Opterećenje grijanja zgrade. Metode za proračun toplinskog opterećenja za grijanje

U početnoj fazi uređenja sistema za opskrbu toplinom bilo kojeg od objekata nekretnina, provode se projektiranje konstrukcije grijanja i odgovarajući proračuni. Neophodno je izvršiti proračun toplinskog opterećenja kako biste saznali količinu goriva i potrošnju topline potrebne za grijanje zgrade. Ovi podaci su potrebni za odlučivanje o kupovini moderne opreme za grijanje.

Toplotna opterećenja sistema za snabdevanje toplotom

Pojam toplinskog opterećenja određuje količinu topline koju odaju grijači uređaji instalirani u stambenoj zgradi ili na objektu druge namjene. Prije ugradnje opreme, ovaj proračun se vrši kako bi se izbjegli nepotrebni finansijski troškovi i drugi problemi koji mogu nastati tokom rada sistema grijanja.

Poznavajući glavne radne parametre dizajna opskrbe toplinom, moguće je organizirati efikasno funkcioniranje uređaja za grijanje. Proračun doprinosi realizaciji zadataka sa kojima se suočava sistem grijanja i usklađenosti njegovih elemenata s normama i zahtjevima propisanim u SNiP-u.

Kada se izračuna toplotno opterećenje za grijanje, čak i najmanja greška može dovesti do velikih problema, jer na osnovu dobijenih podataka lokalna stambeno-komunalna služba odobrava limite i druge parametre potrošnje koji će postati osnova za određivanje cijene usluga. .



Ukupna količina toplotnog opterećenja na modernom sistemu grijanja uključuje nekoliko osnovnih parametara:

  • opterećenje na strukturi opskrbe toplinom;
  • opterećenje na sistemu podnog grijanja, ako se planira ugraditi u kuću;
  • opterećenje prirodnog i/ili prisilnog ventilacionog sistema;
  • opterećenje sistema za opskrbu toplom vodom;
  • opterećenje vezano za različite tehnološke potrebe.

Karakteristike objekta za proračun toplinskih opterećenja

Može se odrediti ispravno izračunato toplinsko opterećenje grijanja, pod uvjetom da će se u procesu proračuna uzeti u obzir apsolutno sve, čak i najmanje nijanse.



Lista detalja i parametara je prilično opsežna:

  • namjenu i vrstu imovine. Za izračun je važno znati koja će se zgrada grijati - stambena ili nestambena zgrada, stan (pročitajte i: ""). Vrsta zgrade zavisi od stope opterećenja koju određuju kompanije koje snabdevaju toplotnom energijom, i, shodno tome, cene snabdevanja toplotom;
  • arhitektonske karakteristike. Uzimaju se u obzir dimenzije vanjskih ograda kao što su zidovi, krovovi, podovi i dimenzije otvora prozora, vrata i balkona. Broj spratova zgrade, kao i prisustvo podruma, potkrovlja i njihove inherentne karakteristike se smatraju važnim;
  • temperaturni režim za svaku prostoriju u kući. Temperatura se podrazumijeva za ugodan boravak ljudi u dnevnom boravku ili prostoru upravne zgrade (čitaj: "");
  • karakteristike dizajna vanjskih ograda, uključujući debljinu i vrstu građevinskog materijala, prisustvo toplotnoizolacionog sloja i proizvode koji se za to koriste;
  • namjene prostorija. Ova karakteristika je posebno važna za industrijske objekte, u kojima je za svaku radionicu ili pogon potrebno stvoriti određene uslove u pogledu obezbjeđivanja temperaturnih uslova;
  • dostupnost posebnih prostorija i njihove karakteristike. Ovo se, na primjer, odnosi na bazene, staklenike, kupke, itd.;
  • stepen održavanja. Prisustvo/odsustvo dovoda tople vode, centralnog grijanja, sistema klimatizacije itd.;
  • broj bodova za unos zagrijane rashladne tekućine. Što ih je više, to je veće toplinsko opterećenje na cijelu konstrukciju grijanja;
  • broj ljudi u zgradi ili u kući. Vlažnost i temperatura direktno ovise o ovoj vrijednosti, koje se uzimaju u obzir u formuli za izračunavanje toplinskog opterećenja;
  • druge karakteristike objekta. Ako se radi o industrijskoj zgradi, onda to može biti broj radnih dana u toku kalendarske godine, broj radnika u smjeni. Za privatnu kuću uzimaju u obzir koliko ljudi živi u njoj, koliko soba, kupatila itd.

Proračun toplotnog opterećenja

Toplotno opterećenje zgrade se obračunava u odnosu na grijanje u fazi kada se projektira objekt bilo koje namjene. To je potrebno kako bi se spriječila nepotrebna potrošnja i odabrala odgovarajuća oprema za grijanje.

Prilikom izrade proračuna uzimaju se u obzir norme i standardi, kao i GOST, TCH, SNB.

Prilikom određivanja vrijednosti toplotne snage u obzir se uzimaju brojni faktori:

Proračun toplinskih opterećenja zgrade sa određenim stupnjem marže je neophodan kako bi se spriječili nepotrebni financijski troškovi u budućnosti.

Potreba za takvim radnjama najvažnija je pri uređenju opskrbe toplinom seoske vikendice. U takvoj imovini ugradnja dodatne opreme i drugih elemenata grijaće konstrukcije bit će nevjerojatno skupa.

Značajke proračuna toplinskih opterećenja

Izračunate vrijednosti temperature unutarnjeg zraka i vlažnosti i koeficijenata prijenosa topline mogu se pronaći u posebnoj literaturi ili u tehničkoj dokumentaciji koju proizvođači isporučuju svojim proizvodima, uključujući toplinske jedinice.

Standardna metoda za proračun toplinskog opterećenja zgrade kako bi se osiguralo njeno efikasno grijanje uključuje dosljedno određivanje maksimalnog protoka topline iz uređaja za grijanje (radijatori grijanja), maksimalne potrošnje toplinske energije po satu (čitaj: ""). Takođe je potrebno znati ukupnu potrošnju toplotne energije tokom određenog vremenskog perioda, na primer, tokom grejne sezone.

