Calcul de la charge thermique d'un immeuble à appartements. Charges thermiques de conception

Importance du paramètre

Sélection d'une méthode

Des moyens simples

Technique complexe

Moscou 2005

Moscou 2005

Charges thermiques - définition et caractéristiques

Ce qui est inclus dans les calculs de charge

Caractéristiques du calcul de la charge thermique

Méthodes de détermination des charges thermiques

Régulateurs de charge thermique

Calcul complexe

Conclusion sur le sujet

Calcul des pertes de chaleur

Calcul de la charge thermique (formule compliquée)

Consommation de chaleur pour le chauffage : formule et réglages

Selon la zone

Calculs agrégés

Programme de la région de Kurgan "Programme énergétique régional de la région de Kurgan pour la période jusqu'en 2010" Base de développement

Note explicative Justification du projet de schéma directeur Directeur Général

Principales caractéristiques

Types de charges thermiques

Calculs pour radiateurs à panneaux

Partie générale et données initiales

Lors de la conception de systèmes de chauffage pour tous types de bâtiments, il est nécessaire d'effectuer des calculs corrects puis d'élaborer un schéma de circuit de chauffage compétent. A ce stade attention particulière il faut prêter attention au calcul de la charge de chauffage. Pour résoudre le problème, il est important d'utiliser une approche intégrée et de prendre en compte tous les facteurs affectant le fonctionnement du système.

Afficher tout

À l'aide de l'indicateur de charge thermique, vous pouvez connaître la quantité d'énergie thermique nécessaire pour chauffer une pièce spécifique, ainsi que le bâtiment dans son ensemble. La variable principale ici est le pouvoir de tout équipement de chauffage, qui devrait être utilisé dans le système. De plus, il faut prendre en compte les déperditions thermiques de la maison.

La situation idéale semble être celle dans laquelle la puissance du circuit de chauffage permet non seulement d'éliminer toutes les pertes d'énergie thermique du bâtiment, mais également d'offrir des conditions de vie confortables. Pour calculer correctement la charge thermique spécifique, il faut prendre en compte tous les facteurs influençant ce paramètre :

Le mode de fonctionnement optimal du système de chauffage ne peut être déterminé qu'en tenant compte de ces facteurs. L'unité de mesure de l'indicateur peut être Gcal/heure ou kW/heure.

calcul de la charge de chauffage

Avant de commencer à calculer la charge de chauffage selon indicateurs agrégés vous devez décider des conditions de température recommandées pour un immeuble résidentiel. Pour ce faire, vous devrez vous référer à SanPiN 2.1.2.2645−10. Sur la base des données précisées dans ce document réglementaire, il est nécessaire de garantir les modes de fonctionnement du système de chauffage pour chaque pièce.

Les méthodes utilisées aujourd'hui pour calculer la charge horaire du système de chauffage permettent d'obtenir des résultats plus ou moins précis. Dans certaines situations, des calculs complexes peuvent être nécessaires pour minimiser l'erreur.

Si, lors de la conception d’un système de chauffage, l’optimisation des coûts énergétiques n’est pas une priorité, des méthodes moins précises peuvent être utilisées.

Calcul de la charge thermique et conception des systèmes de chauffage Audytor OZC + Audytor C.O.

Toute méthode de calcul de la charge thermique vous permet de sélectionner les paramètres optimaux du système de chauffage. Cet indicateur permet également de déterminer la nécessité de travaux pour améliorer l'isolation thermique d'un bâtiment. Aujourd'hui, deux méthodes assez simples sont utilisées pour calculer la charge thermique.

Si toutes les pièces du bâtiment ont des dimensions standards et disposent d'une bonne isolation thermique, vous pouvez utiliser la méthode de calcul puissance requiseéquipements de chauffage selon les zones. Dans ce cas, 1 kW d’énergie thermique doit être produit pour 10 m2 de pièce. Ensuite, le résultat doit être multiplié par le facteur de correction de la zone climatique.

C'est la méthode de calcul la plus simple, mais elle comporte un sérieux inconvénient- l'erreur est très élevée. Lors des calculs, seule la région climatique est prise en compte. Cependant, de nombreux facteurs influencent l’efficacité d’un système de chauffage. Cette technique n’est donc pas recommandée en pratique.

En appliquant la méthodologie de calcul de la chaleur à l'aide d'indicateurs agrégés, l'erreur de calcul sera moindre. Cette méthode a d’abord été souvent utilisée pour déterminer la charge thermique dans des situations où les paramètres exacts de la structure étaient inconnus. Pour déterminer le paramètre, la formule de calcul est utilisée :

Qot = q0*a*Vn*(étain - tnro),

où q0 est spécifique performances thermiques bâtiments;

a - facteur de correction ;

Vн - volume extérieur du bâtiment ;

étain, tnro - valeurs de température à l'intérieur de la maison et à l'extérieur.

A titre d'exemple de calcul des charges thermiques à l'aide d'indicateurs agrégés, vous pouvez effectuer des calculs indicateur maximum Pour système de chauffage bâtiment sur murs extérieurs 490 m2. Le bâtiment de deux étages d'une superficie totale de 170 m2 est situé à Saint-Pétersbourg.

