Изчисляване на топлинния товар за отопление на сградата: формула, примери

при проектиране на отоплителната система,

Термичен товар: какво е това?

С това понятие се разбира количеството топлина, което се отделя от отоплителните уреди. Предварителното изчисляване на топлинния товар позволява да се избегнат ненужните разходи за придобиване на компонентите на отоплителната система и за тяхното инсталиране. Също така, това изчисление ще спомогне за правилното разпределение на количеството топлина, освободена пестеливо и равномерно в цялата сграда.

В тези изчисления има много нюанси. Например, материалът, от който е построил сграда, изолация, региона и така нататък. Експертите се опитват да вземат под внимание, тъй като много фактори и характеристики за по-точни резултати.

Изчисляването на топлинния товар с грешки и неточности води до неефективна работа на отоплителната система. Дори се случва, че трябва да ремонтирате секциите на вече работещия дизайн, което неизбежно води до непланирани разходи. Да, както и жилищни и общински организации изчисляват разходите за услуги въз основа на данните за топлинния товар.

Основните фактори

Идеално проектираната и конструирана отоплителна система трябва да поддържа определената стайна температура и да компенсира получените топлинни загуби. При изчисляване на коефициента на топлинно натоварване за отоплителната система в сградата трябва да се има предвид:

- Цел на сградата: жилищна или промишлена.

- Характеристики на структурните елементи на конструкцията. Това са прозорци, стени, врати, покрив и вентилационна система.

- Размери на жилището. Колкото повече е, толкова по-силна трябва да бъде отоплителната система. Необходимо е да се отчете площта на отворите на прозорците, вратите, външните стени и обема на всяка вътрешна стая.

- Наличие на стаи за специални цели (сауна, сауна и др.).

- Степен на оборудване с технически средства. Тоест, наличието на топла вода, вентилационни системи, климатици и тип отоплителна система.

- Температурен режим за единична стая. Например, в помещенията, предназначени за съхранение, не е нужно да поддържате комфортна температура за човек.

- Брой точкови точки. Колкото повече от тях, толкова повече се зарежда системата.

- Област на остъклени повърхности. Стаите с френски прозорци губят значително количество топлина.

- Допълнителни условия. В жилищните сгради това може да бъде броят на стаите, балконите и лоджиите и баните. В промишлеността - броят на работните дни в една календарна година, смени, технологичната верига на производствения процес и т.н.

- Климатичните условия в региона. при изчисляване на топлинните загуби Температурите на улицата се отчитат. Ако разликите са незначителни, малка част от енергията ще бъде компенсирана. Докато сте на -40^заОтвън на прозореца ще са необходими значителни разходи.

Особености на съществуващите методи

Параметрите, включени в изчисляването на топлинния товар, се намират в SNiPs и GOSTs. Те също имат специални коефициенти на топлопредаване. От паспортите на оборудването, включено в отоплителната система, се вземат цифрови характеристики относно даден отоплителен радиатор, котел и т.н. И също традиционно:

- Консумацията на топлина, отнемана за максимум един час от отоплителната система,

- максималният топлинен поток, излъчван от един радиатор,

- общата цена на топлинна енергия в определен период от време (обикновено - сезон) - ако се изисква изчисляване на час натоварване на топлофикационната мрежа, изчисленията трябва да се извършва като се вземат предвид промените на температурата през деня.

Извършените изчисления се сравняват с площта на топлинната енергия на цялата система. Индикаторът е доста точен. Възникват някои отклонения. Например за промишлени сгради ще бъде необходимо да се вземе предвид намаляването на потреблението на топлинна енергия в почивните дни и празниците, а в жилищните помещения - през нощта.

Методите за изчисляване на отоплителните системи имат няколко степени на точност. За да се сведе до минимум грешката, е необходимо да се използват доста сложни изчисления. По-малко точни схеми се използват, ако целта не е да се оптимизират разходите за отоплителната система.

Основни методи на изчисление

Към днешна дата изчислението на топлинния товар за отопление на сградата може да се извърши по един от следните начини.

