Kolikšna je osnovna toplotna obremenitev. Kako izračunati ogrevanje prostora
Ustvarjanje ogrevalnega sistema v lastnem domu ali celo v mestnem stanovanju je izjemno odgovorno delo. Popolnoma nerazumno bi bilo kupiti kotlovsko opremo, kot pravijo, "na oko", torej brez upoštevanja vseh značilnosti stanovanj. Pri tem je povsem mogoče, da boste šli v dve skrajnosti: bodisi moč kotla ne bo dovolj - oprema bo delovala "na polno", brez prekinitev, vendar ne bo dala pričakovanega rezultata, ali pa nasprotno , pridobila se bo po nepotrebnem draga naprava, katere zmogljivosti bodo ostale popolnoma nezahtevane.
A to še ni vse. Ni dovolj, da pravilno kupite potreben ogrevalni kotel - zelo pomembno je, da v prostorih optimalno izberete in pravilno uredite naprave za izmenjavo toplote - radiatorje, konvektorje ali "topla tla". In spet, zanašanje le na svojo intuicijo ali "dobre nasvete" sosedov ni najbolj razumna možnost. Z eno besedo, brez določenih izračunov ne gre.
Seveda bi morali v idealnem primeru takšne izračune toplotne tehnike opraviti ustrezni strokovnjaki, vendar to pogosto stane veliko denarja. Ali res ni zanimivo poskusiti to narediti sami? V tej publikaciji bo podrobno prikazano, kako se izračuna izračun ogrevanja glede na površino prostora, ob upoštevanju številnih pomembnih odtenkov. Po analogiji bo mogoče izvesti, vdelano na to stran, in pomagati pri izvedbi potrebnih izračunov. Tehnike ni mogoče imenovati popolnoma "brezgrešna", vendar vam še vedno omogoča, da dobite rezultat s povsem sprejemljivo stopnjo natančnosti.
Najenostavnejše tehnike izračuna
Da bi ogrevalni sistem v hladni sezoni ustvaril udobne bivalne pogoje, se mora spopasti z dvema glavnima nalogama. Te funkcije so med seboj tesno povezane in njihova razdelitev je precej poljubna.
- Prvi je vzdrževanje optimalne ravni temperature zraka v celotni prostornini ogrevanega prostora. Seveda se lahko temperatura nekoliko razlikuje po višini, vendar ta razlika ne bi smela biti pomembna. Povprečni kazalnik +20 ° C velja za precej ugodne pogoje - prav ta temperatura se pri izračunu toplotne tehnike praviloma vzame kot začetna.
Z drugimi besedami, ogrevalni sistem mora biti sposoben segrevati določeno količino zraka.
Če želimo pristopiti s popolno natančnostjo, so bili za posamezne prostore v stanovanjskih stavbah določeni standardi za zahtevano mikroklimo - določeni so z GOST 30494-96. Odlomek iz tega dokumenta je v spodnji tabeli:
| Namen sobe | Temperatura zraka, ° С | Relativna vlažnost,% | Hitrost zraka, m / s | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| optimalno | dovoljeno | optimalno | dovoljeno, maks | optimalno, maks | dovoljeno, maks | |
| Za hladno sezono | ||||||
| Dnevna soba | 20 ÷ 22 | 18 ÷ 24 (20 ÷ 24) | 45 ÷ 30 | 60 | 0.15 | 0.2 |
| Enako, vendar za dnevne sobe v regijah z minimalnimi temperaturami od -31 ° C in nižje | 21 ÷ 23 | 20 ÷ 24 (22 ÷ 24) | 45 ÷ 30 | 60 | 0.15 | 0.2 |
| Kuhinja | 19 ÷ 21 | 18 ÷ 26 | N / N | N / N | 0.15 | 0.2 |
| WC | 19 ÷ 21 | 18 ÷ 26 | N / N | N / N | 0.15 | 0.2 |
| Kopalnica, kombinirana kopalnica | 24 ÷ 26 | 18 ÷ 26 | N / N | N / N | 0.15 | 0.2 |
| Objekti za rekreacijo in učenje | 20 ÷ 22 | 18 ÷ 24 | 45 ÷ 30 | 60 | 0.15 | 0.2 |
| Medsobni hodnik | 18 ÷ 20 | 16 ÷ 22 | 45 ÷ 30 | 60 | N / N | N / N |
| Predverje, stopnišče | 16-18 | 14 ÷ 20 | N / N | N / N | N / N | N / N |
| Shrambe | 16-18 | 12 ÷ 22 | N / N | N / N | N / N | N / N |
| Za toplo sezono (Standard velja samo za stanovanjske prostore. Za ostale - nestandardno) | ||||||
| Dnevna soba | 22 ÷ 25 | 20 ÷ 28 | 60 ÷ 30 | 65 | 0.2 | 0.3 |
- Drugi je kompenziranje toplotnih izgub z elementi gradbene konstrukcije.
Glavni "sovražnik" ogrevalnega sistema je izguba toplote skozi gradbene konstrukcije.
Žal je toplotna izguba najresnejši tekmec katerega koli ogrevalnega sistema. Lahko jih zmanjšamo na določen minimum, vendar se jih tudi z najkakovostnejšo toplotno izolacijo še ni mogoče popolnoma znebiti. Puščanje toplotne energije gre v vse smeri - njihova približna porazdelitev je prikazana v tabeli:
| Element gradbene konstrukcije | Približna vrednost toplotne izgube |
|---|---|
| Temelji, tla v tleh ali nad neogrevanimi kletnimi (kletnimi) prostori | od 5 do 10% |
| "Hladni mostovi" skozi slabo izolirane spoje gradbenih konstrukcij | od 5 do 10% |
| Mesta vstopa inženirskih komunikacij (kanalizacija, vodovod, plinske cevi, električni kabli itd.) | do 5% |
| Zunanje stene, odvisno od stopnje izolacije | od 20 do 30% |
| Okna in zunanja vrata slabe kakovosti | približno 20 ÷ 25%, od tega približno 10% - skozi nezatesnjene spoje med škatlami in steno ter zaradi prezračevanja |
| Streha | do 20% |
| Prezračevanje in dimnik | do 25 ÷ 30% |
Seveda mora za ogrevanje takšnih nalog ogrevalni sistem imeti določeno toplotno moč, ta potencial pa ne sme le ustrezati splošnim potrebam stavbe (stanovanja), ampak se mora tudi pravilno razporediti po prostorih v skladu z njihovo območje in številne druge pomembne dejavnike.
Običajno se izračun izvede v smeri "od majhnega do velikega". Preprosto povedano, izračuna se potrebna količina toplotne energije za vsak ogrevan prostor, seštejejo se dobljene vrednosti, doda se približno 10% rezerve (tako da oprema ne deluje na mejah svojih zmogljivosti) - in rezultat bo pokazal, koliko energije potrebuje ogrevalni kotel. Vrednosti za vsako sobo bodo izhodišče za izračun potrebnega števila radiatorjev.
Najbolj poenostavljena in najpogosteje uporabljena metoda v neprofesionalnem okolju je vzeti 100 W toplotne energije na kvadratni meter površine:
Najbolj primitiven način izračuna je razmerje 100 W / m²
Vprašanje = S× 100
Vprašanje- zahtevano toplotno moč prostora;
S- površina sobe (m2);
100 - specifična moč na enoto površine (W / m²).
Na primer soba 3,2 × 5,5 m
S= 3,2 × 5,5 = 17,6 m²
Vprašanje= 17,6 × 100 = 1760 W ≈ 1,8 kW
Metoda je očitno zelo preprosta, vendar zelo nepopolna. Takoj je treba omeniti, da se pogojno uporablja le s standardno višino stropa - približno 2,7 m (dovoljeno - v razponu od 2,5 do 3,0 m). S tega vidika bo izračun natančnejši ne iz območja, ampak iz prostornine prostora.
Jasno je, da se v tem primeru vrednost specifične moči izračuna na kubični meter. Za hiše iz armiranobetonske plošče se vzame 41 W / m³ ali 34 W / m³ - iz opeke ali iz drugih materialov.
Vprašanje = S × h× 41 (ali 34)
h- višina stropa (m);
41 ali 34 - specifična moč na enoto prostornine (W / m³).
Na primer, ista soba v panelni hiši z višino stropa 3,2 m:
Vprašanje= 17,6 x 3,2 x 41 = 2309 W ≈ 2,3 kW
Rezultat je natančnejši, saj že upošteva ne le vse linearne dimenzije prostora, temveč celo do določene mere značilnosti sten.
A kljub temu je še daleč od prave natančnosti - številne nianse se izkažejo "zunaj oklepajev". Kako izvesti izračune, ki so bolj približni dejanskim razmeram - v naslednjem razdelku publikacije.
Morda vas bodo zanimale informacije o tem, kaj so
Izračun potrebne toplotne moči ob upoštevanju značilnosti prostorov
Zgoraj opisani izračunski algoritmi so lahko koristni za začetno "oceno", vendar se morate nanje še vedno popolnoma zanašati. Tudi osebi, ki ne razume ničesar v gradbeništvu za ogrevanje stavb, se lahko navedene povprečne vrednosti zagotovo zdijo dvomljive - ne morejo biti enake, recimo za Krasnodarsko ozemlje in za Arhangelsko. Poleg tega je soba prostor spora: ena se nahaja na vogalu hiše, torej ima dve zunanji steni, druga pa je zaščitena pred toplotnimi izgubami v drugih prostorih na treh straneh. Poleg tega ima lahko soba eno ali več oken, tako majhnih kot zelo velikih, včasih celo panoramskih. Tudi okna se lahko razlikujejo po materialu izdelave in drugih oblikovnih značilnostih. In to ni popoln seznam - takšne lastnosti so vidne tudi s "prostim očesom".