Proračun toplinskih opterećenja, koji uzima u obzir površinu uređaja uključenih u izmjenu topline, koristi se za različite objekte nekretnina. Ova opcija proračuna vam omogućava da što tačnije izračunate parametre sistema koji će omogućiti efikasno grijanje, kao i da izvršite energetski pregled kuća i zgrada. Ovo je idealan način za određivanje parametara dežurnog toplotnog snabdijevanja industrijskog objekta, što podrazumijeva smanjenje temperature u neradno vrijeme.



Metode za proračun toplinskih opterećenja

Do danas se proračun toplinskih opterećenja provodi pomoću nekoliko glavnih metoda, uključujući:

  • proračun toplinskih gubitaka korištenjem agregiranih indikatora;
  • utvrđivanje prijenosa topline opreme za grijanje i ventilaciju instalirane u zgradi;
  • izračunavanje vrijednosti uzimajući u obzir različite elemente ogradnih konstrukcija, kao i dodatne gubitke povezane s grijanjem zraka.

Proračun uvećanog toplotnog opterećenja

Uvećani proračun toplinskog opterećenja zgrade koristi se u slučajevima kada nema dovoljno podataka o projektovanom objektu ili traženi podaci ne odgovaraju stvarnim karakteristikama.

Za izvođenje takvih proračuna grijanja koristi se jednostavna formula:

Qmax od.=αxVxq0x(tv-tn.r.) x10-6, gdje je:

  • α je faktor korekcije koji uzima u obzir klimatske karakteristike određene regije u kojoj se gradi zgrada (koristi se kada se projektna temperatura razlikuje od 30 stepeni ispod nule);
  • q0 - specifična karakteristika snabdevanja toplotom, koja se bira na osnovu temperature najhladnije nedelje u toku godine (tzv. „pet dana“). Vidi i: "Kako se izračunava specifična karakteristika grijanja zgrade - teorija i praksa";
  • V je vanjski volumen zgrade.

Na osnovu gore navedenih podataka, vrši se uvećani proračun toplotnog opterećenja.

Vrste toplotnih opterećenja za proračun

Prilikom proračuna i odabira opreme uzimaju se u obzir različita toplinska opterećenja:

  1. Sezonska opterećenja sa sljedećim karakteristikama:

    Karakteriziraju ih promjene u zavisnosti od temperature okoline na ulici;
    - prisutnost razlika u količini potrošnje toplinske energije u skladu s klimatskim karakteristikama regije u kojoj se kuća nalazi;
    - promjena opterećenja sistema grijanja u zavisnosti od doba dana. Budući da vanjske ograde imaju otpornost na toplinu, ovaj parametar se smatra beznačajnim;
    - potrošnja toplote ventilacionog sistema u zavisnosti od doba dana.

  2. Trajna toplotna opterećenja. U većini objekata sistema za snabdevanje toplotom i toplom vodom koriste se tokom cele godine. Na primjer, u toploj sezoni trošak toplinske energije u odnosu na zimski period smanjuje se za oko 30-35%.
  3. suva toplota. Predstavlja termičko zračenje i konvekcijsku razmjenu topline zbog drugih sličnih uređaja. Ovaj parametar se određuje korištenjem temperature suhog termometra. Zavisi od mnogih faktora, uključujući prozore i vrata, ventilacijske sisteme, raznu opremu, razmjenu zraka zbog prisutnosti pukotina u zidovima i stropovima. Uzmite u obzir i broj ljudi prisutnih u prostoriji.
  4. Latentna toplota. Nastaje kao rezultat procesa isparavanja i kondenzacije. Temperatura se određuje mokrim termometrom. U svakoj predviđenoj prostoriji na nivo vlažnosti utiču:

    Broj ljudi koji su istovremeno u prostoriji;
    - dostupnost tehnološke ili druge opreme;
    - tokovi vazdušnih masa koji prodiru kroz pukotine i pukotine u omotaču zgrade.



Regulatori termičkog opterećenja

Set modernih kotlova za industrijsku i kućnu upotrebu uključuje RTN (termalni regulatori opterećenja). Ovi uređaji (vidi sliku) su dizajnirani da održavaju snagu jedinice za grijanje na određenom nivou i ne dozvoljavaju skokove i padove tokom njihovog rada.

RTH vam omogućava da uštedite na računima za grijanje, jer u većini slučajeva postoje određena ograničenja koja se ne mogu prekoračiti. Ovo posebno važi za industrijska preduzeća. Činjenica je da za prekoračenje granice toplinskih opterećenja treba izreći kazne.

Prilično je teško samostalno izraditi projekt i izračunati opterećenje sistema koji osiguravaju grijanje, ventilaciju i klimatizaciju u zgradi, pa se ova faza rada obično povjerava stručnjacima. Istina, ako želite, možete sami izvršiti izračune.

Gav - prosječna potrošnja tople vode.

Sveobuhvatan proračun toplotnog opterećenja

Pored teorijskog rješavanja pitanja vezanih za toplinska opterećenja, tokom projektiranja se provodi niz praktičnih aktivnosti. Sveobuhvatna termička istraživanja uključuju termografiju svih građevinskih konstrukcija, uključujući stropove, zidove, vrata, prozore. Zahvaljujući ovom radu moguće je identifikovati i popraviti različite faktore koji utiču na gubitak toplote kuće ili industrijske zgrade.

Termovizijska dijagnostika jasno pokazuje kolika će biti stvarna temperaturna razlika kada određena količina topline prođe kroz jedan "kvadrat" površine ogradnih konstrukcija. Termografija također pomaže u određivanju

Zahvaljujući termičkim istraživanjima dobijaju se najpouzdaniji podaci o toplotnim opterećenjima i toplotnim gubicima za određenu zgradu u određenom vremenskom periodu. Praktične mjere omogućavaju da se jasno pokaže ono što teorijski proračuni ne mogu pokazati - problematična područja buduće strukture.

Iz navedenog možemo zaključiti da su proračuni toplotnih opterećenja za vodosnabdijevanje, grijanje i ventilaciju, slično kao i hidraulični proračun sustava grijanja, veoma važni i da ih svakako treba izvršiti prije početka uređivanja toplinske energije. sistem snabdijevanja u vlastitom domu ili na objektu za druge namjene. Pravilnim pristupom radu osigurat će se nesmetan rad grijne konstrukcije, i to bez dodatnih troškova.