Трите основни

1. За изчисление се вземат разширени индикатори.
2. Индикатори за структурните елементи на сградата са взети за основата. Тук изчисляването на топлинните загуби за отопление на вътрешния обем на въздуха също ще бъде важно.
3. Всички предмети, влизащи в отоплителната система, се изчисляват и сумират.

Една приблизителна

Има четвърти вариант. Тя има достатъчно голяма грешка, защото показателите са много средни или не са достатъчни. Ето формулата - Q_от = q₀ * a * V_Н * (t_EN - t_НАП), където:

• р₀- специфичната термична характеристика на сградата (най-често се определя от най-студения период),
• a - коефициент на корекция (зависи от региона и е взет от готовите таблици);
• V_Н - Обемът, изчислен на външни равнини.

Пример за просто изчисление

За структури със стандартни параметри (височина на тавани, размера на стаята и добри топлоизолационни характеристики) може да се прилага с проста корекция параметър съотношение за коефициент в зависимост от региона.

Да предположим, че къщата се намира в региона Архангелск, а площта й е 170 квадратни метра. м. Топлинният товар ще бъде 17 * 1.6 = 27.2 kW / h.

Подобно определение на топлинните натоварвания не взема под внимание много важни фактори. Например, проектните характеристики на структурата, температурата, броят на стени, съотношението на площ на стените и прозорци отвори, и така нататък. Следователно, тези изчисления не са подходящи за сериозни проекти отоплителна система.

Изчисляване на отоплителния радиатор по площ

Това зависи от материала, от който са направени. Най-често днес се използват биметални, алуминиеви, стоманени, много по-рядко чугунени радиатори. Всеки от тях има собствен индикатор за топлопредаване (топлинна мощност). Биметалните радиатори с разстояние между осите от 500 мм имат средно 180-190 W. Радиаторите от алуминий имат практически едни и същи параметри.

Топлопредаването на описаните радиатори се изчислява на един разрез. Радиаторите не са сгъваеми. Следователно, тяхното предаване на топлина се определя въз основа на размера на цялото устройство. Например, топлинна енергия ред радиатор 1100 mm широчина и 200 mm височина ще бъдат 1010 W и радиатор панел, направен от стомана широка 500 mm и 220 mm височина ще бъдат 1644 вата.

Изчислението на отоплителния радиатор за района включва следните основни параметри:

- височина на таваните (стандарт - 2.7 м),

- Топлоенергия (на квадратен метър - 100 W),

- една външна стена.

Тези изчисления показват, че за всеки 10 кв. Км. m има нужда от 1 000 вата топлинна енергия. Този резултат е разделен на топлинната мощност на една секция. Отговорът е необходимия брой секции на радиатора.

За южните райони на страната ни, както и за северните региони са разработени понижаващи се и увеличаващи се коефициенти.

Средно изчисление и точност

Като се вземат предвид описаните фактори, средното изчисление се извършва съгласно следната схема. Ако е 1 квадрат. m изисква 100 вата топлинен поток, след това стая от 20 квадратни метра. m трябва да получи 2000 вата. Радиаторът (популярен биметален или алуминий) от осем секции разпределя около 150 W. Разделяме 2 000 на 150, получаваме 13 раздела. Но това е доста разширено изчисление на топлинния товар.

Точният изглежда малко плашещ. Всъщност нищо не е сложно. Ето и формулата:

Q_т = 100 W / m² × S (_стая) m² × q₁ × q₂ × q₃ × q₄ × q₅ × q₆× q₇, когато:

• р₁ - вид остъкляване (конвенционално = 1,27, двойно = 1,0, тройно = 0,85);
• р₂ - изолация на стената (слаба или липсваща = 1.27, стена, изложена в 2 тухли = 1.0, модерна, висока = 0.85);
• р₃ - съотношението на общата площ на прозоречните отвори към площта на пода (40% = 1,2, 30% = 1,1, 20% - 0,9, 10% = 0,8);
• р₄ - температура на улицата (минималната стойност се взема: -35^заС = 1.5, -25^заС = 1.3, -20^заC = 1,1, -15^заС = 0,9, -10^заС = 0.7);
• р₅ - броят на външните стени в стаята (всички четири = 1.4, три = 1.3, ъгловата стая = 1.2, една = 1.2);
• р₆ - тип стая за сеене над селищната стая (студено таванско помещение = 1,0, топла тавански етаж = 0,9, жилищна топла стая = 0,8);
• р₇ - Височина на тавана (4.5 m = 1.2, 4.0 m = 1.15, 3.5 m = 1.1, 3.0 m = 1.05, 2.5 m = 1.3).