Z eno besedo, obstaja veliko odtenkov, ki vplivajo na toplotne izgube vsakega posameznega prostora, zato je bolje, da ne lenujete, ampak opravite bolj natančen izračun. Verjemite mi, da po metodi, predlagani v članku, to ne bo tako težko narediti.
Splošna načela in izračunska formula
Izračuni bodo temeljili na istem razmerju: 100 W na 1 kvadratni meter. Toda samo formula sama "preraste" s precejšnjim številom različnih korekcijskih faktorjev.
Q = (S × 100) × a × b × c × d × e × f × g × h × i × j × k × l × m
Latinske črke, ki označujejo koeficiente, so vzete popolnoma poljubno, po abecednem vrstnem redu in nimajo nobene zveze s standardnimi količinami, sprejetimi v fiziki. O pomenu vsakega koeficienta bomo razpravljali ločeno.
- "A" je koeficient, ki upošteva število zunanjih sten v določeni sobi.
Očitno je, da več ko je zunanjih sten v prostoru, večja je površina, skozi katero prihaja do toplotne izgube. Poleg tega prisotnost dveh ali več zunanjih sten pomeni tudi vogale - izredno ranljiva mesta z vidika nastanka "hladnih mostov". Koeficient "a" se bo prilagodil tej posebnosti prostora.
Koeficient je enak:
- zunanje stene Ne(notranji prostor): a = 0,8;
- zunanja stena ena: a = 1,0;
- zunanje stene dva: a = 1,2;
- zunanje stene tri: a = 1,4.
- "B" - koeficient, ki upošteva lokacijo zunanjih sten prostora glede na kardinalne točke.
Morda vas bodo zanimale informacije o tem, kaj so
Tudi v najhladnejših zimskih dneh sončna energija še vedno vpliva na temperaturno ravnovesje v stavbi. Povsem naravno je, da južna stran hiše prejema nekaj toplote od sončnih žarkov, izguba toplote pa je manjša.
Toda stene in okna, obrnjena proti severu, nikoli ne "vidijo" sonca. Vzhodni del hiše, čeprav "ujame" jutranje sončne žarke, od njih še vedno ne prejema učinkovitega ogrevanja.
Na podlagi tega vnesemo koeficient "b":
- zunanje stene prostora so obrnjene sever ali Vzhod: b = 1,1;
- zunanje stene prostora so usmerjene Jug ali Zahod: b = 1,0.
- "C" - koeficient, ki upošteva lokacijo prostorov glede na zimsko "vrtnico"
Morda ta sprememba ni tako obvezna za hiše, ki se nahajajo na območjih, zaščitenih pred vetrovi. Toda včasih prevladujoči zimski vetrovi lahko sami naredijo svoje "težke prilagoditve" v toplotni bilanci stavbe. Seveda bo vetrna stran, torej "izpostavljena" vetru, izgubila bistveno več telesa v primerjavi z nasprotno stranjo zavetrja.
Na podlagi rezultatov dolgoročnih meteoroloških opazovanj v kateri koli regiji je sestavljena tako imenovana "vrtnica vetrov"-grafični diagram, ki prikazuje prevladujoče smeri vetra v zimski in poletni sezoni. Te podatke lahko dobite pri lokalni hidrometeorološki službi. Vendar mnogi prebivalci sami brez meteorologov odlično vedo, od kod pihajo vetrovi v zimskem času in s katere strani hiše običajno pometajo najgloblje snežne odeje.
Če obstaja želja po večji natančnosti izračunov, lahko v formulo vključite korekcijski faktor "c", ki je enak:
- vetrna stran hiše: c = 1,2;
- zavetrne stene hiše: c = 1,0;
- stena, vzporedna s smerjo vetra: c = 1,1.
- "D" - korekcijski faktor, ki upošteva posebnosti podnebnih razmer v regiji, kjer je bila hiša zgrajena
Seveda bo količina toplotnih izgub skozi vse gradbene strukture stavbe zelo odvisna od ravni zimskih temperatur. Povsem razumljivo je, da v zimskem času odčitki termometra "plešejo" v določenem območju, vendar je za vsako regijo povprečen pokazatelj najnižjih temperatur, značilnih za najhladnejše petdnevno obdobje v letu (običajno je to značilno za januar ). Spodaj je na primer shematski zemljevid ozemlja Rusije, na katerem so približne vrednosti prikazane v barvah.
Običajno te vrednosti ni težko pojasniti v regionalni meteorološki službi, vendar se načeloma lahko vodite po lastnih opažanjih.
Torej, koeficient "d" ob upoštevanju posebnosti podnebja v regiji za svoj izračun vzamemo enako:
- od - 35 ° C in manj: d = 1,5;
- od - 30 ° C do - 34 ° C: d = 1,3;
- od - 25 ° C do - 29 ° C: d = 1,2;
- od - 20 ° C do - 24 ° C: d = 1,1;
- od - 15 ° С do - 19 ° С: d = 1,0;
- od - 10 ° С do - 14 ° С: d = 0,9;
- ni hladnejše - 10 ° С: d = 0,7.
- "E" je koeficient, ki upošteva stopnjo izolacije zunanjih sten.
Skupna vrednost toplotnih izgub stavbe je neposredno povezana s stopnjo izolacije vseh gradbenih konstrukcij. Stene so med vodilnimi po toplotnih izgubah. Zato je vrednost toplotne energije, potrebne za vzdrževanje udobnih bivalnih pogojev v prostoru, odvisna od kakovosti njihove toplotne izolacije.
Vrednost koeficienta za naše izračune lahko vzamemo na naslednji način:
- zunanje stene niso izolirane: e = 1,27;
- srednja stopnja izolacije - stene iz dveh opek ali njihovo površinsko toplotno izolacijo zagotavljajo drugi grelniki: e = 1,0;
- izolacija je bila izvedena kakovostno, na podlagi izvedenih izračunov toplotne tehnike: e = 0,85.
V nadaljevanju te publikacije bodo podana priporočila, kako določiti stopnjo izolacije sten in drugih gradbenih konstrukcij.
- koeficient "f" - popravek za višino stropov
Stropi, zlasti v zasebnih domovih, se lahko razlikujejo po višini. Posledično se bo pri tem parametru razlikovala tudi toplotna moč za ogrevanje ene ali druge sobe istega območja.
Ni velika napaka sprejeti naslednje vrednosti korekcijskega faktorja "f":
- višina stropa do 2,7 m: f = 1,0;
- višina toka od 2,8 do 3,0 m: f = 1,05;
- višina stropa od 3,1 do 3,5 m: f = 1,1;
- višina stropa od 3,6 do 4,0 m: f = 1,15;
- višina stropa nad 4,1 m: f = 1,2.
- « g "- koeficient, ki upošteva vrsto tal ali prostora, ki se nahaja pod tlemi.
Kot je prikazano zgoraj, je tla eden pomembnih virov toplotnih izgub. To pomeni, da je treba v izračunu za to značilnost določene sobe narediti nekaj prilagoditev. Korekcijski faktor "g" je lahko enak:
- hladno tla v tleh ali nad neogrevanim prostorom (na primer klet ali klet): g= 1,4 ;
- izolirana tla v tleh ali nad neogrevanim prostorom: g= 1,2 ;
- ogrevana soba se nahaja spodaj: g= 1,0 .
- « h "- koeficient, ki upošteva vrsto prostora, ki se nahaja zgoraj.
Zrak, ki ga ogreva ogrevalni sistem, se vedno dvigne, in če je strop v prostoru hladen, je povečana toplotna izguba neizogibna, kar bo zahtevalo povečanje zahtevane toplotne moči. Uvedimo koeficient "h" ob upoštevanju te značilnosti izračunane sobe:
- "hladno" podstrešje se nahaja na vrhu: h = 1,0 ;
- na vrhu je izolirano podstrešje ali druga izolirana soba: h = 0,9 ;
- vsaka ogrevana soba se nahaja na vrhu: h = 0,8 .
- « i "- koeficient, ki upošteva posebnosti konstrukcije oken
Okna so ena od "glavnih poti" puščanja toplote. Seveda je veliko v tej zadevi odvisno od kakovosti same okenske konstrukcije. Stari leseni okvirji, ki so bili prej običajno nameščeni v vseh hišah, so po toplotni izolativnosti bistveno slabši od sodobnih večkomornih sistemov z okni z dvojno zasteklitvijo.
Brez besed je jasno, da so lastnosti toplotne izolacije teh oken bistveno drugačne.
Toda med okni PVZH ni popolne enotnosti. Na primer, dvokomorna enota z dvojno zasteklitvijo (s tremi stekli) bo veliko toplejša od enokomorne.