Video primjer izračunavanja toplinskog opterećenja na sustav grijanja zgrade:


Pitajte bilo kojeg stručnjaka kako pravilno organizirati sistem grijanja u zgradi. Nije bitno da li je stambena ili industrijska. A profesionalac će odgovoriti da je glavna stvar precizno izvršiti proračune i ispravno izvršiti dizajn. Posebno govorimo o proračunu toplinskog opterećenja na grijanje. Obim potrošnje toplotne energije, a time i goriva, zavisi od ovog pokazatelja. Odnosno, ekonomski pokazatelji su pored tehničkih karakteristika.

Izvođenje preciznih proračuna omogućava vam da dobijete ne samo potpunu listu dokumentacije potrebne za instalacijske radove, već i da odaberete potrebnu opremu, dodatne komponente i materijale.

Toplotna opterećenja - definicija i karakteristike

Šta se obično podrazumijeva pod pojmom "toplinsko opterećenje na grijanje"? To je količina topline koju odaju svi uređaji za grijanje instalirani u zgradi. Da biste izbjegli nepotrebne troškove za izradu radova, kao i nabavku nepotrebnih uređaja i materijala, neophodna je preliminarna kalkulacija. Pomoću njega možete prilagoditi pravila za ugradnju i distribuciju topline u svim prostorijama, a to se može učiniti ekonomično i ravnomjerno.

Ali to nije sve. Vrlo često stručnjaci vrše proračune, oslanjajući se na tačne pokazatelje. Oni se odnose na veličinu kuće i nijanse izgradnje, koja uzima u obzir raznolikost elemenata zgrade i njihovu usklađenost sa zahtjevima toplinske izolacije i drugim stvarima. Upravo tačni pokazatelji omogućavaju ispravne proračune i, shodno tome, dobijanje opcija za distribuciju toplotne energije u prostorijama što je moguće bliže idealnom.

Ali često postoje greške u proračunima, što dovodi do neefikasnog rada grijanja u cjelini. Ponekad je potrebno ponoviti tokom rada ne samo strujne krugove, već i dijelove sistema, što dovodi do dodatnih troškova.

Koji parametri općenito utječu na proračun toplinskog opterećenja? Ovdje je potrebno podijeliti opterećenje na nekoliko pozicija, koje uključuju:

  • Centralno grijanje.
  • Sistem podnog grijanja, ako je ugrađen u kuću.
  • Sistem ventilacije - i prisilni i prirodni.
  • Opskrba toplom vodom objekta.
  • Poslovnice za dodatne potrebe domaćinstva. Na primjer, sauna ili kada, bazen ili tuš.

Glavne karakteristike

Profesionalci ne gube iz vida nijednu sitnicu koja može utjecati na ispravnost izračuna. Otuda prilično velika lista karakteristika sistema grijanja koje treba uzeti u obzir. Evo samo neke od njih:

  1. Namjena nekretnine ili njena vrsta. To može biti stambena ili industrijska zgrada. Snabdjevači toplinom imaju standarde koji su raspoređeni prema vrsti zgrade. Često postaju fundamentalni u izvođenju proračuna.
  2. Arhitektonski dio objekta. To može uključivati ​​ogradne elemente (zidove, krovove, stropove, podove), njihove ukupne dimenzije, debljinu. Obavezno uzmite u obzir sve vrste otvora - balkone, prozore, vrata itd. Vrlo je važno uzeti u obzir prisustvo podruma i tavana.
  3. Temperaturni režim za svaku prostoriju posebno. Ovo je vrlo važno jer ukupni temperaturni zahtjevi za kuću ne daju tačnu sliku distribucije topline.
  4. Određivanje prostorija. To se uglavnom odnosi na proizvodne radnje koje zahtijevaju strožije poštovanje temperaturnog režima.
  5. Raspoloživost posebnih prostorija. Na primjer, u stambenim privatnim kućama to mogu biti kupke ili saune.
  6. Stepen tehničke opremljenosti. Uzima se u obzir prisustvo ventilacijskog i klimatizacijskog sistema, opskrba toplom vodom i vrsta grijanja.
  7. Broj tačaka kroz koje se uzima topla voda. I što je više takvih tačaka, to je veće toplotno opterećenje kojem je sistem grijanja izložen.
  8. Broj ljudi na stranici. Kriterijumi kao što su vlažnost i temperatura u zatvorenom prostoru zavise od ovog indikatora.
  9. Dodatni indikatori. U stambenim prostorijama može se razlikovati broj kupatila, odvojenih prostorija, balkona. U industrijskim zgradama - broj smjena radnika, broj dana u godini kada sama radionica radi u tehnološkom lancu.

Šta je uključeno u proračun opterećenja

Shema grijanja

Proračun toplinskih opterećenja za grijanje vrši se u fazi projektiranja zgrade. Ali istovremeno se moraju uzeti u obzir norme i zahtjevi različitih standarda.

Na primjer, gubitak topline ogradnih elemenata zgrade. Štaviše, sve sobe se uzimaju u obzir odvojeno. Nadalje, ovo je snaga koja je potrebna za zagrijavanje rashladne tekućine. Ovdje dodajemo količinu toplinske energije potrebnu za grijanje dovodne ventilacije. Bez toga, izračun neće biti vrlo precizan. Dodajemo i energiju koja se troši na zagrijavanje vode za kadu ili bazen. Stručnjaci moraju uzeti u obzir dalji razvoj sistema grijanja. Odjednom ćete za nekoliko godina odlučiti da uredite turski hamam u svojoj privatnoj kući. Stoga je potrebno dodati nekoliko postotaka na opterećenja - obično do 10%.

Preporuka! Potrebno je izračunati toplinska opterećenja s "maržom" za seoske kuće. To je rezerva koja će u budućnosti omogućiti izbjegavanje dodatnih finansijskih troškova, koji se često određuju iznosima od nekoliko nula.