Според който и да е от описаните методи, е възможно да се изчисли топлинния товар на жилищна сграда.

Очаквано изчисление

Условията са следните. Минималната температура през студения сезон е -20^заC. Стая 25 квадратни метра. м с тройно остъклени прозорци, двуетажни прозорци, височина на тавана 3.0 м, стени в две тухли и неотопляема таванска стая. Изчислението ще бъде, както следва:

Q = 100 W / m² × 25 м² × 0,85 × 1 × 0,8 (12%) × 1,1 × 1,2 × 1 × 1,05.

Резултат, 2 356.20, разделете на 150. В резултат на това се оказва, че в стаята с посочените параметри е необходимо да инсталирате 16 секции.

Ако трябва да изчислите в gigacalories

Ако няма топломер в отворения отоплителен кръг, изчислете топлинния товар за отопление на сградата, използвайки формулата Q = V * (T₁ - T₂) / 1000, където:

• V - количеството вода, изразходвано от отоплителната система, се изчислява в тонове или m³,
• T₁ - номерът, показващ температурата на топлата вода, се измерва в ^заC и за изчисленията се взема температура, съответстваща на определено налягане в системата. Този индикатор има собствено име - енталпия. Ако няма практически начин за премахване на температурните индикатори, прибягвайте до средния индикатор. Той е в диапазона от 60-65^заS.
• T₂ Температура на студената вода. Трудно е да се измерва в системата, поради което са разработени постоянни показатели в зависимост от температурата на улицата. Например, в един от регионите, през студения сезон тази цифра е равна на 5, през лятото - 15.
• 1 000 - коефициент за незабавно получаване на резултата в gigacalories.

В случай на затворена верига топлинният товар (gcal / час) се изчислява по различен начин:

Q_от = алфа- * q_за * V * (t_в - т_NR) * (1 + К_NR) * 0.000001, където

• алфа- е коефициент, предназначен да коригира климатичните условия. Това се взема предвид, ако температурата на улицата е различна от -30^заС;
• V - обем на конструкцията чрез външни измервания;
• р_за - специфичен индекс на нагряване на конструкцията за даден t_NR = -30^заC, измерено в kcal / m³* С;
• т_в - изчислена вътрешна температура в сградата;
• т_NR - очакваната улична температура за проектиране на отоплителната система;
• K_NR Коефициент на инфилтрация. Това се дължи на съотношението на топлинните загуби на селищната сграда с инфилтрацията и топлопредаването чрез външни структурни елементи при температури на улицата, което е определено в рамките на подготвения проект.

Изчисляването на топлинния товар е малко по-голямо, но тази формула е дадена в техническата литература.

Изпитване с термовизионно устройство

Все повече, за да увеличите ефективността на отоплителната система, прибягвайте до проучвания с термична обработка на изображения структура.

Тези работи се извършват в тъмнината. За по-точен резултат е необходимо да се спазва температурната разлика между стаята и улицата: трябва да е най-малко 15^за. Лампи за дневни и нажежаеми лампи са изключени. Препоръчително е да махнете максимално килимите и мебелите, счупят устройството и дават някаква грешка.

Проучването е бавно, данните се записват внимателно. Схемата е проста.

Първият етап от работата минава в стаята. Устройството се придвижва постепенно от вратите към прозорците, като обръща специално внимание на ъглите и другите стави.

Вторият етап е изследването на външните стени на сградата от термовизионния плот. Също така, ставите се изследват внимателно, особено връзката с покрива.

Третият етап е обработката на данни. Първо, устройството прави това, след това показанията се прехвърлят на компютъра, където съответните програми завършват обработката и произвеждат резултата.

Ако проучването е извършено от лицензирана организация, тя ще публикува доклад за резултатите от работата със задължителни препоръки. Ако работата е извършена лично, тогава трябва да разчитате на вашите познания и евентуално на помощта на Интернет.