Zato je treba vnesti določen koeficient "i" ob upoštevanju vrste oken, nameščenih v prostoru:
- standardna lesena okna s klasično dvojno zasteklitvijo: jaz = 1,27 ;
-sodobni okenski sistemi z enokomornim oknom z dvojno zasteklitvijo: jaz = 1,0 ;
-sodobni okenski sistemi z dvokomornimi ali trikomornimi okni z dvojno zasteklitvijo, vključno s tistimi z argonskim polnjenjem: jaz = 0,85 .
- « j "- korekcijski faktor za celotno površino zasteklitve prostora
Ne glede na to, kako kakovostna so okna, se izgubam toplote skozi njih še vedno ne bo mogoče popolnoma izogniti. Jasno pa je, da majhnega okna s panoramsko zasteklitvijo skoraj po celotni steni ne moremo primerjati.
Najprej morate najti razmerje med površinami vseh oken v sobi in same sobe:
x = ∑SV REDU /SNS
∑ Sv redu- skupna površina oken v prostoru;
SNS- površino prostora.
Glede na pridobljeno vrednost se določi korekcijski faktor "j":
- x = 0 ÷ 0,1 →j = 0,8 ;
- x = 0,11 ÷ 0,2 →j = 0,9 ;
- x = 0,21 ÷ 0,3 →j = 1,0 ;
- x = 0,31 ÷ 0,4 →j = 1,1 ;
- x = 0,41 ÷ 0,5 →j = 1,2 ;
- « k "- koeficient, ki popravi prisotnost vhodnih vrat
Vrata na ulico ali na ogrevan balkon so vedno dodatna "luknja" za mraz
Vrata na ulico ali na odprt balkon lahko sama prilagodijo toplotno ravnovesje prostora - vsako odprtino spremlja prodor znatne količine hladnega zraka v prostor. Zato je smiselno upoštevati njegovo prisotnost - za to uvedemo koeficient "k", ki ga bomo vzeli enakega:
- brez vrat: k = 1,0 ;
- ena vrata na ulico ali balkon: k = 1,3 ;
- dve vrati na ulico ali balkon: k = 1,7 .
- « l "- možne spremembe sheme priključitve radiatorja na ogrevanje
Morda se bo nekaterim to zdelo nepomembno malenkost, a vseeno - zakaj ne bi takoj upoštevali načrtovane sheme za priključitev ogrevalnih radiatorjev. Dejstvo je, da se njihov prenos toplote in s tem sodelovanje pri vzdrževanju določenega temperaturnega ravnovesja v prostoru precej opazno spreminjata z različnimi vrstami vstavljanja dovodnih in povratnih cevi.
| Ilustracija | Vrsta radiatorskega vložka | Vrednost koeficienta "l" |
|---|---|---|
 | Diagonalna povezava: dovod od zgoraj, "povratek" od spodaj | l = 1,0 |
 | Priključek na eni strani: napajanje od zgoraj, "povratek" od spodaj | l = 1,03 |
 | Dvosmerna povezava: tako dovod kot "povrat" od spodaj | l = 1,13 |
 | Diagonalna povezava: dovod od spodaj, "povratek" od zgoraj | l = 1,25 |
 | Priključek na eni strani: napajanje od spodaj, "povratek" od zgoraj | l = 1,28 |
 | Enosmerna povezava in dobava ter "vrnitev" od spodaj | l = 1,28 |
- « m "- korekcijski faktor za značilnosti mesta namestitve radiatorjev za ogrevanje
In končno, zadnji koeficient, ki je povezan tudi s posebnostmi priključitve ogrevalnih radiatorjev. Verjetno je jasno, da če je baterija odkrito nameščena in je nič ne ovira od zgoraj in od spredaj, bo dala največji prenos toplote. Vendar takšna namestitev ni vedno mogoča - pogosteje so radiatorji delno skriti z okenskimi policami. Možne so tudi druge možnosti. Poleg tega jih nekateri lastniki, ki poskušajo ogrevalne prioritete vgraditi v ustvarjen notranji ansambel, v celoti ali delno skrijejo z okrasnimi zasloni - to pomembno vpliva tudi na toplotno moč.
Če obstajajo določeni "načrti", kako in kje bodo radiatorji nameščeni, se to lahko upošteva tudi pri izračunih z uvedbo posebnega koeficienta "m":
| Ilustracija | Značilnosti namestitve radiatorjev | Vrednost koeficienta "m" |
|---|---|---|
| Radiator se nahaja na steni odprto ali se od zgoraj ne prekriva z okensko polico | m = 0,9 | |
| Radiator je od zgoraj pokrit z okensko polico ali polico | m = 1,0 | |
| Radiator je od zgoraj pokrit s štrlečo stensko nišo | m = 1,07 | |
| Radiator je od zgoraj pokrit z okensko polico (nišo), od spredaj pa z dekorativnim zaslonom | m = 1,12 | |
| Radiator je popolnoma zaprt v okrasnem ohišju | m = 1,2 |
Torej je z izračunsko formulo jasnost. Zagotovo se bodo nekateri bralci takoj lotili glave - pravijo, da je pretežko in okorno. Če pa se zadeve lotevamo sistematično, urejeno, potem sploh ni težav.
Vsak dober lastnik mora nujno imeti podroben grafični načrt svoje "posesti" z navedenimi dimenzijami in običajno - usmerjen v kardinalne točke. Podnebne značilnosti regije ni težko razjasniti. Ostaja le, da se z merilnim trakom sprehodite po vseh prostorih, da razjasnite nekatere odtenke za vsako sobo. Posebnosti stanovanj - "navpična soseska" zgoraj in spodaj, lokacija vhodnih vrat, predlagana ali obstoječa shema za vgradnjo radiatorjev za ogrevanje - nihče, razen lastnikov, ne pozna bolje.
Priporočljivo je, da takoj sestavite delovni list, v katerega vnesete vse potrebne podatke za vsako sobo. Vanj bodo vneseni tudi rezultati izračunov. No, sami izračuni bodo pomagali izvesti vgrajen kalkulator, ki že vsebuje vse zgoraj omenjene koeficiente in razmerja.
Če nekaterih podatkov ni bilo mogoče pridobiti, jih seveda ne morete upoštevati, vendar bo v tem primeru kalkulator "privzeto" izračunal rezultat ob upoštevanju najmanj ugodnih pogojev.
Lahko razmislite o primeru. Imamo načrt hiše (posnet popolnoma arbitraren).
Regija z minimalnimi temperaturami v območju -20 ÷ 25 ° S. Prevladujoči zimski vetrovi = severovzhodni. Hiša je enonadstropna, z izoliranim podstrešjem. Izolirana tla na tleh. Izbrana je optimalna diagonalna povezava radiatorjev, ki bodo nameščeni pod okenske police.
Ustvarimo tabelo nekaj takega:
| Soba, njena površina, višina stropa. Izolacija tal in "soseske" zgoraj in spodaj | Število zunanjih sten in njihova glavna lokacija glede na kardinalne točke in "vrtnico vetrov". Stopnja izolacije sten | Število, vrsta in velikost oken | Razpoložljivost vhodnih vrat (na ulico ali na balkon) | Zahtevana toplotna moč (vključno z 10% rezervo) |
|---|---|---|---|---|
| Površina 78,5 m² | 10,87 kW ≈ 11 kW | |||
| 1. Vhodna dvorana. 3,18 m² Strop 2,8 m. Pokrita tla v tleh. Zgoraj - izolirano podstrešje. | Ena, južna, srednja izolacija. Stranska stran | Ne | Ena | 0,52 kW |
| 2. Dvorana. 6,2 m². Strop 2,9 m. Izolirana tla v tleh. Zgoraj - izolirano podstrešje | Ne | Ne | Ne | 0,62 kW |
| 3. Kuhinja-jedilnica. 14,9 m². Strop 2,9 m. Dobro izolirana tla v tleh. Svehu - izolirano podstrešje | Dva. Jug, zahod. Povprečna stopnja izolacije. Stranska stran | Dve enokomorni okni z dvojno zasteklitvijo, 1200 × 900 mm | Ne | 2,22 kW |
| 4. Otroška soba. 18,3 m². Strop 2,8 m. Dobro izolirana tla v tleh. Zgoraj - izolirano podstrešje | Dva, severozahod. Visoka stopnja izolacije. Privetrna | Dve okni z dvojno zasteklitvijo, 1400 × 1000 mm | Ne | 2,6 kW |
| 5. Spalnica. 13,8 m² Strop 2,8 m. Dobro izolirana tla v tleh. Zgoraj - izolirano podstrešje | Dva, sever, vzhod. Visoka stopnja izolacije. Privetrna stran | Enojno okno z dvojno zasteklitvijo, 1400 × 1000 mm | Ne | 1,73 kW |
| 6. Dnevna soba. 18,0 m². Strop 2,8 m. Dobro izolirana tla. Zgornje izolirano podstrešje | Dva, vzhod, jug. Visoka stopnja izolacije. Vzporedno s smerjo vetra | Štiri okna z dvojno zasteklitvijo, 1500 × 1200 mm | Ne | 2,59 kW |
| 7. Kopalnica je združena. 4,12 m². Strop 2,8 m. Dobro izolirana tla. Zgoraj je izolirano podstrešje. | Ena, sever. Visoka stopnja izolacije. Privetrna stran | Ena stvar. Leseni okvir z dvojno zasteklitvijo. 400 × 500 mm | Ne | 0,59 kW |
| SKUPAJ: |
Nato s pomočjo spodnjega kalkulatorja naredimo izračun za vsako sobo (že ob upoštevanju 10% rezerve). Priporočena aplikacija ne sme trajati dolgo. Po tem je treba povzeti dobljene vrednosti za vsak prostor - to bo potrebna skupna moč ogrevalnega sistema.