Vous devez d'abord tout installer à l'aide du document réglementaire données d'entrée nécessaires au calcul :

Les caractéristiques thermiques du bâtiment sont de 0,49 W/m³*C.
Coefficient de clarification - 1.
Optimal indicateur de températureà l'intérieur du bâtiment - 22 degrés.

En supposant que température minimale V période hivernale sera de -15 degrés, vous pouvez remplacer toutes les valeurs connues dans la formule - Q = 0,49 * 1 * 490 (22 + 15) = 8,883 kW. Utiliser la méthode de calcul la plus simple ligne de base charge thermique, le résultat serait plus élevé - Q =17*1=17 kW/heure. En même temps La méthode élargie de calcul de l'indicateur de charge prend en compte beaucoup plus de facteurs :

Paramètres de température optimaux dans les pièces.
La superficie totale du bâtiment.
Température de l'air extérieur.

De plus, cette technique permet de calculer avec une erreur minimale la puissance de chaque radiateur installé dans une pièce séparée. Son seul inconvénient est l’impossibilité de calculer les déperditions thermiques d’un bâtiment.

Calcul des charges thermiques, Barnaoul

Puisque même avec un calcul agrandi, l'erreur s'avère assez élevée, il est nécessaire d'utiliser plus méthode complexe déterminer le paramètre de charge sur le système de chauffage. Pour que les résultats soient les plus précis possible, il est nécessaire de prendre en compte les caractéristiques de la maison. Parmi eux, le plus important est la résistance au transfert thermique ® des matériaux utilisés pour fabriquer chaque élément du bâtiment - le sol, les murs, mais aussi le plafond.

Cette valeur est inversement proportionnelle à la conductivité thermique (λ), qui montre la capacité des matériaux à transférer de l'énergie thermique. Il est bien évident que plus la conductivité thermique est élevée, plus la maison perdra activement de l'énergie thermique. Puisque cette épaisseur de matériaux (d) n'est pas prise en compte dans la conductivité thermique, vous devez d'abord calculer la résistance au transfert de chaleur à l'aide d'une formule simple - R=d/λ.

La méthode considérée comprend deux étapes. Premièrement, la perte de chaleur est calculée par ouvertures de fenêtres et les murs extérieurs, puis - sur la ventilation. A titre d'exemple, nous pouvons prendre les caractéristiques structurelles suivantes :

La superficie et l'épaisseur des murs sont de 290 m² et 0,4 m.
Le bâtiment dispose de fenêtres (double vitrage à l'argon) - 45 m² (R = 0,76 m²*C/W).
Les murs sont en brique pleine - λ=0,56.
Le bâtiment a été isolé avec du polystyrène expansé - d = 110 mm, λ = 0,036.

Sur la base des données d'entrée, il est possible de déterminer l'indicateur de résistance de transmission du mur - R=0,4/0,56= 0,71 m²*C/W. Ensuite, un indicateur d'isolation similaire est déterminé - R=0,11/0,036= 3,05 m²*C/W. Ces données permettent de déterminer l'indicateur suivant - R total = 0,71 + 3,05 = 3,76 m²*C/W.

La perte de chaleur réelle des murs sera de - (1/3,76)*245+(1/0,76)*45= 125,15 W. Les paramètres de température sont restés inchangés par rapport au calcul élargi. Les calculs suivants sont effectués selon la formule - 125,15*(22+15)= 4,63 kW/heure.

Calcul de la puissance thermique des systèmes de chauffage

À la deuxième étape, la perte de chaleur est calculée système de ventilation. On sait que le volume de la maison est de 490 m³ et la densité de l'air de 1,24 kg/m³. Cela nous permet de connaître sa masse - 608 kg. Durant la journée, l'air de la pièce est renouvelé en moyenne 5 fois. Après cela, vous pouvez calculer la perte de chaleur du système de ventilation - (490*45*5)/24= 4593 kJ, ce qui correspond à 1,27 kW/heure. Il reste à déterminer les déperditions thermiques totales du bâtiment en additionnant les résultats disponibles - 4,63+1,27=5,9 kW/heure.

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CALCUL

charges thermiques et quantité annuelle

chaleur et combustible pour chaufferie

immeuble d'habitation individuel

OOO "OVK Ingénierie"

Ce calcul a été établi pour déterminer la consommation annuelle de chaleur et de combustible nécessaire à une chaufferie destinée au chauffage et à l'alimentation en eau chaude d'un immeuble d'habitation individuel. Les charges thermiques sont calculées conformément aux éléments suivants documents réglementaires:

chauffage municipal

Caractéristiques du bâtiment :

Superficie totale

Climatol Données logiques de la zone de construction :

Lieu de construction : Fédération de Russie, région de Moscou, Domodedovo

Températures de conception

air:

Pour la conception d'un système de chauffage : t = -28 ºС Pour la conception d'un système de ventilation : t = -28 ºС Dans les pièces chauffées : t = +18 ºC

Facteur de correction α (à -28 С) – 1,032

Caractéristique de chauffage spécifique du bâtiment – q = 0,57 [Kcal/mh С]

Saison de chauffage :

Durée : 214 jours Température moyenne de la période de chauffage : t = -3,1 ºС Moyenne du mois le plus froid = -10,2 ºС Rendement de la chaudière – 90 %

Données initiales pour le calcul de l'ECS :

période estivale

eau du robinet

Zone d'humidité – « normale »

