perte de chaleur sur les murs de la surface des murs extérieurs, vous devez soustraire la surface de toutes les fenêtres et portes - il s'agit d'un type de matériau complètement différent avec sa propre résistance thermique

On commence par calculer les aires des matériaux homogènes :

• surface au sol - 152 m 2;
• surface du toit - 180 m 2, en tenant compte de la hauteur du grenier de 1,3 m et de la largeur de la course - 4 m;
• surface de fenêtre - 3 * 1,47 * 1,42 + 2,08 * 1,42 = 9,22 m 2;
• surface de la porte - 2 * 0,9 + 2 * 2 * 1,4 = 7,4 m 2.

La superficie des murs extérieurs sera de 51 * 3-9,22-7,4 = 136,38 m 2.

Passons au calcul des pertes de chaleur pour chaque matériau :

• Q étage = S * ∆T * k / d = 152 * 20 * 0,2 / 1,7 = 357,65 W ;
• Toit Q = 180 * 40 * 0,1 / 0,05 = 14400 W ;
• Fenêtre Q = 9,22 * 40 * 0,36 / 0,5 = 265,54 W ;
• Porte Q = 7,4 * 40 * 0,15 / 0,75 = 59,2 W ;

Et aussi le mur Q équivaut à 136,38 * 40 * 0,25 / 0,3 = 4546. La somme de toutes les pertes de chaleur sera de 19628,4 W.

En conséquence, nous calculons la puissance de la chaudière : P chaudière = Q pertes * S chauffage_pièce * K/100 = 19628,4 * (10,4 + 10,4 + 13,5 + 27,9 + 14,1 + 7,4) * 1,25 / 100 = 19628,4 * 83,7 * 1,25 / 100 = 20536.2 = 21 kW.

Nous allons calculer le nombre de sections de radiateurs pour l'une des pièces. Pour tout le monde, les calculs sont les mêmes. Par exemple, une pièce d'angle (gauche, coin inférieur du schéma) mesure 10,4 m2.

Par conséquent, N = (100 * k1 * k2 * k3 * k4 * k5 * k6 * k7) / C = (100 * 10,4 * 1,0 * 1,0 * 0,9 * 1,3 * 1,2 * 1,0 * 1,05) /180=8,5176=9.

Cette pièce nécessite 9 sections d'un radiateur de chauffage d'une puissance calorifique de 180 W.

Nous procédons au calcul de la quantité de liquide de refroidissement dans le système - W = 13,5 * P = 13,5 * 21 = 283,5 litres. Cela signifie que la vitesse du liquide de refroidissement sera : V = (0,86 * P * μ) / ∆T = (0,86 * 21000 * 0,9) /20=812,7 litres.

En conséquence, un renouvellement complet du volume total du liquide de refroidissement dans le système sera équivalent à 2,87 fois par heure.

Une sélection d'articles sur le calcul thermique permettra de déterminer les paramètres exacts des éléments du système de chauffage :

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Un calcul simple d'un système de chauffage pour une maison privée est présenté dans l'aperçu suivant:

Toutes les subtilités et les méthodes généralement acceptées pour calculer les déperditions thermiques d'un bâtiment sont présentées ci-dessous :

Une autre option pour calculer les fuites de chaleur dans une maison privée typique :

Cette vidéo raconte les caractéristiques de la circulation du vecteur énergétique pour chauffer la maison:

Le calcul thermique du système de chauffage est de nature individuelle, il doit être effectué correctement et avec précision. Plus les calculs sont précis, moins les propriétaires d'une maison de campagne devront payer trop cher pendant l'exploitation.

Vous avez de l'expérience dans la réalisation de calculs thermiques d'un système de chauffage ? Ou vous avez encore des questions sur le sujet ? Merci de partager votre opinion et de laisser des commentaires. Le bloc de rétroaction est situé ci-dessous.

Avant de procéder à l'achat de matériaux et à l'installation de systèmes d'alimentation en chaleur pour une maison ou un appartement, il est nécessaire de calculer le chauffage en fonction de la superficie de chaque pièce. Paramètres de base pour la conception du chauffage et le calcul de la charge thermique :

• Carré;
• Nombre de blocs de fenêtre ;
• Hauteur de plafond;
• L'emplacement de la pièce;
• Perte de chaleur;
• Dissipation thermique des radiateurs;
• Zone climatique (température extérieure).