Mimogrede, rezultat za vsako sobo bo pripomogel k pravilni izbiri potrebnega števila grelnih radiatorjev - preostane le deliti s specifično toplotno močjo enega odseka in ga zaokrožiti.
Oblikovanje in toplotni izračun ogrevalnega sistema je obvezna faza pri urejanju ogrevanja hiše. Glavna naloga računalniških dejavnosti je določiti optimalne parametre kotla in radiatorskega sistema.
Morate priznati, da se na prvi pogled morda zdi, da lahko samo inženir izračuna izračun toplotne tehnike. Vendar ni vse tako zapleteno. Če poznamo algoritem dejanj, se bo izkazalo, da samostojno izvede potrebne izračune.
Članek podrobno opisuje postopek izračuna in vsebuje vse potrebne formule. Za boljše razumevanje smo pripravili primer toplotnega izračuna za zasebno hišo.
Klasična toplotna zasnova ogrevalnega sistema je konsolidiran tehnični dokument, ki vključuje obvezne standardne metode izračuna po korakih.
Toda preden preučite te izračune glavnih parametrov, se morate odločiti o konceptu samega ogrevalnega sistema.
Galerija slik
Za ogrevalni sistem je značilna prisilna oskrba in neprostovoljno odvajanje toplote v prostoru.
Glavne naloge izračuna in načrtovanja ogrevalnega sistema:
- najbolj zanesljivo določiti toplotne izgube;
- določiti količino in pogoje uporabe hladilne tekočine;
- čim natančneje izberite elemente proizvodnje, gibanja in prenosa toplote.
Sobno temperaturo pozimi pa zagotavlja ogrevalni sistem. Zato nas zanimajo temperaturna območja in njihova odstopanja za zimsko sezono.
Večina regulativnih dokumentov določa naslednja temperaturna območja, ki človeku omogočajo udobno bivanje v sobi.
Za nestanovanjske prostore pisarniškega tipa s površino do 100 m 2:
- 22-24 ° C- optimalna temperatura zraka;
- 1 ° C- dovoljeno nihanje.
Za pisarniške prostore s površino več kot 100 m 2 je temperatura 21-23 ° C. Za nestanovanjske prostore industrijskega tipa se temperaturna območja močno razlikujejo glede na namen prostorov in uveljavljene standarde varstva dela.
Vsak ima svojo udobno sobno temperaturo. Nekomu je všeč, da je v sobi zelo toplo, nekomu je udobno, ko je v sobi hladno - vse to je čisto individualno
Kar zadeva stanovanjske prostore: stanovanja, zasebne hiše, posestva itd., Obstajajo določena temperaturna območja, ki jih je mogoče prilagoditi glede na želje prebivalcev.
In vendar imamo za posebne prostore stanovanja in hiše:
- 20-22 ° C- dnevna soba, vključno z otroško sobo, toleranca ± 2 ° C -
- 19-21 ° C- kuhinja, stranišče, toleranca ± 2 ° С;
- 24-26 ° C- kopalnica, tuš, bazen, toleranca ± 1 ° С;
- 16-18 ° C- hodniki, hodniki, stopnišča, shrambe, toleranca + 3 ° С
Pomembno je omeniti, da obstaja še nekaj osnovnih parametrov, ki vplivajo na temperaturo v prostoru in na katere se morate osredotočiti pri izračunu ogrevalnega sistema: vlažnost (40-60%), koncentracija kisika in ogljikovega dioksida v zraku (250: 1), hitrost gibanja zračne mase (0,13-0,25 m / s) itd.
Izračun toplotne izgube v hiši
Po drugem zakonu termodinamike (šolska fizika) ni spontanega prenosa energije iz manj segretih na bolj ogrevane mini- ali makropredmete. Poseben primer tega zakona je "prizadevanje" ustvariti temperaturno ravnovesje med dvema termodinamičnima sistemoma.
Na primer, prvi sistem je okolje s temperaturo -20 ° C, drugi sistem je stavba z notranjo temperaturo + 20 ° C. V skladu z zgornjim zakonom si bosta ta dva sistema prizadevala za uravnoteženje z izmenjavo energije. To se bo zgodilo s pomočjo toplotnih izgub iz drugega sistema in hlajenja v prvem.
Nedvoumno je mogoče reči, da je temperatura okolice odvisna od zemljepisne širine, na kateri se nahaja zasebna hiša. Temperaturna razlika vpliva na količino uhajanja toplote iz stavbe (+)
Izguba toplote pomeni neprostovoljno sproščanje toplote (energije) iz nekega objekta (hiše, stanovanja). Za običajno stanovanje ta postopek ni tako "opazen" v primerjavi z zasebno hišo, saj se stanovanje nahaja znotraj stavbe in je "v bližini" drugih stanovanj.
V zasebni hiši toplota do neke mere "odide" skozi zunanje stene, tla, streho, okna in vrata.
Če poznamo količino toplotne izgube za najbolj neugodne vremenske razmere in značilnosti teh pogojev, je mogoče z visoko natančnostjo izračunati moč ogrevalnega sistema.
Tako se količina puščanja toplote iz stavbe izračuna po naslednji formuli:
Q = Q tla + Q stena + Q okno + Q streha + Q vrata +… + Q i, kje
Qi- prostornina toplotnih izgub zaradi enotnega videza ovojnice stavbe.
Vsaka komponenta formule se izračuna po formuli:
Q = S * ∆T / R, kje
- Vprašanje- toplotna puščanja, V;
- S- površina določene vrste konstrukcije, kvadrat m;
- ∆T- temperaturna razlika med zunanjim in notranjim zrakom, ° C;
- R- toplotna upornost določene vrste konstrukcije, m 2 * ° C / W.
Priporočljivo je, da se vrednost toplotne odpornosti za dejansko obstoječe materiale vzame iz pomožnih tabel.
Poleg tega je mogoče toplotno upornost doseči z naslednjim razmerjem:
R = d / k, kje
- R- toplotna upornost, (m 2 * K) / W;
- k- koeficient toplotne prevodnosti materiala, W / (m 2 * K);
- d Je debelina tega materiala, m.
Pri starejših hišah z vlažno strešno konstrukcijo pride do uhajanja toplote skozi vrh stavbe, in sicer skozi streho in podstrešje. Izvajanje dejavnosti za reševanje tega problema.
Če izolirate podstrešni prostor in streho, se lahko skupne toplotne izgube iz hiše znatno zmanjšajo.
Obstaja več drugih vrst toplotnih izgub v hiši zaradi razpok v konstrukcijah, prezračevalnem sistemu, kuhinjski nape, odpiranju oken in vrat. Vendar ni smiselno upoštevati njihove prostornine, saj ne predstavljajo več kot 5% skupnega števila glavnih puščanj toplote.
Določitev moči kotla
Za vzdrževanje temperaturne razlike med okoljem in temperaturo v hiši je potreben avtonomni ogrevalni sistem, ki vzdržuje želeno temperaturo v vsaki sobi zasebne hiše.
Osnova ogrevalnega sistema je drugačna: tekoče ali trdno gorivo, električno ali plinsko.
Kotel je osrednji del ogrevalnega sistema, ki proizvaja toploto. Glavna značilnost kotla je njegova moč, in sicer hitrost pretvorbe količine toplote na enoto časa.
Po izračunu toplotne obremenitve za ogrevanje bomo dobili zahtevano nazivno moč kotla.
Za običajno večsobno stanovanje se moč kotla izračuna na podlagi površine in specifične moči:
P kotel = (S soba * P specifična) / 10, kje
- S prostori- skupna površina ogrevanega prostora;
- R specifično- gostota moči glede na podnebne razmere.
Toda ta formula ne upošteva toplotnih izgub, ki v zasebni hiši zadostujejo.
Obstaja še en odnos, ki upošteva ta parameter:
Kotel P = (izgube Q * S) / 100, kje
- P kotel- moč kotla;
- Q izgube- toplotne izgube;
- S- ogrevano območje.
Nazivno moč kotla je treba povečati. Zaloga je potrebna, če nameravate kotel uporabljati za ogrevanje vode v kopalnici in kuhinji.
V večini ogrevalnih sistemov za zasebne hiše je priporočljivo uporabiti ekspanzijsko posodo, v kateri bo shranjena zaloga hladilne tekočine. Vsaka zasebna hiša potrebuje oskrbo s toplo vodo
Za zagotovitev rezerve moči kotla je treba zadnji formuli dodati varnostni faktor K:
Kotel P = (izgube Q * S * K) / 100, kje
TO- bo enaka 1,25, to pomeni, da se bo ocenjena moč kotla povečala za 25%.
Tako moč kotla omogoča vzdrževanje standardne temperature zraka v prostorih stavbe, pa tudi začetno in dodatno količino tople vode v hiši.
Značilnosti izbire radiatorjev
Radiatorji, plošče, sistemi talnega ogrevanja, konvektorji itd. So standardne komponente za zagotavljanje toplote v prostoru. Najpogostejši deli ogrevalnega sistema so radiatorji.