Les charges horaires maximales des consommateurs sont les suivantes :

Pour le chauffage - 0,039 Gcal/heure Pour l'alimentation en eau chaude - 0,0025 Gcal/heure Pour la ventilation - non

Consommation totale de chaleur horaire maximale, en tenant compte des déperditions de chaleur dans les réseaux et pour les besoins propres - 0,0415 Gcal/heure

chaudière à gaz

Puissance de la chaudière de chauffage – 0,0413 Gcal/heure

Puissance de la chaudière – 0,0087 Gcal/heure

carburant standard

Le calcul a été effectué par : L.A. Altshuler

ROULEAU

Données soumises par les principaux départements régionaux, les entreprises (associations) à l'administration de la région de Moscou accompagnées d'une demande d'établissement du type de carburant pour les entreprises (associations) et installations consommatrices de chaleur.

Questions générales

Questions	Réponses
Ministère (département)	Bourlakov V.V.
L'entreprise et sa localisation (région, district, localité, rue)	Immeuble résidentiel individuel situé à : Région de Moscou, Domodedovo St. Solovyinaya, 1
Distance de l'objet à : - la gare - le gazoduc - le dépôt de produits pétroliers - la source de chaleur la plus proche (CHP, chaufferie), indiquant sa capacité, sa charge et sa propriété
Disponibilité de l'entreprise à utiliser des ressources en carburant et en énergie (en exploitation, projetées, en construction) en indiquant la catégorie	en construction, résidentiel
Documents, approbations (conclusions), date, numéro, nom de l'organisation : - sur utilisation gaz naturel, charbon ; - sur le transport de combustible liquide ; - sur la construction d'une chaufferie individuelle ou agrandie.	Autorisation du logiciel Mosoblgaz N° _______ de ___________ Autorisation du ministère du Logement et des Services communaux, des Combustibles et de l'Énergie de la région de Moscou N° _______ de ___________
Sur la base de quel document l'entreprise est-elle conçue, construite, agrandie, reconstruite ?
Type et quantité (t.e.) de carburant actuellement utilisé et sur la base de quel document (date, numéro, consommation établie), pour combustible solide indiquer son gisement, et pour le charbon de Donetsk - sa marque	non utilisé
Type de carburant demandé, consommation annuelle totale (t.e.) et année de début de consommation	gaz naturel; 0,0155 mille t.e.f. par année; 2005
Année où l'entreprise a atteint sa capacité nominale, consommation annuelle totale de carburant (en milliers de tonnes d'équivalent carburant) cette année	2005 ; 0,0177 mille t.e.f.

Installations de chaudières

a) demande d'énergie thermique

Pour quels besoins	Maximum attaché charge thermique(Gcal/heure)		Heures de travail par an	Demande de chaleur annuelle (Gcal)		Couverture de la demande de chaleur (Gcal/an)
Pour quels besoins	Existant	gérable, y compris	Heures de travail par an		Projeté en mai, y compris	Chaufferie	énergie ric aller aux ressources	Aux dépens des autres



Eau chaude fournir
quels besoins
consommation
propriété chaufferie
Pertes de chaleur

Note: 1. Dans la colonne 4, indiquez entre parenthèses le nombre d'heures de fonctionnement par an de l'équipement de procédé aux charges maximales. 2. Dans les colonnes 5 et 6, indiquez la fourniture de chaleur aux consommateurs tiers.

b) composition et caractéristiques des équipements de la chaufferie, type et annuel

consommation de carburant

Type de chaudière par groupes		Carburant utilisé			Carburant demandé
Type de chaudière par groupes		Type de socle nogo (réserve-	consommation finale	hurler la consommation	Type de socle nogo (réserve-	consommation finale	hurler la consommation

Ceux en fonctionnement : démontés
"Ishma-50" "Ariston SGA200"	0,050						mille t.e.t. par année;

Note: 1. Indiquez la consommation annuelle totale de combustible pour les groupes de chaudières. 2. Préciser la consommation spécifique de combustible en tenant compte des besoins propres de la chaufferie. 3. Dans les colonnes 4 et 7, indiquez le mode de combustion du carburant (couche, chambre, lit fluidisé).

Consommateurs de chaleur

Demande de chaleur pour les besoins de production

Consommateurs de chaleur

Nom du produit

produits

Consommation de chaleur spécifique par unité

produits

Consommation annuelle de chaleur

Installations technologiques consommatrices de carburant

a) la capacité de l'entreprise à produire les principaux types de produits

Type de produit	Édition annuelle (préciser l'unité de mesure)		Consommation spécifique de carburant (kg équivalent carburant/unité de produit)
	existant	projetable	réel	règlement

b) composition et caractéristiques des équipements technologiques,

type et consommation annuelle de carburant

Note: 1. En plus du carburant demandé, indiquer les autres types de carburant avec lesquels les installations technologiques peuvent fonctionner.