Značajke proračuna toplinskog opterećenja

Parametri zraka, odnosno njegova temperatura, preuzeti su iz GOST-ova i SNiP-ova. Ovdje se biraju koeficijenti prijenosa topline. Usput, podaci o pasošu svih vrsta opreme (bojleri, radijatori za grijanje itd.) Uzimaju se u obzir bez greške.

Šta se obično uključuje u tradicionalni proračun toplinskog opterećenja?

  • Prvo, maksimalni protok toplotne energije koja dolazi iz uređaja za grijanje (radijatori).
  • Drugo, maksimalna potrošnja topline za 1 sat rada sistema grijanja.
  • Treće, ukupni troškovi grijanja za određeni vremenski period. Obično se računa sezonski period.

Ako se svi ovi proračuni izmjere i uporede s područjem prijenosa topline sustava u cjelini, tada će se dobiti prilično tačan pokazatelj efikasnosti grijanja kuće. Ali morate uzeti u obzir mala odstupanja. Na primjer, smanjenje potrošnje topline noću. Za industrijske objekte morat ćete uzeti u obzir i vikende i praznike.

Metode za određivanje toplotnog opterećenja

Dizajn podnog grijanja

Trenutno stručnjaci koriste tri glavne metode za proračun toplinskih opterećenja:

  1. Proračun glavnih toplinskih gubitaka, gdje se uzimaju u obzir samo agregirani pokazatelji.
  2. Uzimaju se u obzir pokazatelji zasnovani na parametrima ogradnih konstrukcija. Ovo se obično dodaje gubicima za zagrevanje unutrašnjeg vazduha.
  3. Proračunati su svi sistemi uključeni u mreže grijanja. Ovo je i grijanje i ventilacija.

Postoji još jedna opcija, koja se zove uvećani proračun. Obično se koristi kada ne postoje osnovni indikatori i parametri zgrade potrebni za standardni proračun. Odnosno, stvarne karakteristike mogu se razlikovati od dizajna.

Da bi to učinili, stručnjaci koriste vrlo jednostavnu formulu:

Q max od \u003d α x V x q0 x (tv-tn.r.) x 10 -6

α je faktor korekcije u zavisnosti od regiona izgradnje (tabela vrednost)
V - zapremina zgrade na vanjskim ravnima
q0 - karakteristika sistema grijanja po specifičnom indeksu, obično određen najhladnijim danima u godini

Vrste termičkih opterećenja

Toplotna opterećenja koja se koriste u proračunima sistema grijanja i odabiru opreme imaju nekoliko varijanti. Na primjer, sezonska opterećenja, za koja su inherentne sljedeće karakteristike:

  1. Promjene vanjske temperature tijekom cijele sezone grijanja.
  2. Meteorološke karakteristike regije u kojoj je kuća izgrađena.
  3. Skokovi u opterećenju sistema grijanja tokom dana. Ovaj indikator obično spada u kategoriju "manja opterećenja", jer elementi za zatvaranje sprečavaju veliki pritisak na grijanje u cjelini.
  4. Sve što se tiče toplotne energije povezano je sa ventilacionim sistemom zgrade.
  5. Toplotna opterećenja koja se određuju tokom cijele godine. Na primjer, potrošnja tople vode u ljetnoj sezoni je smanjena za samo 30-40% u odnosu na zimsku sezonu.
  6. Suva toplota. Ova karakteristika je svojstvena domaćim sistemima grijanja, gdje se uzima u obzir prilično veliki broj indikatora. Na primjer, broj otvora za prozore i vrata, broj ljudi koji žive ili stalno u kući, ventilacija, izmjena zraka kroz razne pukotine i praznine. Za određivanje ove vrijednosti koristi se suhi termometar.
  7. Latentna toplotna energija. Postoji i takav pojam koji se definiše isparavanjem, kondenzacijom i tako dalje. Za određivanje indeksa koristi se mokri termometar.

Regulatori termičkog opterećenja

Programabilni kontroler, temperaturni opseg - 5-50 C

Savremene jedinice i uređaji za grijanje opremljeni su setom različitih regulatora, pomoću kojih možete mijenjati toplinska opterećenja, kako biste izbjegli padove i skokove toplinske energije u sistemu. Praksa je pokazala da je uz pomoć regulatora moguće ne samo smanjiti opterećenje, već i dovesti sistem grijanja do racionalne upotrebe goriva. A ovo je čisto ekonomska strana pitanja. To se posebno odnosi na industrijske objekte, gdje se zbog prekomjerne potrošnje goriva plaćaju prilično velike kazne.

Ako niste sigurni u ispravnost svojih proračuna, koristite usluge stručnjaka.

Pogledajmo još nekoliko formula koje se odnose na različite sisteme. Na primjer, sistemi ventilacije i tople vode. Ovdje su vam potrebne dvije formule:

Qin. \u003d qin.V (tn.-tv.) - ovo se odnosi na ventilaciju.
ovdje:
tn. i tv - temperatura vazduha spolja i iznutra
qv. - specifični indikator
V - vanjski volumen zgrade

Qgvs. \u003d 0,042rv (tg.-tx.) Pgav - za opskrbu toplom vodom, gdje

tg.-tx - temperatura tople i hladne vode
r - gustina vode
c - omjer maksimalnog opterećenja i prosjeka, koji je određen GOST-ovima
P - broj potrošača
Gav - prosječna potrošnja tople vode

Složena kalkulacija

U kombinaciji s pitanjima naseljavanja, nužno se izvode studije termotehničkog poretka. Za to se koriste različiti uređaji koji daju točne pokazatelje za proračune. Na primjer, za to se ispituju otvori prozora i vrata, stropovi, zidovi i tako dalje.

Upravo ovaj pregled pomaže u određivanju nijansi i faktora koji mogu značajno utjecati na gubitak topline. Na primjer, termovizijska dijagnostika će precizno pokazati temperaturnu razliku kada određena količina toplinske energije prođe kroz 1 kvadratni metar omotača zgrade.

Tako da su praktična mjerenja neophodna prilikom proračuna. Ovo se posebno odnosi na uska grla u građevinskoj strukturi. S tim u vezi, teorija neće moći tačno da pokaže gde i šta nije u redu. A praksa će pokazati gdje je potrebno primijeniti različite metode zaštite od gubitka topline. I sami proračuni u tom pogledu postaju sve precizniji.