Hladilnik je posebna votla modularna konstrukcija iz zlitine z visokim odvajanjem toplote. Narejen je iz jekla, aluminija, litega železa, keramike in drugih zlitin. Načelo delovanja radiatorja za ogrevanje se zmanjša na sevanje energije iz hladilne tekočine v prostor prostora skozi "cvetne liste".
Aluminij in bimetalni radiator za ogrevanje je nadomestil masivne radiatorje iz litega železa. Enostavnost proizvodnje, visoko odvajanje toplote, dobra konstrukcija in zasnova so naredili ta izdelek priljubljeno in razširjeno orodje za sevanje toplote v prostoru.
V sobi je več tehnik. Spodnji seznam metod je razvrščen po vrstnem redu povečanja računalniške natančnosti.
Možnosti izračuna:
- Po območju... N = (S * 100) / C, kjer je N število odsekov, S je površina prostora (m 2), C je prenos toplote enega dela radiatorja (W, vzeto iz teh potnih listov ali certifikat izdelka), 100 W je količina toplotnega toka, ki je potrebna za ogrevanje 1 m 2 (empirična vrednost). Postavlja se vprašanje: kako upoštevati višino stropa prostora?
- Po obsegu... N = (S * H * 41) / C, kjer je N, S, C - podobno. H je višina prostora, 41 W je količina toplotnega toka, ki je potrebna za ogrevanje 1 m 3 (empirična vrednost).
- Po kvotah... N = (100 * S * k1 * k2 * k3 * k4 * k5 * k6 * k7) / C, kjer so N, S, C in 100 podobni. k1 - ob upoštevanju števila komor v stekleni enoti okna prostora, k2 - toplotna izolacija sten, k3 - razmerje med površino oken in površino prostora, k4 - povprečna temperatura pod ničlo v najhladnejšem zimskem tednu, k5 - število zunanjih sten prostora (ki "gredo" na ulico), k6 - vrsta prostora na vrhu, k7 - višina stropa.
To je najbolj natančen način za izračun števila odsekov. Seveda se delni izračuni vedno zaokrožijo na naslednje celo število.
Hidravlični izračun oskrbe z vodo
Seveda "slika" izračuna toplote za ogrevanje ne more biti popolna brez izračuna takšnih značilnosti, kot sta prostornina in hitrost toplotnega nosilca. V večini primerov je hladilno sredstvo navadna voda v tekočem ali plinastem agregatnem stanju.
Priporočljivo je izračunati dejansko prostornino toplotnega nosilca s seštevanjem vseh votlin v ogrevalnem sistemu. Pri uporabi kotla z enim krogom je to najboljša možnost. Pri uporabi dvokrožnih kotlov v ogrevalnem sistemu je treba upoštevati porabo tople vode za higienske in druge gospodinjske namene.
Izračun količine vode, ogrevane z dvokrožnim kotlom za oskrbo prebivalcev s toplo vodo in ogrevanjem hladilne tekočine, se izvede tako, da se sešteje notranja prostornina ogrevalnega kroga in dejanske potrebe uporabnikov po ogrevani vodi.
Količina tople vode v ogrevalnem sistemu se izračuna po formuli:
W = k * P, kje
- W- prostornina nosilca toplote;
- P- moč ogrevalnega kotla;
- k- faktor moči (število litrov na enoto moči je 13,5, razpon - 10-15 litrov).
Posledično je končna formula videti tako:
Š = 13,5 * P
Pretok ogrevalnega medija je končna dinamična ocena ogrevalnega sistema, ki označuje stopnjo kroženja tekočine v sistemu.
Ta vrednost pomaga oceniti vrsto in premer cevovoda:
V = (0,86 * P * μ) / ∆T, kje
- P- moč kotla;
- μ - učinkovitost kotla;
- ∆T- temperaturna razlika med dovodno in povratno vodo.
Z uporabo zgornjih metod bo mogoče dobiti resnične parametre, ki so "temelj" prihodnjega ogrevalnega sistema.
Primer toplotne zasnove
Kot primer izračuna toplote je navadna enonadstropna hiša s štirimi dnevnimi sobami, kuhinjo, kopalnico, "zimskim vrtom" in pomožnimi prostori.
Temelj je iz monolitne armiranobetonske plošče (20 cm), zunanje stene so betonske (25 cm) z ometom, streha je iz lesenih tramov, streha je iz kovine in mineralne volne (10 cm)
Določimo začetne parametre hiše, potrebne za izračune.
Mere stavbe:
- višina tal - 3 m;
- majhno okno sprednje in zadnje strani stavbe 1470 * 1420 mm;
- veliko fasadno okno 2080 * 1420 mm;
- vhodna vrata 2000 * 900 mm;
- zadnja vrata (izhod na teraso) 2000 * 1400 (700 + 700) mm.
Skupna širina objekta je 9,5 m 2, dolžina 16 m 2. Ogrevane bodo le dnevne sobe (4 kosi), kopalnica in kuhinja.
Če želite natančno izračunati toplotne izgube na stenah iz območja zunanjih sten, morate odšteti površino vseh oken in vrat - to je popolnoma drugačna vrsta materiala s svojo toplotno odpornostjo
Začnemo z izračunom površin homogenih materialov:
- tlorisna površina - 152 m 2;
- strešna površina - 180 m 2, ob upoštevanju višine podstrešja 1,3 m in širine steze - 4 m;
- površina oken - 3 * 1,47 * 1,42 + 2,08 * 1,42 = 9,22 m 2;
- površina vrat - 2 * 0,9 + 2 * 2 * 1,4 = 7,4 m 2.
Površina zunanjih sten bo 51 * 3-9,22-7,4 = 136,38 m 2.
Preidimo na izračun toplotne izgube za vsak material:
- Q nadstropje = S * ∆T * k / d = 152 * 20 * 0,2 / 1,7 = 357,65 W;
- Q streha = 180 * 40 * 0,1 / 0,05 = 14400 W;
- Q okno = 9,22 * 40 * 0,36 / 0,5 = 265,54 W;
- Q vrata = 7,4 * 40 * 0,15 / 0,75 = 59,2 W;
Tudi stena Q je enakovredna 136,38 * 40 * 0,25 / 0,3 = 4546. Vsota vseh toplotnih izgub bo 19628,4 W.
Posledično izračunamo moč kotla: P kotel = izgube Q * S ogrevanje_prostor * 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.
Izračunali bomo število odsekov radiatorjev za eno od sob. Za vse ostale so izračuni enaki. Na primer, vogalna soba (levo, spodnji kot diagrama) je 10,4 m2.
Zato je 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.
Ta soba potrebuje 9 delov ogrevalnega radiatorja s toplotno močjo 180 W.
Preusmerimo se na izračun količine hladilne tekočine v sistemu - W = 13,5 * P = 13,5 * 21 = 283,5 litra. To pomeni, da bo hitrost hladilne tekočine: V = (0,86 * P * μ) / ∆T = (0,86 * 21000 * 0,9) / 20=812,7 litra.
Posledično bo celoten promet celotne prostornine hladilne tekočine v sistemu enak 2,87 krat na uro.
Izbor člankov o toplotnem izračunu bo pomagal določiti natančne parametre elementov ogrevalnega sistema:
Zaključki in uporaben video na to temo
Preprost izračun ogrevalnega sistema za zasebno hišo je predstavljen v naslednjem pregledu:
Spodaj so prikazane vse tankosti in splošno sprejete metode za izračun toplotne izgube stavbe:
Druga možnost za izračun uhajanja toplote v tipični zasebni hiši:
Ta video govori o značilnostih kroženja nosilca energije za ogrevanje doma:
Termični izračun ogrevalnega sistema je individualne narave, treba ga je izvesti pravilno in natančno. Bolj ko bodo izračuni natančnejši, manj bodo morali lastniki podeželske hiše med delovanjem preplačati.
Ali imate izkušnje s toplotnim izračunom ogrevalnega sistema? Ali pa imate še vedno vprašanja na to temo? Prosimo, delite svoje mnenje in pustite komentarje. Blok povratnih informacij se nahaja spodaj.
Pri načrtovanju ogrevalnih sistemov za vse vrste stavb je treba izvesti pravilne izračune in nato razviti ustrezen diagram ogrevalnega kroga. Na tej stopnji je treba posebno pozornost nameniti izračunu toplotne obremenitve za ogrevanje. Za rešitev tega problema je pomembno uporabiti celosten pristop in upoštevati vse dejavnike, ki vplivajo na delovanje sistema.
- Toplotna značilnost stavbe - 0,49 W / m³ * S.
- Koeficient razjasnitve - 1.
- Optimalni temperaturni indeks znotraj stavbe je 22 stopinj.
- Optimalni parametri notranje temperature.
- Skupna površina stavbe.
- Temperatura zraka zunaj.
- Površina in debelina stene - 290 m² in 0,4 m.
- V stavbi so okna (dvojna zasteklitev z argonom) - 45 m² (R = 0,76 m² * C / W).
- Stene so iz masivne opeke - λ = 0,56.
- Stavba je bila izolirana z ekspandiranim polistirenom - d = 110 mm, λ = 0,036.