Utilisation de combustibles et de ressources thermiques secondaires

Alimenter les ressources secondaires			Ressources thermiques secondaires
Vue, source	mille t.e.t.	Quantité de carburant utilisée (mille t.e.)	Vue, source	mille t.e.t.	Quantité de chaleur utilisée (milliers Gcal/heure)
		Existant			Existence

CALCUL

consommation horaire et annuelle de chaleur et de combustible

Consommation de chaleur horaire maximale par

Le chauffage des consommateurs est calculé à l'aide de la formule :

Qot. = Vzd. x qot. x (Tvn. - Tr.ot.) x α [Kcal/heure]

Où : Vbâtiment (m³) – volume du bâtiment ; qot. (kcal/heure*m³*ºС) – caractéristiques thermiques spécifiques du bâtiment ; α – facteur de correction pour les modifications des caractéristiques thermiques des bâtiments à des températures autres que -30ºС.

Consommation horaire maximale

La puissance calorifique pour la ventilation est calculée à l'aide de la formule :

Qvent. = Vn. x qvent. x (TVn. - Tvn.) [Kcal/heure]

Où : qvent. (kcal/heure*m³*ºС) – caractéristiques de ventilation spécifiques du bâtiment ;

La consommation moyenne de chaleur pendant la période de chauffage pour les besoins de chauffage et de ventilation est calculée à l'aide de la formule :

pour le chauffage :

Qo.p. = Qot. x (Tvn. – Ts.r.ot.)/ (Tvn. – Tr.ot.) [Kcal/heure]

Pour l'aération :

Qo.p. = Qvent. x (Tvn. – Ts.r.ot.)/ (Tvn. – Tr.ot.) [Kcal/heure]

La consommation annuelle de chaleur d'un bâtiment est déterminée par la formule :

Qà partir de.année = 24 x Qav.ot. x P [Gcal/an]

Pour l'aération :

Qà partir de.année = 16 x Qav.v. x P [Gcal/an]

Consommation horaire moyenne de chaleur pendant la période de chauffage

pour l'approvisionnement en eau chaude des bâtiments résidentiels est déterminé par la formule :

Q = 1,2 m x a x (55 – Тх.з.)/24 [Gcal/an]

Où : 1,2 – coefficient prenant en compte le transfert de chaleur dans la pièce à partir de la canalisation des systèmes d'alimentation en eau chaude (1+0,2) ; a – le taux de consommation d'eau en litres à une température de 55ºС pour les bâtiments résidentiels par personne et par jour doit être pris conformément au chapitre du SNiP sur la conception de l'approvisionnement en eau chaude ; Tx.z. - température eau froide(tuyau) pendant la saison de chauffage, pris égal à 5ºС.

La consommation horaire moyenne de chaleur pour l'approvisionnement en eau chaude en été est déterminée par la formule :

Qav.op.g.v. = Q x (55 – Тх.л.)/ (55 – Тх.з.) x В [Gcal/année]

Où : B est un coefficient qui prend en compte la réduction de la consommation horaire moyenne d'eau pour l'approvisionnement en eau chaude des logements et bâtiments publics en été par rapport à la période de chauffage, elle est prise égale à 0,8 ; Th.l. – température de l'eau froide (robinet) en été, prise égale à 15ºС.

La consommation horaire moyenne de chaleur pour l'approvisionnement en eau chaude est déterminée par la formule :

Qannée de fabrication = 24Qo.p.g.vPo + 24Qav.p.g.v*(350 – Po)*B =

24Qav.from.g.vPo + 24Qav.from.g.v (55 – Tkh.l.)/ (55 – Tkh.z.) x V [Gcal/année]

Consommation annuelle totale de chaleur :

Qannée = Qannée à partir de. + Évent Qyear. + Qannée a.o. + Qannée VTZ. + Qannée de technique [Gcal/an]

Le calcul de la consommation annuelle de carburant est déterminé par la formule :

Vu.t. = Qannée x 10ˉ 6 /Qр.н. x η

Où : Qr.n. – pouvoir calorifique inférieur du carburant standard égal à 7 000 kcal/kg de carburant standard ; η – efficacité de la chaudière ; Qyear – consommation annuelle totale de chaleur pour tous les types de consommateurs.

CALCUL

charges thermiques et quantité annuelle de combustible

Calcul des charges de chauffage horaires maximales :

1.1. Immeuble résidentiel : Consommation horaire maximale de chauffage :

Qmax.de. = 0,57 x 1460 x (18 - (-28)) x 1,032 = 0,039 [Gcal/heure]

Total par immeuble d'habitation : Q max.à partir de. = 0,039 Gcal/heure Au total, en tenant compte des besoins propres de la chaufferie : Q max.à partir de. = 0,040 Gcal/heure

Calcul de la consommation moyenne horaire et annuelle de chaleur pour le chauffage :

2.1. Immeuble résidentiel :

Qmax.de. = 0,039 Gcal/heure

Qav.de. = 0,039 x (18 - (-3,1))/(18 - (-28)) = 0,0179 [Gcal/heure]

Qannée à partir de. = 0,0179 x 24 x 214 = 91,93 [Gcal/an]

Prise en compte des besoins propres de la chaufferie (2%) Qan à partir de. = 93,77 [Gcal/an]

Total par immeuble d'habitation :

Consommation de chaleur horaire moyenne pour le chauffage Q mer de = 0,0179 Gcal/heure

Consommation annuelle totale de chaleur pour le chauffage Q année à partir de = 91,93 Gcal/an

Consommation annuelle totale de chaleur pour le chauffage, en tenant compte des besoins propres de la chaufferie Q année à partir de = 93,77 Gcal/an