Zaključak na temu

Procijenjeno toplinsko opterećenje je vrlo važan pokazatelj dobiven u procesu projektiranja sustava grijanja kuće. Ako mudro pristupite stvari i ispravno izvršite sve potrebne proračune, onda možete jamčiti da će sustav grijanja raditi savršeno. A u isto vrijeme, bit će moguće uštedjeti na pregrijavanju i drugim troškovima koji se jednostavno mogu izbjeći.

Tema ovog članka je određivanje toplinskog opterećenja za grijanje i drugih parametara za koje je potrebno izračunati. Materijal je prvenstveno namijenjen vlasnicima privatnih kuća, daleko od toplinske tehnike i kojima su potrebne najjednostavnije formule i algoritmi.

Pa, idemo.

Naš zadatak je naučiti kako izračunati glavne parametre grijanja.

Redundantnost i tačan proračun

Od samog početka vrijedi precizirati jednu suptilnost proračuna: gotovo je nemoguće izračunati apsolutno tačne vrijednosti gubitaka topline kroz pod, strop i zidove koje sistem grijanja mora nadoknaditi. Može se govoriti samo o ovom ili onom stepenu pouzdanosti procjena.

Razlog je taj što previše faktora utiče na gubitak toplote:

  • Toplinska otpornost glavnih zidova i svih slojeva završnih materijala.
  • Prisustvo ili odsustvo hladnih mostova.
  • Ruža vjetrova i lokacija kuće na terenu.
  • Rad ventilacije (koji opet ovisi o jačini i smjeru vjetra).
  • Stepen insolacije prozora i zidova.

Ima i dobrih vijesti. Gotovo svi moderni kotlovi za grijanje i distribuirani sistemi grijanja (podno grijanje, električni i plinski konvektori itd.) opremljeni su termostatima koji mjere potrošnju topline u zavisnosti od temperature u prostoriji.

Sa praktične tačke gledišta, to znači da će višak toplotne snage uticati samo na režim rada grejanja: recimo, 5 kWh toplote će se ispustiti ne u jednom satu neprekidnog rada snage 5 kW, već za 50 minuta rada. rad sa snagom od 6 kW. Sljedećih 10 minuta kotao ili drugi uređaj za grijanje će provesti u stanju pripravnosti, bez potrošnje električne energije ili energenta.

Stoga: u slučaju proračuna toplinskog opterećenja, naš zadatak je odrediti njegovu minimalnu dopuštenu vrijednost.

Jedini izuzetak od općeg pravila vezan je za rad klasičnih kotlova na čvrsta goriva i posljedica je činjenice da je smanjenje njihove toplinske snage povezano sa ozbiljnim padom efikasnosti zbog nepotpunog sagorijevanja goriva. Problem se rješava ugradnjom akumulatora topline u krug i prigušivanjem grijaćih uređaja sa termalnim glavama.

Kotao, nakon potpaljenja, radi punom snagom i maksimalnom efikasnošću sve dok ugalj ili drva za ogrjev potpuno ne izgore; zatim se toplina akumulirana u akumulatoru topline dozira kako bi se održala optimalna temperatura u prostoriji.

Većina ostalih parametara koje je potrebno izračunati također dopuštaju određenu redundantnost. Međutim, više o tome u relevantnim dijelovima članka.

Lista parametara

Dakle, šta zapravo moramo uzeti u obzir?

  • Ukupno toplotno opterećenje za grijanje kuće. Odgovara minimalnoj potrebnoj snazi ​​kotla ili ukupnoj snazi ​​uređaja u distribuiranom sistemu grijanja.
  • Potreba za grijanjem u posebnoj prostoriji.
  • Broj sekcija sekcionog radijatora i veličina registra koji odgovaraju određenoj vrijednosti toplotne snage.

Napominjemo: za gotove uređaje za grijanje (konvektori, pločasti radijatori itd.), proizvođači obično navode ukupnu toplinsku snagu u pratećoj dokumentaciji.

  • Prečnik cjevovoda koji može osigurati potreban protok topline u slučaju grijanja vode.
  • Parametri cirkulacijske pumpe koja pokreće rashladno sredstvo u krugu sa navedenim parametrima.
  • Veličina ekspanzione posude koja kompenzira toplinsko širenje rashladne tekućine.

Pređimo na formule.

Jedan od glavnih faktora koji utiču na njegovu vrijednost je stepen izolacije kuće. SNiP 23-02-2003, koji regulira toplinsku zaštitu zgrada, normalizira ovaj faktor, izvodeći preporučene vrijednosti toplinske otpornosti ogradnih konstrukcija za svaki region zemlje.

Dat ćemo dva načina za izvođenje proračuna: za zgrade koje su u skladu sa SNiP 23-02-2003 i za kuće s nestandardiziranim toplinskim otporom.

Normalizovana toplotna otpornost

Uputa za izračunavanje toplinske snage u ovom slučaju izgleda ovako:

  • Osnovna vrijednost je 60 vati po 1 m3 ukupne (uključujući zidove) zapremine kuće.
  • Za svaki od prozora ovoj vrijednosti se dodaje dodatnih 100 vati topline.. Za svaka vrata koja vode na ulicu - 200 vati.

  • Dodatni koeficijent se koristi za kompenzaciju gubitaka koji se povećavaju u hladnim područjima.

Hajde da, kao primjer, izvršimo proračun za kuću dimenzija 12 * 12 * 6 metara sa dvanaest prozora i dvoja vrata na ulici, koja se nalazi u Sevastopolju (prosječna temperatura u januaru je + 3C).

  1. Zagrijana zapremina je 12*12*6=864 kubnih metara.
  2. Osnovna termička snaga je 864*60=51840 vati.
  3. Prozori i vrata će ga malo povećati: 51840+(12*100)+(2*200)=53440.
  4. Izuzetno blaga klima zbog blizine mora natjerat će nas da koristimo regionalni faktor od 0,7. 53440 * 0,7 = 37408 W. Na ovu vrijednost se možete fokusirati.