Pokaži vse
Pomen parametrov
S kazalnikom toplotne obremenitve lahko ugotovite količino toplotne energije, potrebno za ogrevanje določenega prostora, pa tudi stavbe kot celote. Glavna spremenljivka tukaj je zmogljivost vse ogrevalne opreme, ki se načrtuje za uporabo v sistemu. Poleg tega je treba upoštevati toplotne izgube v hiši.
Idealna situacija se zdi, v kateri zmogljivost ogrevalnega kroga omogoča ne le odpravo vseh izgub toplotne energije v stavbi, temveč tudi zagotavljanje udobnih bivalnih pogojev. Za pravilen izračun specifične toplotne obremenitve: Upoštevati je treba vse dejavnike, ki vplivajo na ta parameter:
Optimalni način delovanja ogrevalnega sistema je mogoče sestaviti le ob upoštevanju teh dejavnikov. Merska enota indikatorja je lahko Gcal / uro ali kW / uro.
izračun obremenitve ogrevanja
Izbira metode
Preden začnete izračun ogrevalne obremenitve po povečanih kazalnikih, se morate odločiti o priporočenih temperaturnih pogojih za stanovanjsko stavbo. Če želite to narediti, se morate sklicevati na norme SanPiN 2.1.2.2645-10. Na podlagi podatkov, navedenih v tem regulativnem dokumentu, je treba zagotoviti načine delovanja ogrevalnega sistema za vsak prostor.
Danes uporabljene metode za izračun urne obremenitve ogrevalnega sistema omogočajo pridobivanje rezultatov različnih stopenj natančnosti. V nekaterih primerih so za zmanjšanje napake potrebni zapleteni izračuni.
Če pri načrtovanju ogrevalnega sistema optimizacija stroškov energije ni prioriteta, so dovoljene manj natančne metode.
Izračun toplotne obremenitve in projektiranje ogrevalnih sistemov Audytor OZC + Audytor C.O.
Preprosti načini
Vsaka metoda za izračun toplotne obremenitve vam omogoča, da izberete optimalne parametre ogrevalnega sistema. Tudi ta kazalnik pomaga ugotoviti potrebo po delu za izboljšanje toplotne izolacije stavbe. Danes se uporabljata dve dokaj preprosti metodi izračuna toplotne obremenitve.
Odvisno od območja
Če imajo vsi prostori v stavbi standardne mere in dobro toplotno izolacijo, lahko uporabite metodo izračuna potrebne moči ogrevalne opreme glede na območje. V tem primeru je treba proizvesti 1 kW toplotne energije na vsakih 10 m 2 prostora. Nato je treba dobljeni rezultat pomnožiti s korekcijskim faktorjem podnebne cone.
To je najpreprostejša metoda izračuna, vendar ima eno resno pomanjkljivost - napaka je zelo velika. Med izračuni se upošteva le podnebna regija. Vendar pa na učinkovitost ogrevalnega sistema vpliva veliko dejavnikov. Zato te tehnike v praksi ni priporočljivo uporabljati.
Združeni izračuni
Z uporabo metode izračuna toplote po zbirnih kazalnikih bo napaka pri izračunu manjša. Ta metoda se je prvič pogosto uporabljala za določanje toplotne obremenitve v razmerah, ko natančni parametri strukture niso bili znani. Za določitev parametra se uporablja izračunska formula:
Qod = q0 * a * Vn * (tvn - tnro),
kjer je q0 specifična toplotna značilnost konstrukcije;
a - korekcijski faktor;
Vн - zunanji volumen stavbe;
tвн, tнро - vrednosti temperature znotraj hiše in zunaj nje.
Kot primer izračuna toplotnih obremenitev na podlagi združenih kazalnikov lahko izračunate največji kazalnik za ogrevalni sistem stavbe vzdolž zunanjih sten 490 m 2. Dvonadstropna stavba s skupno površino 170 m 2 se nahaja v Sankt Peterburgu.
Najprej morate za določitev vseh uporabiti regulativni dokument vhodni podatki, potrebni za izračun:
Ob predpostavki, da je najnižja temperatura pozimi -15 stopinj, lahko vse znane vrednosti nadomestimo s formulo - Q = 0,49 * 1 * 490 (22 + 15) = 8,883 kW. Z uporabo najpreprostejše metodologije za izračun osnovne toplotne obremenitve bi bil rezultat višji - Q = 17 * 1 = 17 kWh. Pri tem konsolidirana metoda za izračun kazalnika obremenitve upošteva bistveno več dejavnikov:
Tudi ta tehnika z minimalno napako omogoča izračun moči vsakega radiatorja, nameščenega v ločenem prostoru. Njegova edina pomanjkljivost je nezmožnost izračuna toplotne izgube stavbe.
Izračun toplotnih obremenitev, Barnaul
Kompleksna tehnika
Ker se tudi pri povečanem izračunu izkaže, da je napaka precej velika, je treba uporabiti bolj zapleteno metodo za določanje parametra obremenitve ogrevalnega sistema. Da bi bili rezultati čim bolj natančni, je treba upoštevati značilnosti hiše. Med njimi je najpomembnejša odpornost na prenos toplote ® materialov, uporabljenih za izdelavo vsakega elementa stavbe - tal, sten in stropa.
Ta vrednost je obratno povezana s toplotno prevodnostjo (λ), ki kaže sposobnost materialov za prenos toplote. Povsem očitno je, da višja kot je toplotna prevodnost, bolj aktivno bo hiša izgubljala toploto. Ker se ta debelina materialov (d) ne upošteva pri toplotni prevodnosti, je treba najprej izračunati odpornost na prenos toplote po enostavni formuli - R = d / λ.
Obravnavana tehnika je sestavljena iz dveh stopenj. Najprej se izračunajo toplotne izgube za okenske odprtine in zunanje stene, nato pa za prezračevanje. Kot primer lahko vzamete naslednje značilnosti strukture:
Na podlagi vhodnih podatkov je mogoče določiti indikator upora televizijskega prenosa sten - R = 0,4 / 0,56 = 0,71 m² * C / W. Nato se določi podoben pokazatelj izolacije - R = 0,11 / 0,036 = 3,05 m² * C / W. Ti podatki nam omogočajo, da določimo naslednji kazalnik - R skupaj = 0,71 + 3,05 = 3,76 m² * C / W.
Dejanska toplotna izguba sten bo - (1 / 3,76) * 245 + (1 / 0,76) * 45 = 125,15 W. Temperaturni parametri so ostali nespremenjeni v primerjavi s skupnim izračunom. Naslednji izračuni se izvedejo v skladu s formulo - 125,15 * (22 + 15) = 4,63 kW / h.
Izračun toplotne moči ogrevalnih sistemov
Na drugi stopnji se izračuna toplotna izguba prezračevalnega sistema. Znano je, da je prostornina hiše 490 m³, gostota zraka pa 1,24 kg / m³. To vam omogoča, da ugotovite njegovo maso - 608 kg. Čez dan se zrak v prostoru v povprečju obnovi 5 -krat. Po tem lahko izračunate toplotne izgube prezračevalnega sistema - (490 * 45 * 5) / 24 = 4593 kJ, kar ustreza 1,27 kW / h. Ostaja še določiti skupne toplotne izgube konstrukcije in sešteti razpoložljive rezultate, - 4,63 + 1,27 = 5,9 kW / h.
Udobje in udobje doma se ne začnejo z izbiro pohištva, zaključkom in celotnim videzom. Začnejo s toploto, ki jo zagotavlja ogrevanje. In samo nakup dragega ogrevalnega kotla () in kakovostnih radiatorjev za to ni dovolj - najprej morate oblikovati sistem, ki bo vzdrževal optimalno temperaturo v hiši. Toda, da bi dobili dober rezultat, morate razumeti, kaj in kako storiti, kakšne so nianse in kako vplivajo na proces. V tem članku se boste seznanili z osnovnimi znanji o tem primeru - kaj je ogrevalni sistem, kako se izvaja in kateri dejavniki nanj vplivajo.
Čemu služi toplotni izračun?
Nekatere lastnike zasebnih hiš ali tiste, ki jih bodo šele zgradili, zanima, ali je smiselno toplotni izračun ogrevalnega sistema? Navsezadnje govorimo o preprosti podeželski koči in ne o stanovanjski hiši ali industrijskem podjetju. Zdi se, da je dovolj samo kupiti kotel, namestiti radiatorje in voditi cevi do njih. Po eni strani so delno pravilni - za zasebna gospodinjstva izračun ogrevalnega sistema ni tako kritično vprašanje kot za industrijske prostore ali večstanovanjske komplekse. Po drugi strani pa obstajajo trije razlogi, zakaj je vredno prirediti tak dogodek. , lahko preberete v našem članku.
- Toplotni izračun močno poenostavlja birokratske procese, povezane s uplinjanjem zasebne hiše.
- Določanje moči, potrebne za ogrevanje doma, vam omogoča, da izberete ogrevalni kotel z optimalnimi lastnostmi. Ne boste preveč plačali za presežne lastnosti izdelka in ne boste imeli neprijetnosti zaradi dejstva, da kotel ni dovolj močan za vaš dom.
- Toplotni izračun vam omogoča natančnejšo izbiro cevi, ventilov in druge opreme za ogrevalni sistem zasebne hiše. In na koncu bodo vsi ti precej dragi izdelki delovali tako dolgo, kot je značilno za njihovo zasnovo in značilnosti.