La méthode décrite ci-dessous permet de calculer le nombre de batteries pour la surface d'une pièce sans sources de chauffage supplémentaires (chauffage au sol, climatiseurs, etc.). Le chauffage peut être calculé de deux manières : en utilisant une formule simple et compliquée.

Avant de commencer la conception de l'alimentation en chaleur, il convient de décider quels radiateurs seront installés. Le matériau à partir duquel les batteries de chauffage sont faites :

• Fonte;
• Acier;
• Aluminium;
• Bimétal.

Les radiateurs en aluminium et bimétalliques sont considérés comme la meilleure option. Les dispositifs bimétalliques ont l'efficacité thermique la plus élevée. Les batteries en fonte mettent beaucoup de temps à chauffer, mais après avoir éteint le chauffage, la température dans la pièce est maintenue assez longtemps.

Une formule simple pour concevoir le nombre de sections dans un radiateur de chauffage :

K = Sх (100 / R), où :

S est la surface de la pièce;

R est la puissance de la section.

Si l'on considère un exemple avec des données : pièce 4 x 5 m, radiateur bimétallique, puissance 180 W. Le calcul ressemblera à ceci :

K = 20 * (100/180) = 11.11. Ainsi, pour une pièce d'une superficie de 20 m 2, une batterie d'au moins 11 sections est nécessaire pour l'installation. Ou, par exemple, 2 radiateurs à 5 et 6 ailettes. La formule est utilisée pour les pièces d'une hauteur sous plafond allant jusqu'à 2,5 m dans un bâtiment standard de construction soviétique.

Cependant, un tel calcul du système de chauffage ne prend pas en compte les pertes de chaleur du bâtiment, la température de l'air extérieur de la maison et le nombre de blocs de fenêtres ne sont pas non plus pris en compte. Par conséquent, vous devez également prendre en compte ces coefficients, pour la clarification finale du nombre de nervures.

Calculs pour radiateurs panneaux

Dans le cas où il est censé installer une batterie avec un panneau au lieu de nervures, la formule de volume suivante est utilisée :

W = 41xV, où W est la puissance de la batterie, V est le volume de la pièce. Le numéro 41 est la norme de la puissance calorifique annuelle moyenne de 1 m 2 d'un logement.

A titre d'exemple, on peut prendre une pièce d'une superficie de 20 m 2 et d'une hauteur de 2,5 m. La valeur de la puissance du radiateur pour un volume de pièce de 50 m 3 sera égale à 2050 W, soit 2 kW.

Calcul des pertes de chaleur

H2_2

La principale perte de chaleur se produit à travers les murs de la pièce. Pour calculer, vous devez connaître le coefficient de conductivité thermique du matériau externe et interne à partir duquel la maison est construite, l'épaisseur du mur du bâtiment, la température extérieure moyenne est également importante. Formule de base :

Q = S x ΔT / R, où

ΔT est la différence entre la température extérieure et intérieure de la valeur optimale ;

S est l'aire des murs;

R est la résistance thermique des murs, qui, à son tour, est calculée par la formule:

R = B / K, où B est l'épaisseur de la brique, K est le coefficient de conductivité thermique.

Exemple de calcul : une maison est construite en coquillage, en pierre, située dans la région de Samara. La conductivité thermique du coquillage est en moyenne de 0,5 W / m * K, l'épaisseur de paroi est de 0,4 m. Compte tenu de la plage moyenne, la température minimale en hiver est de -30 ° C. Dans la maison, selon SNIP, la température normale est de +25 °C, la différence est de 55 °C.

Si la pièce est angulaire, ses deux murs sont en contact direct avec l'environnement. La superficie des deux murs extérieurs de la pièce est de 4x5 m et une hauteur de 2,5 m : 4x2,5 + 5x2,5 = 22,5 m 2.

R = 0,4 / 0,5 = 0,8

Q = 22,5 * 55 / 0,8 = 1546 W.

De plus, il faut prendre en compte l'isolation des murs de la pièce. Lors de la décoration de la zone extérieure avec de la mousse, les pertes de chaleur sont réduites d'environ 30%. Ainsi, le chiffre final sera d'environ 1000 watts.