Calcul des charges horaires maximales sur ECS :

1.1. Immeuble résidentiel :

Qmax.hws = 1,2 x 4 x 10,5 x (55 - 5) x 10^(-6) = 0,0025 [Gcal/heure]

Total pour le bâtiment résidentiel : Q eau chaude max. = 0,0025 Gcal/heure

Calcul de la moyenne horaire et annuelle nouvelle consommation de chaleur pour l'approvisionnement en eau chaude :

2.1. Immeuble résidentiel : Consommation horaire moyenne de chaleur pour l'approvisionnement en eau chaude :

Qav.dws.z. = 1,2 x 4 x 190 x (55 - 5) x 10^(-6)/24 = 0,0019 [Gcal/heure]

Qavg.hw.l. = 0,0019 x 0,8 x (55-15)/(55-5)/24 = 0,0012 [Gcal/heure]

Godotconsommation de chaleur hurlante pour l'ECS : Qannée à partir de. = 0,0019 x 24 x 214 + 0,0012 x 24 x 136 = 13,67 [Gcal/an] Total pour l'ECS :

Consommation de chaleur horaire moyenne pendant la saison de chauffage Q eau chaude moyenne = 0,0019 Gcal/heure

Consommation de chaleur horaire moyenne en été Q eau chaude moyenne = 0,0012 Gcal/heure

Consommation annuelle totale de chaleur Q année eau chaude = 13,67 Gcal/an

Calcul de la quantité annuelle de gaz naturel

et carburant standard :

∑ Qannée = ∑Qannée à partir de +Qannée eau chaude = 107,44 Gcal/an

La consommation annuelle de carburant sera de :

Vannée = ∑Qannée x 10ˉ 6 /Qр.н. x η

Consommation annuelle de combustible naturel

(gaz naturel) pour la chaufferie sera :

Chaudière (efficacité=86%) : Vgod nat. = 93,77 x 10ˉ 6 /8 000 x 0,86 = 0,0136 million de nm³ par an Chaudière (rendement = 90%) : En année nat. = 13,67 x 10ˉ 6 /8 000 x 0,9 = 0,0019 million de nm³ par an Total : 0,0155 millions de nanomètres  par année

La consommation annuelle de combustible équivalent pour la chaufferie sera de :

Chaudière (efficacité=86%) : Vgod u.t. = 93,77 x 10ˉ 6 /7 000 x 0,86 = 0,0155 million de nm³ par anBulletin

Indice de production d'équipements électriques, électroniques et optiques en novembre 2009. par rapport à la période correspondante de l'année précédente s'élevait à 84,6%, en janvier-novembre 2009.

Programme

Conformément au paragraphe 8 de l'article 5 de la loi de la région de Kurgan "sur les prévisions, les concepts, les programmes de développement socio-économique et les programmes cibles de la région de Kurgan",

Note explicative

Élaboration de documents d'urbanisme pour l'aménagement du territoire et de règles d'aménagement du territoire et de développement de la formation municipale de l'agglomération de Nikel, district de Pechenga, région de Mourmansk

Demandez à n'importe quel spécialiste comment bien organiser le système de chauffage dans un bâtiment. Peu importe que la propriété soit résidentielle ou industrielle. Et le professionnel répondra que l'essentiel est de faire des calculs avec précision et de réaliser correctement la conception. Nous parlons notamment du calcul de la charge thermique pour le chauffage. Le volume de consommation d'énergie thermique, et donc de carburant, dépend de cet indicateur. Autrement dit, les indicateurs économiques côtoient les caractéristiques techniques.

Exécution calculs précis vous permet d'obtenir non seulement une liste complète de ce qui est nécessaire à la réalisation travaux d'installation documentation, mais aussi pour sélectionner les équipements, composants et matériaux supplémentaires nécessaires.

Qu’entend-on habituellement par le terme « charge calorifique » ? Il s’agit de la quantité de chaleur dégagée par tous les appareils de chauffage installés dans le bâtiment. Pour éviter des dépenses inutiles en travaux, ainsi que l'achat d'équipements et de matériaux inutiles, un calcul préalable est nécessaire. Avec son aide, vous pouvez ajuster les règles d'installation et de distribution de la chaleur dans toutes les pièces, et cela peut être fait de manière économique et uniforme.

Mais ce n'est pas tout. Très souvent, les experts effectuent des calculs en s'appuyant sur des indicateurs précis. Ils concernent la taille de la maison et les nuances de construction, qui prennent en compte la variété des éléments du bâtiment et leur conformité aux exigences d'isolation thermique et autres. Ce sont des indicateurs précis qui permettent d'effectuer correctement des calculs et, par conséquent, d'obtenir des options de répartition de l'énergie thermique dans les locaux aussi proches que possible de l'idéal.

Mais des erreurs de calcul se produisent souvent, ce qui conduit à un fonctionnement du chauffage inefficace dans son ensemble. Parfois, il est nécessaire de refaire non seulement des circuits, mais également des sections du système pendant le fonctionnement, ce qui entraîne des coûts supplémentaires.