Neoznačena termička otpornost

Što učiniti ako je kvaliteta kućne izolacije primjetno bolja ili lošija od preporučene? U ovom slučaju, za procjenu toplinskog opterećenja, možete koristiti formulu kao što je Q=V*Dt*K/860.

U tome:

  • Q je njegovana toplotna snaga u kilovatima.
  • V - zagrijana zapremina u kubnim metrima.
  • Dt je temperaturna razlika između ulice i kuće. Obično se uzima delta između vrijednosti preporučene SNiP-om za unutrašnje prostorije (+18 - + 22S) i prosječne minimalne temperature na ulici u najhladnijem mjesecu u posljednjih nekoliko godina.

Da pojasnimo: u principu je ispravnije računati na apsolutni minimum; međutim, to će značiti prevelike troškove za kotlove i uređaje za grijanje, čiji će puni kapacitet biti potreban samo jednom u nekoliko godina. Cijena blagog podcjenjivanja izračunatih parametara je blagi pad temperature u prostoriji na vrhuncu hladnog vremena, što je lako nadoknaditi uključivanjem dodatnih grijača.

  • K je koeficijent izolacije, koji se može uzeti iz donje tabele. Vrijednosti srednjih koeficijenata se izvode aproksimacijom.

Ponovimo proračune za našu kuću u Sevastopolju, precizirajući da su njeni zidovi debljine 40 cm zidani od školjke (porozne sedimentne stijene) bez vanjskog ukrasa, a zastakljivanje je napravljeno jednokomornim dvostrukim staklima.

  1. Uzimamo koeficijent izolacije jednak 1,2.
  2. Ranije smo izračunali volumen kuće; jednaka je 864 m3.
  3. Uzet ćemo unutrašnju temperaturu jednaku preporučenom SNiP-u za regije s nižom vršnom temperaturom iznad -31C - +18 stepeni. Informaciju o prosječnom minimumu ljubazno će vam ponuditi svjetski poznata internet enciklopedija: on je jednak -0,4C.
  4. Izračun će, dakle, izgledati kao Q = 864 * (18 - -0,4) * 1,2 / 860 = 22,2 kW.

Kao što možete lako vidjeti, proračun je dao rezultat koji se jedan i po puta razlikuje od onog dobivenog prvim algoritmom. Razlog je, prije svega, taj što se prosječni minimum koji koristimo značajno razlikuje od apsolutnog minimuma (oko -25C). Povećanje temperaturne delte za jedan i po puta će povećati procijenjenu potrebu za toplinom zgrade za tačno isti broj puta.

gigakalorije

U izračunavanju količine toplinske energije koju primi zgrada ili prostorija, zajedno s kilovat-satima, koristi se još jedna vrijednost - gigakalorija. Odgovara količini toplote koja je potrebna da se 1000 tona vode zagreje za 1 stepen pri pritisku od 1 atmosfere.

Kako kilovate toplotne snage pretvoriti u gigakalorije potrošene topline? Jednostavno je: jedna gigakalorija jednaka je 1162,2 kWh. Dakle, sa vršnom snagom izvora toplote od 54 kW, maksimalno satno opterećenje grejanja će biti 54/1162,2=0,046 Gcal*h.

Korisno: za svaki region zemlje lokalne vlasti normalizuju potrošnju toplote u gigakalorijama po kvadratnom metru površine tokom meseca. Prosječna vrijednost za Rusku Federaciju je 0,0342 Gcal/m2 mjesečno.

Soba

Kako izračunati potrebu za toplinom za posebnu prostoriju? Ovdje se koriste iste proračunske sheme kao i za kuću u cjelini, s jednom izmjenom. Ako se grijana prostorija bez vlastitih grijaćih uređaja nalazi uz prostoriju, ona se uključuje u proračun.

Dakle, ako se hodnik dimenzija 1,2 * 4 * 3 metra nalazi uz prostoriju veličine 4 * 5 * 3 metra, toplinska snaga grijača izračunava se za volumen od 4 * 5 * 3 + 1,2 * 4 * 3 = 60 + 14, 4=74,4 m3.

Uređaji za grijanje

Sekcijski radijatori

U općenitom slučaju, informacije o toplinskom toku po sekciji uvijek se mogu pronaći na web stranici proizvođača.

Ako je nepoznato, možete se fokusirati na sljedeće približne vrijednosti:

  • Sekcija od livenog gvožđa - 160 vati.
  • Bimetalni presjek - 180 W.
  • Aluminijski profil - 200W.

Kao i uvijek, postoji niz suptilnosti. Sa bočnim priključkom radijatora sa 10 ili više sekcija, temperaturni raspon između najbližih ulaznih i krajnjih sekcija bit će vrlo značajan.

Međutim: efekat će biti poništen ako se olovke za oči povežu dijagonalno ili odozdo prema dolje.

Osim toga, obično proizvođači uređaja za grijanje navode snagu za vrlo specifičnu temperaturnu deltu između radijatora i zraka, jednaku 70 stupnjeva. Ovisnost toplinskog fluksa od Dt je linearna: ako je baterija 35 stupnjeva toplija od zraka, toplinska snaga baterije bit će točno polovina deklarisane.

Recimo, kada je temperatura vazduha u prostoriji +20C, a temperatura rashladne tečnosti +55C, snaga aluminijumskog profila standardne veličine biće 200/(70/35)=100 vati. Da bi se obezbedila snaga od 2 kW potrebno je 2000/100=20 sekcija.

Registri

Na listi uređaja za grijanje posebno se izdvajaju registri vlastite izrade.

Na fotografiji - registar grijanja.

Proizvođači, iz očiglednih razloga, ne mogu specificirati njihov toplinski učinak; međutim, lako je sami izračunati.

  • Za prvi dio registra (horizontalna cijev poznatih dimenzija), snaga je jednaka proizvodu njenog vanjskog prečnika i dužine u metrima, delte temperature između rashladne tekućine i zraka u stepenima i konstantnog koeficijenta 36,5356.
  • Za sljedeće sekcije koje se nalaze u uzlaznom toku toplog zraka koristi se dodatni faktor od 0,9.