Calcul de la charge thermique (formule compliquée)

Schéma de déperdition thermique des locaux

Pour calculer la consommation finale de chaleur pour le chauffage, il faut prendre en compte tous les coefficients selon la formule suivante :

CT = 100xSxK1xK2xK3xK4xK5xK6xK7, où :

S est la surface de la pièce;

K - divers coefficients :

K1 - charges pour les fenêtres (en fonction du nombre de fenêtres à double vitrage);

K2 - isolation thermique des murs extérieurs du bâtiment;

K3 - charges pour le rapport entre la surface de la fenêtre et la surface au sol ;

K4 - conditions de température de l'air extérieur ;

K5 - en tenant compte du nombre de murs extérieurs de la pièce;

K6 - charges basées sur la pièce supérieure au-dessus de la pièce calculée;

K7 - en tenant compte de la hauteur de la pièce.

A titre d'exemple, on peut considérer la même pièce d'un immeuble de la région de Samara, isolée de l'extérieur avec de la mousse plastique, avec 1 fenêtre à double vitrage, au dessus de laquelle se trouve une pièce chauffée. La formule de charge thermique ressemblera à ceci :

KT = 100 * 20 * 1,27 * 1 * 0,8 * 1,5 * 1,2 * 0,8 * 1 = 2926 W.

Le calcul du chauffage est concentré sur ce chiffre.

Consommation de chaleur pour le chauffage : formule et réglages

Sur la base des calculs ci-dessus, 2926 watts sont nécessaires pour chauffer la pièce. En tenant compte des déperditions thermiques, les exigences sont : 2926 + 1000 = 3926 W (KT2). Pour calculer le nombre de sections, utilisez la formule suivante :

K = KT2 / R, où KT2 est la valeur finale de la charge thermique, R est le transfert de chaleur (puissance) d'une section. Chiffre final :

K = 3926/180 = 21,8 (arrondi 22)

Ainsi, afin d'assurer une consommation de chaleur optimale pour le chauffage, il est nécessaire d'alimenter des radiateurs avec un total de 22 sections. Il convient de garder à l'esprit que la température la plus basse - 30 degrés de gel dans le temps est d'un maximum de 2-3 semaines, vous pouvez donc réduire le nombre en toute sécurité à 17 sections (-25%).

Si les propriétaires ne sont pas satisfaits d'un tel indicateur du nombre de radiateurs, les batteries qui ont une grande capacité d'alimentation en chaleur doivent être prises en compte dans un premier temps. Ou isoler les murs du bâtiment à l'intérieur comme à l'extérieur avec des matériaux modernes. De plus, il est nécessaire d'évaluer correctement les besoins en chaleur des logements, sur la base de paramètres secondaires.

Il existe plusieurs autres paramètres qui contribuent au gaspillage d'énergie supplémentaire, ce qui entraîne une augmentation des pertes de chaleur :

1. Caractéristiques des murs extérieurs. L'énergie de chauffage doit être suffisante non seulement pour chauffer la pièce, mais également pour compenser les pertes de chaleur. Le mur en contact avec l'environnement, au fil du temps, des changements de température dans l'air extérieur, commence à laisser l'humidité à l'intérieur. Surtout, il est nécessaire de bien isoler et d'effectuer une étanchéité de haute qualité pour les directions nord. Il est également recommandé d'isoler la surface des maisons dans les régions humides. Des précipitations annuelles élevées entraîneront inévitablement une augmentation des pertes de chaleur.
2. Lieu d'installation des radiateurs. Si la batterie est montée sous la fenêtre, l'énergie de chauffage fuit à travers sa structure. L'installation de blocs de haute qualité aidera à réduire les pertes de chaleur. Vous devez également calculer la puissance de l'appareil installé dans la niche de la fenêtre - elle devrait être plus élevée.
3. Conventionnalité de la demande de chaleur annuelle pour les bâtiments dans différents fuseaux horaires. En règle générale, selon les SNIP, la température moyenne (indicateur annuel moyen) des bâtiments est calculée. Cependant, la demande de chaleur est considérablement plus faible si, par exemple, un temps froid et de faibles lectures d'air extérieur se produisent pendant un total d'un mois par an.

Conseil! Afin de minimiser les besoins en chaleur en hiver, il est recommandé d'installer des sources supplémentaires de chauffage de l'air à l'intérieur de la pièce : climatiseurs, radiateurs mobiles, etc.