Quels paramètres influencent le calcul de la charge thermique dans son ensemble ? Ici, il est nécessaire de diviser la charge en plusieurs positions, parmi lesquelles :

Système de chauffage central.
Système de chauffage au sol, s'il y en a un dans la maison.
Système de ventilation - à la fois forcé et naturel.
Alimentation en eau chaude du bâtiment.
Branches vers supplémentaires besoins du ménage. Par exemple, pour un sauna ou un bain public, pour une piscine ou une douche.

Les professionnels ne perdent de vue aucun petit détail pouvant affecter l’exactitude du calcul. Il existe donc une liste assez longue de caractéristiques du système de chauffage qui doivent être prises en compte. En voici quelques-uns :

La destination de la propriété ou son type. Il peut s'agir d'un immeuble résidentiel ou industriel. Les fournisseurs d’énergie thermique disposent de normes réparties selon le type de bâtiment. Ils servent souvent de base aux calculs.
Partie architecturale du bâtiment. Cela peut inclure des éléments d'enceinte (murs, toiture, plafonds, sols), leur dimensions hors tout, épaisseur. Assurez-vous de prendre en compte toutes sortes d’ouvertures – balcons, fenêtres, portes, etc. Il est très important de prendre en compte la présence de sous-sols et de greniers.
Conditions de température pour chaque pièce séparément. C'est très important parce que exigences généralesà la température dans la maison ne donnent pas une image précise de la répartition de la chaleur.
But des locaux. Cela s'applique principalement aux ateliers de production où une conformité plus stricte est requise. régime de température.
Disponibilité de locaux spéciaux. Par exemple, dans les immeubles résidentiels privés, il peut s'agir de bains ou de saunas.
Degré d'équipement technique. La présence d'un système de ventilation et de climatisation, l'alimentation en eau chaude et le type de chauffage utilisé sont pris en compte.
Le nombre de points par lesquels l'eau chaude est aspirée. Et plus ces points sont nombreux, plus la charge thermique à laquelle le système de chauffage est exposé est importante.
Le nombre de personnes sur place. Des critères tels que l'humidité et la température intérieure dépendent de cet indicateur.
Indicateurs supplémentaires. Dans les locaux résidentiels, vous pouvez souligner le nombre de salles de bains, de pièces séparées et de balcons. DANS bâtiments industriels- le nombre d'équipes de travailleurs, le nombre de jours par an pendant lesquels l'atelier lui-même opère dans la chaîne technologique.

Schéma de chauffage

Le calcul des charges thermiques pour le chauffage est effectué dès la conception du bâtiment. Mais en même temps, les normes et exigences des différents standards doivent être prises en compte.

Par exemple, les pertes de chaleur provenant de l’enveloppe du bâtiment. De plus, toutes les pièces séparément sont prises en compte. Ensuite, il s’agit de la puissance nécessaire pour chauffer le liquide de refroidissement. Ajoutons ici la quantité d'énergie thermique nécessaire au chauffage ventilation d'alimentation. Sans cela, le calcul ne sera pas très précis. Ajoutons également l'énergie dépensée pour chauffer l'eau d'un bain public ou d'une piscine. Les experts doivent prendre en compte développement ultérieur systèmes de chauffage. Du coup, dans quelques années, vous déciderez d’aménager un hammam turc dans votre propre maison privée. Par conséquent, il est nécessaire d'ajouter quelques pour cent aux charges - généralement jusqu'à 10 %.

Recommandation! Il est nécessaire de calculer les charges thermiques avec une « marge » pour maisons de campagne. C'est la réserve qui vous permettra d'éviter des frais financiers supplémentaires dans le futur, souvent déterminés par des montants de plusieurs zéros.

Les paramètres de l'air, ou plus précisément sa température, sont tirés des GOST et des SNiP. Les coefficients de transfert de chaleur sont également sélectionnés ici. D'ailleurs, les données du passeport de tous types d'équipements (chaudières, radiateurs de chauffage, etc.) doivent être prises en compte.

Qu’est-ce qui est généralement inclus dans un calcul de charge thermique traditionnel ?

Premièrement, le flux maximum d'énergie thermique émanant des appareils de chauffage (radiateurs).
Deuxièmement, la consommation de chaleur maximale par heure de fonctionnement du système de chauffage.
Troisièmement, le coût total du chauffage pendant une certaine période. Habituellement, la période saisonnière est calculée.

Si tous ces calculs sont comparés et comparés à la zone de transfert de chaleur du système dans son ensemble, vous obtiendrez un indicateur assez précis de l'efficacité du chauffage d'une maison. Mais de petits écarts devront également être pris en compte. Par exemple, réduire la consommation de chaleur la nuit. Pour installations industrielles Vous devrez également prendre en compte les week-ends et les jours fériés.

Conception de plancher chauffant

Actuellement, les experts utilisent trois méthodes principales pour calculer les charges thermiques :

Calcul des principales déperditions thermiques, où seuls les indicateurs agrégés sont pris en compte.
Des indicateurs basés sur les paramètres des structures enveloppantes sont pris en compte. Les pertes pour le chauffage de l'air intérieur s'ajoutent généralement ici.
Tous les systèmes faisant partie des réseaux de chaleur sont calculés. Cela comprend le chauffage et la ventilation.

Il existe une autre option appelée calcul élargi. Il est généralement utilisé lorsqu'il n'existe pas d'indicateurs et de paramètres de base du bâtiment nécessaires aux calculs standard. Autrement dit, les caractéristiques réelles peuvent différer de celles de conception.