Uzmimo još jedan primjer - izračunajte vrijednost toplotnog toka za četveroredni registar s prečnikom presjeka od 159 mm, dužinom od 4 metra i temperaturom od 60 stepeni u prostoriji sa unutrašnjom temperaturom od + 20C.

  1. Delta temperature u našem slučaju je 60-20=40C.
  2. Pretvorite promjer cijevi u metre. 159 mm = 0,159 m.
  3. Izračunavamo toplotnu snagu prve sekcije. Q \u003d 0,159 * 4 * 40 * 36,5356 = 929,46 vata.
  4. Za svaki sljedeći odjeljak, snaga će biti jednaka 929,46 * 0,9 = 836,5 vata.
  5. Ukupna snaga će biti 929,46 + (836,5 * 3) \u003d 3500 (zaokruženo) vata.

Prečnik cjevovoda

Kako odrediti minimalnu vrijednost unutrašnjeg promjera cijevi za punjenje ili dovodne cijevi do grijača? Hajde da ne ulazimo u džunglu i koristimo tabelu koja sadrži gotove rezultate za razliku između snabdevanja i povrata od 20 stepeni. Ova vrijednost je tipična za autonomne sisteme.

Maksimalni protok rashladne tečnosti ne bi trebalo da prelazi 1,5 m/s da bi se izbegla buka; češće su vođeni brzinom od 1 m / s.

Unutrašnji prečnik, mm Toplinska snaga kola, W pri protoku, m/s
0,6 0,8 1
8 2450 3270 4090
10 3830 5110 6390
12 5520 7360 9200
15 8620 11500 14370
20 15330 20440 25550
25 23950 31935 39920
32 39240 52320 65400
40 61315 81750 102190
50 95800 127735 168670

Recimo za kotao snage 20 kW, minimalni unutrašnji promjer punjenja pri brzini protoka od 0,8 m / s bit će 20 mm.

Napomena: unutrašnji prečnik je blizu DN (nominalni prečnik). Plastične i metal-plastične cijevi obično su označene vanjskim promjerom koji je 6-10 mm veći od unutrašnjeg. Dakle, polipropilenska cijev veličine 26 mm ima unutrašnji promjer od 20 mm.

Cirkulaciona pumpa

Dva parametra pumpe su nam važna: njen pritisak i performanse. U privatnoj kući, za bilo koju razumnu dužinu kruga, minimalni pritisak od 2 metra (0,2 kgf / cm2) za najjeftinije pumpe je sasvim dovoljan: ta vrijednost diferencijala cirkulira sustavom grijanja stambenih zgrada.

Traženi učinak se izračunava po formuli G=Q/(1,163*Dt).

U tome:

  • G - produktivnost (m3 / h).
  • Q je snaga kola u koje je pumpa ugrađena (KW).
  • Dt je temperaturna razlika između direktnog i povratnog cjevovoda u stepenima (u autonomnom sistemu tipično je Dt = 20C).

Za krug s toplinskim opterećenjem od 20 kilovata, pri standardnoj delti temperature, izračunati kapacitet će biti 20 / (1,163 * 20) \u003d 0,86 m3 / h.

Ekspanzioni rezervoar

Jedan od parametara koji treba izračunati za autonomni sistem je zapremina ekspanzione posude.

Tačan izračun se zasniva na prilično dugom nizu parametara:

  • Temperatura i vrsta rashladnog sredstva. Koeficijent ekspanzije ne ovisi samo o stupnju zagrijavanja baterija, već i o tome čime su napunjene: mješavine vode i glikola se više šire.
  • Maksimalni radni pritisak u sistemu.
  • Pritisak punjenja rezervoara, koji zauzvrat zavisi od hidrostatičkog pritiska u krugu (visina gornje tačke kruga iznad ekspanzione posude).

Međutim, postoji jedno upozorenje koje uvelike pojednostavljuje proračun. Ako će podcjenjivanje volumena spremnika u najboljem slučaju dovesti do stalnog rada sigurnosnog ventila, au najgorem do uništenja kruga, tada njegov višak volumena neće ništa naštetiti.

Zbog toga se obično uzima rezervoar čija je zapremina jednaka 1/10 ukupne količine rashladne tečnosti u sistemu.

Savjet: da biste saznali volumen konture, dovoljno je napuniti je vodom i sipati u posudu za mjerenje.

Zaključak

Nadamo se da će gore navedene sheme proračuna pojednostaviti život čitatelja i spasiti ga od mnogih problema. Kao i obično, video priložen uz članak će ponuditi dodatne informacije njegovoj pažnji.

Termički proračun sistema grijanja većini se čini lakim zadatkom koji ne zahtijeva posebnu pažnju. Ogroman broj ljudi vjeruje da iste radijatore treba odabrati samo na osnovu površine prostorije: 100 W po 1 m2. Sve je jednostavno. Ali ovo je najveća zabluda. Ne možete se ograničiti na takvu formulu. Bitna je debljina zidova, njihova visina, materijal i još mnogo toga. Naravno, potrebno je izdvojiti sat-dva da dobijete potrebne brojeve, ali svako to može.

Početni podaci za projektovanje sistema grijanja

Da biste izračunali potrošnju topline za grijanje, potreban vam je, prije svega, projekt kuće.

Plan kuće vam omogućava da dobijete gotovo sve početne podatke koji su potrebni za određivanje gubitka topline i opterećenja na sustavu grijanja

Drugo, bit će potrebni podaci o lokaciji kuće u odnosu na kardinalne točke i područje izgradnje - klimatski uvjeti u svakoj regiji su različiti, a ono što je pogodno za Soči ne može se primijeniti na Anadir.

Treće, prikupljamo podatke o sastavu i visini vanjskih zidova i materijalima od kojih su napravljeni pod (od prostorije do zemlje) i strop (od prostorija i prema van).

Nakon što prikupite sve podatke, možete se baciti na posao. Proračun topline za grijanje može se izvršiti pomoću formula za jedan do dva sata. Možete, naravno, koristiti poseban program iz Valtec-a.

Za izračunavanje toplinskih gubitaka grijanih prostorija, opterećenja sistema grijanja i prijenosa topline sa uređaja za grijanje, dovoljno je u program unijeti samo početne podatke. Ogroman broj funkcija čini ga nezamjenjivim pomoćnikom i za predradnika i za privatnog programera.