Začetni podatki za toplotni izračun ogrevalnega sistema
Preden začnete računati in delati s podatki, jih morate pridobiti. Tu se za tiste lastnike podeželskih hiš, ki prej niso bili vključeni v projektne dejavnosti, pojavi prva težava - na katere značilnosti je treba biti pozoren. Za vaše udobje so povzeti na majhnem spodnjem seznamu.
- Površina stavbe, višina do stropa in notranja prostornina.
- Vrsta stavbe, prisotnost sosednjih stavb.
- Materiali, uporabljeni pri gradnji stavbe - kaj in kako so izdelana tla, stene in streha.
- Število oken in vrat, kako so opremljena, kako dobro so izolirana.
- Za kakšne namene bodo uporabljeni ti ali tisti deli stavbe - kje bodo kuhinja, kopalnica, dnevna soba, spalnice in kje - nestanovanjski in tehnični prostori.
- Trajanje ogrevalne sezone, povprečna najnižja temperatura v tem obdobju.
- "Rose of the Winds", prisotnost drugih zgradb v bližini.
- Območje, kjer je hiša že zgrajena ali se bo šele začela graditi.
- Najprimernejša temperatura za prebivalce določenih prostorov.
- Lokacija priključkov na vodovod, plin in elektriko.
Izračun moči ogrevalnega sistema glede na površino ohišja
Eden najhitrejših in najlažje razumljivih načinov za določitev moči ogrevalnega sistema je izračun površine prostora. To metodo široko uporabljajo prodajalci ogrevalnih kotlov in radiatorjev. Izračun moči ogrevalnega sistema po površini poteka v nekaj preprostih korakih.
Korak 1. Po načrtu oziroma že postavljenem objektu je notranja površina objekta določena v kvadratnih metrih.
2. korak. Dobljeno število se pomnoži s 100-150 - to je koliko vatov celotne moči ogrevalnega sistema potrebuje za vsak m2 ohišja.
3. korak. Nato se rezultat pomnoži z 1,2 ali 1,25 - to je potrebno za ustvarjanje rezerve moči, da bo ogrevalni sistem lahko vzdrževal udobno temperaturo v hiši tudi v primeru najhujših zmrzali.
4. korak. Izračuna se in zabeleži končna številka - moč ogrevalnega sistema v vatih, potrebna za ogrevanje določenega doma. Na primer, za vzdrževanje ugodne temperature v zasebni hiši s površino 120 m2 je potrebno približno 15.000 vatov.
Nasvet! V nekaterih primerih lastniki hišic razdelijo notranjo površino ohišja na del, ki zahteva resno ogrevanje, in del, za katerega to ni potrebno. V skladu z njimi se uporabljajo različni koeficienti - na primer za dnevne sobe je 100, za tehnične prostore pa 50-75.
5. korak. Glede na že določene izračunane podatke je izbran poseben model ogrevalnega kotla in radiatorjev.
Treba je razumeti, da je edina prednost te metode toplotnega izračuna ogrevalnega sistema hitrost in preprostost. Poleg tega ima metoda številne pomanjkljivosti.
- Pomanjkanje upoštevanja podnebja na območju, kjer se gradijo stanovanja - za Krasnodar bo ogrevalni sistem z zmogljivostjo 100 W na kvadratni meter očitno odveč. In za skrajni sever morda ne bo dovolj.
- Pomanjkanje upoštevanja višine prostorov, vrste sten in tal, iz katerih so postavljeni - vse te značilnosti resno vplivajo na stopnjo možnih toplotnih izgub in s tem na potrebno moč ogrevalnega sistema za hišo.
- Sama metoda izračuna ogrevalnega sistema po moči je bila prvotno razvita za velike industrijske prostore in stanovanjske stavbe. Zato za posamezno kočo ni pravilno.
- Pomanjkanje upoštevanja števila oken in vrat, obrnjenih proti ulici, medtem ko je vsak od teh objektov nekakšen "hladni most".
Je torej smiselno uporabiti izračun ogrevalnega sistema po površini? Da, vendar le kot predhodne ocene, ki vam omogočajo, da dobite vsaj nekaj predstave o vprašanju. Če želite doseči boljše in natančnejše rezultate, se obrnite na bolj zapletene metode.
Predstavljajte si naslednjo metodo za izračun moči ogrevalnega sistema - je tudi precej preprosta in enostavna, hkrati pa ima večjo natančnost končnega rezultata. V tem primeru osnova za izračune ni površina prostora, ampak njegova prostornina. Poleg tega izračun upošteva število oken in vrat v stavbi, povprečno stopnjo zmrzali zunaj. Naj predstavimo majhen primer uporabe te metode - obstaja hiša s skupno površino 80 m 2, sobe v katerih so visoke 3 m. Stavba se nahaja v moskovski regiji. Skupaj je 6 oken in 2 vrat obrnjenih navzven. Izračun moči ogrevalnega sistema bo videti tako. Kako narediti , Lahko preberete v našem članku. "
Korak 1. Določena je prostornina stavbe. To je lahko vsota posamezne sobe ali skupna številka. V tem primeru se prostornina izračuna na naslednji način - 80 * 3 = 240 m 3.
2. korak.Šteje se število oken in število vrat, obrnjenih proti ulici. Vzemimo podatke iz primera - 6 oziroma 2.
3. korak. Koeficient se določi glede na območje, na katerem se nahaja hiša, in kako hude so zmrzali.
Tabela. Vrednosti regionalnih koeficientov za izračun prostornine kurilne moči.
Ker v primeru govorimo o hiši, zgrajeni v moskovski regiji, bo imel regionalni koeficient vrednost 1,2.
4. korak. Za samostojne zasebne koče se vrednost prostornine stavbe, določena v prvi operaciji, pomnoži s 60. Izračunamo - 240 * 60 = 14 400.
5. korak. Nato se rezultat izračuna prejšnjega koraka pomnoži z regionalnim koeficientom: 14.400 * 1.2 = 17.280.
6. korak.Število oken v hiši se pomnoži s 100, število vrat, obrnjenih navzven, pomnožimo z 200. Rezultate povzamemo. Izračuni v primeru izgledajo tako - 6 * 100 + 2 * 200 = 1000.
7. korak.Številke, pridobljene iz rezultatov petega in šestega koraka, seštejejo: 17 280 + 1000 = 18 280 W. To je zmogljivost ogrevalnega sistema, ki je potrebna za vzdrževanje optimalne temperature v stavbi pod zgoraj navedenimi pogoji.
Treba je razumeti, da izračun prostornine ogrevalnega sistema prav tako ni popolnoma natančen - izračuni ne upoštevajo materiala sten in tal stavbe ter njihovih toplotnoizolacijskih lastnosti. Prav tako se ne upošteva naravno prezračevanje, ki je značilno za vsak dom.
Kako optimizirati stroške ogrevanja? To nalogo rešuje le celosten pristop, ki upošteva vse parametre sistema, zgradbe in podnebne značilnosti regije. V tem primeru je najpomembnejša komponenta toplotna obremenitev pri ogrevanju: izračun urnih in letnih kazalnikov je vključen v sistem za izračun učinkovitosti sistema.
Zakaj morate poznati ta parameter
Kakšen je izračun toplotne obremenitve za ogrevanje? Določa optimalno količino toplotne energije za vsak prostor in zgradbo kot celoto. Spremenljivke so moč ogrevalne opreme - kotla, radiatorjev in cevovodov. Upoštevajo se tudi toplotne izgube hiše.
V idealnem primeru bi morala toplotna moč ogrevalnega sistema kompenzirati vse toplotne izgube in hkrati vzdrževati udobno temperaturo. Zato morate pred izračunom letne ogrevalne obremenitve ugotoviti glavne dejavnike, ki nanjo vplivajo:
- Značilnosti strukturnih elementov hiše. Zunanje stene, okna, vrata, prezračevalni sistem vplivajo na stopnjo toplotnih izgub;
- Dimenzije hiše. Logično je domnevati, da večji kot je prostor, bolj intenzivno bi moral delovati ogrevalni sistem. Pomemben dejavnik pri tem ni le skupna prostornina vsakega prostora, ampak tudi površina zunanjih sten in okenskih konstrukcij;
- Podnebje v regiji. Z relativno majhnimi padci temperature zunaj je potrebna majhna količina energije za kompenzacijo toplotnih izgub. Tisti. največja urna obremenitev ogrevanja je neposredno odvisna od stopnje padca temperature v določenem časovnem obdobju in povprečne letne vrednosti za kurilno sezono.
Ob upoštevanju teh dejavnikov je sestavljen optimalen toplotni način delovanja ogrevalnega sistema. Če povzamemo vse zgoraj navedeno, lahko rečemo, da je določitev toplotne obremenitve pri ogrevanju potrebna za zmanjšanje porabe energije in ohranjanje optimalne stopnje ogrevanja v prostorih hiše.
Za izračun optimalne ogrevalne obremenitve na podlagi združenih kazalnikov morate poznati natančno prostornino stavbe. Pomembno si je zapomniti, da je bila ta tehnika razvita za velike konstrukcije, zato bo napaka pri izračunu velika.
Izbira metode izračuna
Pred izračunom ogrevalne obremenitve po povečanih kazalnikih ali z večjo natančnostjo je treba ugotoviti priporočene temperaturne pogoje za stanovanjsko stavbo.
Pri izračunu ogrevalnih lastnosti je treba upoštevati norme SanPiN 2.1.2.2645-10. Na podlagi podatkov v tabeli je treba v vsaki sobi hiše zagotoviti optimalen temperaturni način ogrevanja.
Metode, s katerimi se izračuna urna obremenitev ogrevanja, imajo lahko različne stopnje natančnosti. V nekaterih primerih je priporočljivo uporabiti precej zapletene izračune, zaradi česar bo napaka minimalna. Če optimizacija stroškov energije ni prioriteta pri načrtovanju ogrevanja, se lahko uporabijo manj natančne sheme.
Pri izračunu urne obremenitve ogrevanja je treba upoštevati dnevno spremembo zunanje temperature. Če želite izboljšati natančnost izračuna, morate poznati tehnične značilnosti stavbe.
Preprosti načini za izračun toplotne obremenitve
Vsak izračun toplotne obremenitve je potreben za optimizacijo parametrov ogrevalnega sistema ali izboljšanje toplotnoizolacijskih lastnosti hiše. Po njegovem zaključku se izberejo nekatere metode uravnavanja toplotne obremenitve ogrevanja. Razmislite o enostavnih metodah za izračun tega parametra ogrevalnega sistema.
Odvisnost toplotne moči od površine
Za hišo s standardnimi velikostmi prostorov, višino stropa in dobro toplotno izolacijo je mogoče uporabiti znano razmerje med površino prostora in zahtevano toplotno močjo. V tem primeru bo 10 m² moralo proizvesti 1 kW toplote. Za doseženi rezultat morate uporabiti korekcijski faktor, odvisno od podnebnega pasu.
Predpostavimo, da se hiša nahaja v moskovski regiji. Njegova skupna površina je 150 m². V tem primeru bo urna toplotna obremenitev za ogrevanje enaka:
15 * 1 = 15 kWh
Glavna pomanjkljivost te metode je njena velika napaka. Izračun ne upošteva sprememb vremenskih dejavnikov in značilnosti stavbe - odpornost toplote na stene, okna. Zato ga v praksi ni priporočljivo uporabljati.
Skupni izračun toplotne obremenitve stavbe
Za povečan izračun ogrevalne obremenitve so značilni natančnejši rezultati. Sprva je bil uporabljen za predhodni izračun tega parametra, ko ni bilo mogoče določiti natančnih značilnosti stavbe. Splošna formula za določanje toplotne obremenitve za ogrevanje je predstavljena spodaj:
Kje q °- posebne toplotne značilnosti konstrukcije. Vrednosti je treba vzeti iz ustrezne tabele, a- zgoraj omenjeni korekcijski faktor, Vn- zunanji volumen stavbe, m³, TVn in Tnro- vrednosti temperature v hiši in zunaj.
Recimo, da želite izračunati največjo urno obremenitev ogrevanja v hiši s prostornino 480 m³ vzdolž zunanjih sten (površina 160 m², dvonadstropna hiša). V tem primeru bo toplotna karakteristika enaka 0,49 W / m³ * C. Korekcijski faktor a = 1 (za moskovsko regijo). Optimalna temperatura v stanovanju (Tvn) mora biti + 22 ° C. Zunanja temperatura bo -15 ° C. Za izračun urne obremenitve ogrevanja uporabimo formulo:
Q = 0,49 * 1 * 480 (22 + 15) = 9,408 kW
V primerjavi s prejšnjim izračunom je dobljena vrednost manjša. Upošteva pa pomembne dejavnike - temperaturo v prostoru, zunaj, celotno prostornino stavbe. Podobne izračune je mogoče narediti za vsako sobo. Metoda izračuna ogrevalne obremenitve po povečanih kazalnikih omogoča določitev optimalne moči za vsak radiator v ločenem prostoru. Za natančnejši izračun morate poznati povprečne vrednosti temperature za določeno regijo.
Ta metoda izračuna se lahko uporabi za izračun urne toplotne obremenitve za ogrevanje. Vendar dobljeni rezultati ne bodo dali optimalno natančne vrednosti toplotnih izgub stavbe.
Natančni izračuni toplotne obremenitve
Kljub temu ta izračun optimalne toplotne obremenitve za ogrevanje ne daje zahtevane natančnosti izračuna. Ne upošteva najpomembnejšega parametra - značilnosti stavbe. Glavni je odpornost na prenos toplote, material za izdelavo posameznih elementov hiše - sten, oken, stropa in tal. Prav oni določajo stopnjo ohranjanja toplotne energije, prejete iz nosilca toplote ogrevalnega sistema.
Kaj je odpornost na prenos toplote ( R)? To je vzajemnost toplotne prevodnosti ( λ ) - sposobnost strukture materiala za prenos toplotne energije. Tisti. višja je vrednost toplotne prevodnosti, večja je toplotna izguba. Za izračun letne ogrevalne obremenitve te vrednosti ne morete uporabiti, saj ne upošteva debeline materiala ( d). Zato strokovnjaki uporabljajo parameter odpornosti na prenos toplote, ki se izračuna po naslednji formuli:
Izračun za stene in okna
Obstajajo normalizirane vrednosti upora toplote pri prenosu toplote, ki so neposredno odvisne od regije, kjer se hiša nahaja.
V nasprotju z izračunom skupne obremenitve ogrevanja morate najprej izračunati odpornost na prenos toplote za zunanje stene, okna, pritličje in podstrešje. Za osnovo vzemimo naslednje značilnosti hiše:
- Območje stene - 280 m²... Vključuje okna - 40 m²;
- Stenski material - masivna opeka ( λ = 0,56). Debelina zunanje stene - 0,36 m... Na podlagi tega izračunamo upor televizijskega prenosa - R = 0,36 / 0,56 = 0,64 m2 * С / W;
- Za izboljšanje toplotnoizolacijskih lastnosti je bila vgrajena zunanja izolacija - ekspandirani polistiren z debelino 100 mm... Zanj λ = 0,036... Ustrezno R = 0,1 / 0,036 = 2,72 m2 * C / W;
- Skupna vrednost R za zunanje stene je 0,64+2,72= 3,36 kar je zelo dober pokazatelj toplotne izolacije hiše;
- Odpornost oken na prenos toplote - 0,75 m² * С / W(dvojna zasteklitev z argonskim polnilom).
Dejansko bodo toplotne izgube skozi stene:
(1 / 3.36) * 240 + (1 / 0.75) * 40 = 124 W pri temperaturni razliki 1 ° C
Temperaturne kazalnike jemljemo enako kot pri skupnem izračunu ogrevalne obremenitve + 22 ° C v zaprtih prostorih in -15 ° C na prostem. Nadaljnji izračun je treba izvesti po naslednji formuli:
124 * (22 + 15) = 4,96 kWh
Izračun prezračevanja
Nato je treba izračunati izgube pri prezračevanju. Skupna prostornina zraka v stavbi je 480 m³. Poleg tega je njegova gostota približno enaka 1,24 kg / m³. Tisti. njegova masa je 595 kg. V povprečju se zrak obnavlja petkrat na dan (24 ur). V tem primeru morate za izračun največje urne obremenitve za ogrevanje izračunati toplotne izgube za prezračevanje:
(480 * 40 * 5) / 24 = 4000 kJ ali 1,11 kW / uro
Če povzamemo vse dobljene kazalnike, lahko ugotovimo skupno izgubo toplote hiše:
4,96 + 1,11 = 6,07 kWh
Na ta način se natančno določi največja ogrevalna obremenitev. Dobljena vrednost je neposredno odvisna od zunanje temperature. Zato je za izračun letne obremenitve ogrevalnega sistema treba upoštevati spremembe vremenskih razmer. Če je povprečna temperatura v ogrevalni sezoni -7 ° C, bo skupna ogrevalna obremenitev enaka:
(124 * (22 + 7) + ((480 * (22 + 7) * 5) / 24)) / 3600) * 24 * 150 (dnevi ogrevalne sezone) = 15843 kW
S spreminjanjem temperaturnih vrednosti lahko natančno izračunate toplotno obremenitev katerega koli ogrevalnega sistema.
Dobljenim rezultatom morate dodati vrednost toplotne izgube skozi streho in tla. To je mogoče storiti s korekcijskim faktorjem 1,2 - 6,07 * 1,2 = 7,3 kWh.
Dobljena vrednost prikazuje dejanske stroške nosilca energije med delovanjem sistema. Ogrevalno obremenitev lahko uravnavate na več načinov. Najučinkovitejši med njimi je znižanje temperature v prostorih, kjer ni stalne prisotnosti stanovalcev. To lahko storite s termostati in vgrajenimi temperaturnimi senzorji. Toda hkrati je treba v stavbi namestiti dvocevni ogrevalni sistem.
Za izračun natančne vrednosti toplotne izgube lahko uporabite specializirano programsko opremo Valtec. Video material prikazuje primer dela z njim.
Priporočamo tudi
Listi koprive: zdravilne lastnosti, navodila, uporaba, indikacije, kontraindikacije
Zelenin kapljice - indikacije za uporabo, navodila Zelenin kapljice indikacije
Oscillococcinum - navodila za uporabo za otroke in odrasle, pregledi
Corvalol: navodila za uporabo
Postinor - navodila za uporabo Kaj je postinor
Opis vitamin za nosečnice "Complivit Mom" Complivit Mom stranski učinki
Nalaganje ...