Pour ce faire, les experts utilisent une formule très simple :

Q max de.=α x V x q0 x (tв-tн.р.) x 10 -6

α est un facteur de correction dépendant de la région de construction (valeur tabulaire)
V - volume du bâtiment selon les plans extérieurs
q0 - caractéristique du système de chauffage selon un indicateur spécifique, généralement déterminé par les jours les plus froids de l'année

Les charges thermiques utilisées dans les calculs du système de chauffage et la sélection des équipements sont de plusieurs variétés. Par exemple, les charges saisonnières, qui présentent les caractéristiques suivantes :

Changements de température extérieure tout au long de la saison de chauffage.
Caractéristiques météorologiques de la région où la maison a été construite.
Surtensions de charge sur le système de chauffage pendant la journée. Cet indicateur entre généralement dans la catégorie des « charges mineures », car les éléments enveloppants empêchent une pression importante sur le chauffage dans son ensemble.
Tout ce qui concerne l'énergie thermique associée au système de ventilation d'un bâtiment.
Charges thermiques déterminées tout au long de l'année. Par exemple, la consommation d'eau chaude dans saison estivale diminue de seulement 30 à 40 % par rapport à heure d'hiver année.
Chaleur sèche. Cette fonctionnalité est inhérente spécifiquement aux systèmes de chauffage domestique, où un assez grand nombre d'indicateurs sont pris en compte. Par exemple, le nombre d'ouvertures de fenêtres et de portes, le nombre de personnes vivant ou séjournant en permanence dans la maison, la ventilation, l'échange d'air à travers toutes sortes de fissures et de lacunes. Pour déterminer cette valeur, utilisez un thermomètre sec.
Caché énergie thermique. Il existe également un terme défini par évaporation, condensation, etc. Pour déterminer l'indicateur, un thermomètre humide est utilisé.

Contrôleur programmable, plage de température - 5-50 C

Les unités et appareils de chauffage modernes sont équipés d'un ensemble de régulateurs différents, à l'aide desquels vous pouvez modifier les charges thermiques, évitant ainsi les baisses et les surtensions de l'énergie thermique dans le système. La pratique a montré qu'avec l'aide de régulateurs, il est possible non seulement de réduire les charges, mais également d'amener le système de chauffage à utilisation rationnelle carburant. Et c’est un aspect purement économique du problème. Cela s'applique particulièrement aux installations industrielles, où des amendes assez élevées doivent être payées en cas de consommation excessive de carburant.

Si vous n'êtes pas sûr de l'exactitude de vos calculs, faites appel aux services de spécialistes.

Examinons quelques autres formules liées à différents systèmes. Par exemple, les systèmes de ventilation et d'alimentation en eau chaude. Ici, vous aurez besoin de deux formules :

Qв.=qв.V(tн.-tв.) - cela concerne la ventilation.
Ici:
tn. et tв - température de l'air extérieur et intérieur
qv. - indicateur spécifique
V - volume extérieur du bâtiment

Qgws.=0,042rv(tg.-tx.)Pgsr - pour l'approvisionnement en eau chaude, où

tg.-tx - température de l'eau chaude et froide
r - densité de l'eau
c - le rapport entre la charge maximale et la moyenne, qui est déterminé par les GOST
P - nombre de consommateurs
Gav - consommation moyenne d'eau chaude

En combinaison avec les problématiques de calcul, des études thermotechniques doivent être réalisées. A cet effet, ils utilisent divers appareils, qui fournissent des indicateurs précis pour les calculs. Par exemple, à cette fin, les ouvertures de fenêtres et de portes, les plafonds, les murs, etc. sont examinés.

C'est un tel examen qui permet de déterminer les nuances et les facteurs pouvant avoir un impact significatif sur les pertes de chaleur. Par exemple, les diagnostics d'imagerie thermique montreront avec précision la différence de température lorsqu'une certaine quantité d'énergie thermique traverse 1 mètre carré structure enveloppante.

Des mesures pratiques sont donc indispensables pour effectuer des calculs. Cela est particulièrement vrai pour les goulots d’étranglement dans la structure du bâtiment. À cet égard, la théorie ne sera pas en mesure de montrer exactement où et ce qui ne va pas. Et la pratique indiquera où il faut postuler différentes méthodes protection contre les pertes de chaleur. Et les calculs eux-mêmes deviennent de plus en plus précis à cet égard.

La charge thermique calculée est un indicateur très important obtenu lors du processus de conception d'un système de chauffage domestique. Si vous abordez la question avec sagesse et que vous faites tout calculs nécessaires correctement, vous pouvez garantir que le système de chauffage fonctionnera parfaitement. Et en même temps, il sera possible d'économiser sur la surchauffe et d'autres coûts qui peuvent simplement être évités.

Avant de commencer à acheter des matériaux et à installer des systèmes d'alimentation en chaleur pour une maison ou un appartement, il est nécessaire d'effectuer des calculs de 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 fenêtres ;
Hauteur du plafond ;
Emplacement de la chambre ;
Perte de chaleur ;
Transfert de chaleur des radiateurs ;
Zone climatique (température de l'air extérieur).

La méthodologie décrite ci-dessous permet de calculer le nombre de batteries pour une pièce sans sources de chauffage supplémentaires (sol chaud, 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. Matériau à partir duquel les batteries chauffantes sont fabriquées :

Fonte;
Acier;
Aluminium;
Bimétallique.

Les radiateurs en aluminium et bimétalliques sont considérés comme la meilleure option. La puissance thermique la plus élevée concerne les appareils bimétalliques. Piles en fonte Ils mettent beaucoup de temps à chauffer, mais après avoir éteint le chauffage, la température dans la pièce reste assez longtemps.

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

K = Sх(100/R), où :

S – superficie de la pièce ;

R – puissance de la section.

Si l'on regarde un exemple avec des données : une pièce de 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 m2, 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 avec une hauteur de 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 déperditions thermiques du bâtiment, ni la température de l'air extérieur de la maison et le nombre de fenêtres. Par conséquent, ces coefficients doivent également être pris en compte pour finaliser le nombre d’arêtes.

Dans le cas où il est prévu d'installer une batterie avec un panneau au lieu de nervures, la formule volumétrique 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 pour la puissance de chauffage annuelle moyenne de 1 m2 de surface habitable.

A titre d'exemple, on peut prendre une pièce d'une superficie de 20 m2 et d'une hauteur de 2,5 m. La valeur de puissance du radiateur pour un volume de pièce de 50 m3 sera égale à 2050 W, soit 2 kW.

H2_2

Les principales pertes de chaleur se produisent à travers les murs de la pièce. Pour calculer, vous devez connaître le coefficient de conductivité thermique de l'extérieur et matériel interne le matériau à partir duquel la maison est construite, l'épaisseur du mur du bâtiment et la température extérieure moyenne sont également importants. Formule de base :

Q = S x ΔT /R, où

ΔT – différence entre la température extérieure et la valeur optimale interne ;

S – surface du mur ;

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 construite en coquillages et en pierre, située dans la région de Samara. La conductivité thermique des coquillages est en moyenne de 0,5 W/m*K, l'épaisseur des parois 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 en angle, alors ses deux murs sont en contact direct avec environnement. La superficie des deux murs extérieurs de la pièce est de 4x5 m et 2,5 m de hauteur : 4x2,5 + 5x2,5 = 22,5 m2.

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 finition de la zone extérieure avec de la mousse plastique, la perte de chaleur est réduite d'environ 30 %. Le chiffre final sera donc d'environ 1000 watts.

Schéma de perte de chaleur des locaux

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

CT = 100xSxK1xK2xK3xK4xK5xK6xK7, où :

S – superficie 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 des fenêtres et la surface au sol ;

K4 – régime 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, comportant 1 fenêtre avec 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 se concentre spécifiquement sur ce chiffre.

Consommateurs de chaleur

Charges thermiques maximales (Gcal/heure)

Technologie

Consommateurs de chaleur

Alimentation en eau chaude

Technologie

Immeuble résidentiel

Immeuble résidentiel

Total par immeuble résidentiel

Sur la base des calculs ci-dessus, 2926 W sont nécessaires pour chauffer la pièce. Compte tenu des déperditions thermiques, les besoins 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 thermique (puissance) d'une section. Chiffre final :

K = 3926/180 = 21,8 (arrondi à 22)

Ainsi, afin d'assurer une consommation de chaleur optimale pour le chauffage, il est nécessaire d'installer des radiateurs comportant un total de 22 sections. Il faut tenir compte du fait que le plus basse température– 30 degrés en dessous de zéro durent au maximum 2-3 semaines, vous pouvez donc réduire le nombre en toute sécurité à 17 sections (-25%).

Si les propriétaires ne sont pas satisfaits de cet indicateur du nombre de radiateurs, ils doivent alors dans un premier temps prendre en compte les batteries qui ont plus de puissance apport de chaleur. Ou isoler les murs du bâtiment aussi bien à l'intérieur qu'à l'extérieur matériaux modernes. De plus, il est nécessaire d’évaluer correctement les besoins en chauffage des logements en fonction de paramètres secondaires.

Il existe plusieurs autres paramètres qui influencent la consommation d'énergie supplémentaire gaspillée, ce qui entraîne une augmentation des pertes de chaleur :

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. Au fil du temps, un mur en contact avec l’environnement commence à laisser pénétrer l’humidité en raison des changements de température de l’air extérieur. Surtout il faut bien isoler et réaliser imperméabilisation de haute qualité pour les directions du nord. Il est également recommandé d’isoler la surface des maisons situées dans les régions humides. De fortes précipitations annuelles entraîneront inévitablement une augmentation des pertes de chaleur.
Emplacement d'installation du radiateur. Si la batterie est montée sous une fenêtre, l'énergie thermique s'échappe à travers sa structure. L'installation de blocs de haute qualité contribuera à réduire les pertes de chaleur. Vous devez également calculer la puissance de l'appareil installé dans le rebord de la fenêtre - elle devrait être plus élevée.
Demande de chaleur annuelle conventionnelle pour des bâtiments situés dans différents fuseaux horaires. En règle générale, selon les SNIP, la température moyenne (indicateur annuel moyen) des bâtiments est calculée. Toutefois, les besoins en chaleur sont nettement inférieurs si, par exemple, le temps froid et les conditions d’air extérieur faible surviennent au total 1 mois par an.

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