To uvelike pojednostavljuje sve i omogućava vam da dobijete sve podatke o toplinskim gubicima i hidrauličkom proračunu sistema grijanja.

Formule za proračune i referentni podaci

Proračun toplinskog opterećenja za grijanje uključuje određivanje toplinskih gubitaka (Tp) i snage kotla (Mk). Potonji se izračunava po formuli:

Mk \u003d 1,2 * Tp, gdje:

  • Mk - toplotne karakteristike sistema grijanja, kW;
  • Tp - gubitak topline kod kuće;
  • 1.2 - faktor sigurnosti (20%).

Faktor sigurnosti od 20% omogućava vam da uzmete u obzir mogući pad tlaka u plinovodu tijekom hladne sezone i nepredviđene gubitke topline (na primjer, razbijen prozor, nekvalitetna toplinska izolacija ulaznih vrata ili neviđeni mraz). Omogućava vam da se osigurate od brojnih nevolja, a također vam omogućava da široko regulirate temperaturni režim.

Kao što se može vidjeti iz ove formule, snaga kotla direktno ovisi o gubitku topline. Nisu ravnomjerno raspoređeni po cijeloj kući: vanjski zidovi čine oko 40% ukupne vrijednosti, prozori - 20%, pod daje 10%, krov 10%. Preostalih 20% nestaje kroz vrata, ventilaciju.

Loše izolirani zidovi i podovi, hladno potkrovlje, obična stakla na prozorima - sve to dovodi do velikih gubitaka topline, a samim tim i do povećanja opterećenja na sustavu grijanja. Prilikom izgradnje kuće važno je obratiti pažnju na sve elemente, jer će čak i nepromišljena ventilacija u kući ispuštati toplinu na ulicu.

Materijali od kojih je kuća izgrađena imaju najdirektniji utjecaj na količinu izgubljene topline. Stoga, prilikom izračunavanja, morate analizirati od čega se sastoje zidovi, pod i sve ostalo.

U proračunima, kako bi se uzeo u obzir uticaj svakog od ovih faktora, koriste se odgovarajući koeficijenti:

  • K1 - vrsta prozora;
  • K2 - zidna izolacija;
  • K3 - omjer površine poda i prozora;
  • K4 - minimalna temperatura na ulici;
  • K5 - broj vanjskih zidova kuće;
  • K6 - spratnost;
  • K7 - visina prostorije.

Za prozore koeficijent gubitka toplote je:

  • obično staklo - 1,27;
  • prozor sa duplim staklom - 1;
  • trokomorni prozor sa duplim staklom - 0,85.

Naravno, posljednja opcija će zadržati toplinu u kući mnogo bolje od prethodne dvije.

Pravilno izvedena izolacija zidova ključ je ne samo dugog vijeka trajanja kuće, već i ugodne temperature u prostorijama. Ovisno o materijalu, mijenja se i vrijednost koeficijenta:

  • betonske ploče, blokovi - 1,25-1,5;
  • trupci, drvo - 1,25;
  • cigla (1,5 cigle) - 1,5;
  • cigla (2,5 cigle) - 1,1;
  • pjenasti beton sa povećanom toplinskom izolacijom - 1.

Što je veća površina prozora u odnosu na pod, to više topline kuća gubi:

Temperatura van prozora takođe ima svoja podešavanja. Pri niskim stopama gubitka toplote se povećavaju:

  • Do -10S - 0,7;
  • -10C - 0,8;
  • -15C - 0,90;
  • -20C - 1,00;
  • -25C - 1,10;
  • -30C - 1,20;
  • -35C - 1.30.

Gubitak topline ovisi i o tome koliko vanjskih zidova kuća ima:

  • četiri zida - 1,33;%
  • tri zida - 1,22;
  • dva zida - 1,2;
  • jedan zid - 1.

Dobro je ako je uz njega pričvršćena garaža, kupatilo ili nešto drugo. Ali ako ga sa svih strana puše vjetrovi, onda ćete morati kupiti snažniji kotao.

Broj spratova ili vrsta prostorije koja se nalazi iznad prostorije određuju koeficijent K6 na sledeći način: ako kuća ima dva ili više spratova iznad, tada za proračun uzimamo vrednost 0,82, ali ako je potkrovlje, onda za toplo - 0,91 i 1 za hladno.

Što se tiče visine zidova, vrijednosti će biti sljedeće:

  • 4,5 m - 1,2;
  • 4,0 m - 1,15;
  • 3,5 m - 1,1;
  • 3,0 m - 1,05;
  • 2,5 m - 1.

Pored navedenih koeficijenata, u obzir se uzimaju i površina prostorije (Pl) i specifična vrijednost gubitka topline (UDtp).

Konačna formula za izračunavanje koeficijenta gubitka topline:

Tp \u003d UDtp * Pl * K1 * K2 * K3 * K4 * K5 * K6 * K7.

UDtp koeficijent je 100 W/m2.

Analiza proračuna na konkretnom primjeru

Kuća za koju ćemo odrediti opterećenje sistema grijanja ima prozore s dvostrukim staklom (K1 = 1), pjenaste betonske zidove s povećanom toplinskom izolacijom (K2 = 1), od kojih tri izlaze van (K5 = 1,22) . Površina prozora je 23% površine poda (K3=1,1), na ulici oko 15C mraza (K4=0,9). Potkrovlje kuće je hladno (K6=1), visina prostorija je 3 metra (K7=1,05). Ukupna površina je 135m2.

Pet \u003d 135 * 100 * 1 * 1 * 1,1 * 0,9 * 1,22 * 1 * 1,05 \u003d 17120,565 (Vati) ili pet \u003d 17,1206 kW

Mk \u003d 1,2 * 17,1206 = 20,54472 (kW).

Proračun opterećenja i toplinskih gubitaka može se izvršiti samostalno i dovoljno brzo. Potrebno je samo nekoliko sati da dovedete izvorne podatke u red, a zatim samo zamijenite vrijednosti u formule. Brojevi koje ćete dobiti kao rezultat pomoći će vam da odlučite o izboru kotla i radijatora.

Podijeli: