plastikovye-okna-obshhie-harakteristiki_1

Расчет тепловой нагрузки на теплоснабжение

Расчет тепловой нагрузки на домашнее отопление

Расчет тепловой нагрузки на домашнее отопление выполнен по удельной потере тепла, потребительский подход определения приведенных коэффициентов передачи тепла – вот основные вопросы, которые мы с вами рассмотрим в этом посте. Добрый день, не дешёвые друзья! Мы произведем с вами расчет тепловой нагрузки на домашнее отопление (Qо.р) всевозможными вариантами по укрупненным измерителям. Итак, что нам известно сейчас:1. Расчетная температура зимой воздуха снаружи для проектирования теплоснабжения tн = -40 оС. 2. Расчетная (усредненная) температура окружающей среды в середине отапливаемого дома tв = +20 оС. 3. Объем дома по наружному обмеру V = 490,8 м3. 4. Отапливаемая площадь дома Sот = 151,7 м2 (жилая – Sж = 73,5 м2). 5. Градусо сутки периода отопления ГСОП = 6739,2 оС*сут.

Расчет тепловой нагрузки на домашнее отопление

1. Расчет тепловой нагрузки на домашнее отопление по обогреваемой площади. Тут все просто – принимается, что потери тепла составляют 1 кВт * час на 10 м2 обогреваемой площади дома, при потолочной высоте до 2,5м. Для нашего дома расчетная тепловая нагрузка на теплоснабжение будет равна Qо.р = Sот * wуд = 151,7 * 0,1 = 15,17 кВт. Обозначение тепловой нагрузки этим вариантом не выделяется особенной точностью. Спрашивается, откуда же взялось данное соотношение и насколько оно отвечает нашим условиям. Вот тут то и нужно сделать оговорочку, что данное соотношение правильно для региона Москвы (tн = до -30 оС) и дом обязан быть хорошо теплоизолированным. Для остальных Российских регионов удельные потери тепла wуд , кВт/м2 показаны в Таблице 1.

Что еще нужно предусмотреть при подборе коэффициента удельных потерь тепла? Cолидные проектные организации просят от «Заказчика» до 20-ти добавочных данных и это резонно, так как корректный расчет теплопотерь домом – один из решающих факторов, определяющий, как удобно будет пребывать в помещении. Ниже показаны отличительные потребности с объяснениями: – суровость климатической полосы – чем меньше температура «за бортом», тем крепче придется топить. Чтобы сравнить: при -10 градусах – 10 кВт, а при -30 градусах – 15 кВт; – состояние окон – чем герметичнее и больше кол-во стекол, тем потери становятся меньше. Например (при -10 градусах): классическая двойная рама – 10 кВт, двухкамерный стеклопакет – 8 кВт, трехкамерный стеклопакет – 7 кВт; – отношения площадей окон и пола – чем больше окна, тем больше потерь. При 20 % – 9 кВт, при 30 % – 11 кВт, а при 50 % – 14 кВт; – толщина стен или тепловая изоляция прямо влияют на теплопотери. Так при хорошей тепловой изоляции и хорошей толщине стен (3 кирпича – 800 мм) требуется 10 кВт, при 150 мм теплоизолятора или толщине стенки в 2 кирпича – 12 кВт, а при плохой изоляции или толщине в 1 кирпич – 15 кВт; – количество стен снаружи – прямо связанно со сквозняками и многосторонним влиянием обмерзания. Если помещение имеет одну наружную стену, то требуется 9 кВт, а если – 4, то – 12 кВт; – потолочная высота хотя и не так существенно, но все таки действует на увеличение используемой мощности. При типовой высоте в 2,5 м требуется 9,3 кВт, а при 5 м – 12 кВт.

Данное объяснение показывает, что грубый расчет необходимой мощности 1 кВт котла на 10 м2 обогреваемой площади, имеет обоснование.

Маленькое отступление от темы. Ниже приведена ссылка на видеокурс Александра Борисова и скрипт Ордер Бро. Внедрение данных информационных материалов даст возможность вам автоматизировать общий процесс продажи продута – от его создания, продажи и до получения оплаты. Материал отлично структурирован, понятен новичку и не дорог. Пробуйте! 2. Расчет тепловой нагрузки на домашнее отопление по укрупненным показателям согласно § 2.4 СНиП Н-36-73. Чтобы установить нагрузку тепла на теплоснабжение этим вариантом, нам нужно знать площадь жилого помещения дома. Если она не известна, то принимается в размере 50% от всей площади дома. Зная расчетную температуру воздуха снаружи для проектирования теплоснабжения, по таблице 2 находим укрупненный показатель максимально-часового расхода тепла на 1 м2 площади жилья.

Для нашего дома расчетная тепловая нагрузка на теплоснабжение будет равна Qо.р = Sж * wуд.ж = 73,5 * 670 = 49245 кДж/ч или 49245/4,19=11752 ккал/ч или 11752/860=13,67 кВт

3. Расчет тепловой нагрузки на домашнее отопление по удельной отопительной характеристике строения. Определять нагрузку тепла по этому способу станем по удельной тепловой характеристике (удельная потеря тепла тепла) и объема дома по формуле:

Qо.р = ? * qо * V * (tв – tн ) * 10-3 , кВт

Qо.р – расчетная тепловая нагрузка на теплоснабжение, кВт; ? – поправочный показатель, учитывающий условия климата района и используемый в вариантах, когда расчетная температура воздуха снаружи tн разнится от -30 оС, принимается по таблице 3; qо – удельная отопительная характеристика строения, Вт/м3 * оС; V – объем обогреваемой части строения по наружному обмеру, м3; tв – расчетная температура окружающей среды в середине отапливаемого строения, оС; tн – расчетная температура воздуха снаружи для проектирования теплоснабжения, оС.

В этой формуле все величины, помимо удельной отопительной характеристики дома qо, нам известны. Последняя считается теплотехнической оценкой строительной части строения и показывает поток тепла, нужный для увеличения температуры 1 м3 объема постройки на 1 °С. Численное нормативное значение этой характеристики, для жилых домом и гостиниц, приведено в таблице 4.

Поправочный показатель ?

Удельная отопительная характеристика строения, Вт/м3 * оС

Итак, Qо.р = ?* qо * V * (tв – tн ) * 10-3 = 0,9 * 0,49 * 490,8 * (20 – (-40) ) * 10-3 = 12,99 кВт. На стадии технико-экономического обоснования строительства (проекта) удельная отопительная характеристика должна являться одним из контрольных ориентиров. А дело все в том, что в справочниках, численное значение ее различное, так как приведена она для различных не постоянных периодов, до 1958года, после 1958года, после 1975года и т.д. Более того, хотя и не существенно, но менялся также и климат на нашей планете. А нам бы хотелось знать значение удельной отопительной характеристики строения на данное время. Давайте попробуем определить ее своими силами.

ПОРЯДОК ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ОТОПИТЕЛЬНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ

1. Предписывающий подход к выбору сопротивления передаче тепла наружных ограждений. В данном случае расход энергии тепла не находится под контролем, а значения сопротивлений передаче тепла индивидуальных элементов строения должно быть не меньше нормируемых значений, смотри таблицу 5. Тут уместно привести формулу Ермолаева для расчета удельной отопительной характеристики строения. Вот эта формула

qо = [Р/S * ((kс + ? * (kок – kс)) + 1/Н * (kпт + kпл)], Вт/м3 * оС

? – показатель остекления стен снаружи, принимаем ? = 0,25. Данный показатель принимается в размере 25% от напольной территории; Р – периметр дома, Р = 40м; S – площадь дома (10 *10), S = 100 м2; Н – высота строения, Н = 5м; kс, kок, kпт, kпл – приведенные коэффициенты передачи тепла исходя из этого внешней стены, световых проемов (окон), кровли (потолка), перекрытия над помещением подвала (пола). Обозначение приведенных коэффициентов передачи тепла, как при предписывающем подходе, так и при потребительском подходе, смотри таблицы 5,6,7,8. Ну что ж, со строительными размерами дома мы сформировались, а как быть с конструкциями ограждения дома? Из какого материала обязаны быть сделаны стены, потолок пол, двери и окна? Не дешёвые друзья, вы обязаны четко понять, что на этом этапе нас не должен волновать подбор материала конструкций ограждения. Спрашивается, почему? Да вследствие того, что в вышеприведенную формулу мы поставим значения нормируемых приведенных коэффициентов передачи тепла конструкций ограждения. Так вот, неважно из каких материалов будут сделаны эти системы и какая их толщина, сопротивление должно быть конкретным. (Выписка из СНиП II-3-79* Строительная теплотехника).

Нормируемое сопротивление передаче тепла конструкций ограждения (предписывающий подход)

Обозначение приведенных коэффициентов передачи тепла конструкций ограждения (предписывающий подход)

И вот только сейчас, зная ГСОП = 6739,2 оС*сут, способом интерполяции мы находим нормируемые сопротивления передаче тепла конструкций ограждения, смотри таблицу 5. Приведенные коэффициенты передачи тепла будут равны исходя из этого: kпр = 1/ Rо и показаны в таблице 6. Удельная отопительная характеристика дома qо = = [Р/S * ((kс + ? * (kок – kс)) + 1/Н * (kпт + kпл)] = [40/100 * ((0,266 + 0,25 * (2,13 – 0,266)) + 1/5 * (0,203 + 0,18)] = 0,37 Вт/м3 * оС Расчетная тепловая нагрузка на теплоснабжение при предписывающем подходе будет равна Qо.р = ?* qо * V * (tв – tн ) * 10-3 = 0,9 * 0,37 * 490,8 * (20 – (-40) ) * 10-3 = 9,81 кВт

2. Потребительский подход к выбору сопротивления передаче тепла наружных ограждений. В этом случае, сопротивление передаче тепла наружных ограждений можно понижать если сравнивать с величинами приведенным в таблице 5, пока расчетный удельный расход энергии тепла на домашнее отопление не превысит нормируемый. Сопротивление передаче тепла индивидуальных элементов ограждения не должно быть ниже очень маленьких величин: для стен дома для жилья Rс = 0,63Rо, для потолка и пола Rпл = 0,8Rо, Rпт = 0,8Rо, для окон Rок = 0,95Rо. Результаты расчета показаны в таблице 7. В таблице 8 показаны приведенные коэффициенты передачи тепла при потребительском подходе. Что же касается удельного расхода энергии тепла за период отопления, то для нашего дома эта величина равна 120 кДж/ м2 * оС* сут. И устанавливается она по СНиП 23-02-2003. Мы же определим эту величину когда станем делать расчет тепловой нагрузки на теплоснабжение более детальным способом – с учетом определенных материалов ограждений и их теплофизических параметров (п. 5 нашего плана по расчету теплоснабжения личного дома).

Нормируемое сопротивление передаче тепла конструкций ограждения (потребительский подход)

Обозначение приведенных коэффициентов передачи тепла конструкций ограждения (потребительский подход)

Удельная отопительная характеристика дома qо = = [Р/S * ((kс + ? * (kок – kс)) + 1/Н * (kпт + kпл)] = [40/100 * ((0,422 + 0,25 * (2,24 – 0,422)) + 1/5 * (0,254 + 0,224)] = 0,447 Вт/м3 * оС. Расчетная тепловая нагрузка на теплоснабжение при потребительском подходе будет равна Qо.р = ? * qо * V * (tв – tн ) * 10-3 = 0,9 * 0,447 * 490,8 * (20 – (-40) ) * 10-3 = 11,85 кВт

Расчет тепловой нагрузки на домашнее отопление

Главные выводы: 1. Расчетная тепловая нагрузка на теплоснабжение по обогреваемой площади дома, Qо.р = 15,17 кВт. 2. Расчетная тепловая нагрузка на теплоснабжение по укрупненным показателям согласно § 2.4 СНиП Н-36-73. обогреваемой площади дома, Qо.р = 13,67 кВт. 3. Расчетная тепловая нагрузка на домашнее отопление по нормативной удельной отопительной характеристике строения, Qо.р = 12,99 кВт. 4. Расчетная тепловая нагрузка на домашнее отопление по предписывающему подходу к выбору сопротивления передаче тепла наружных ограждений, Qо.р = 9,81 кВт. 5. Расчетная тепловая нагрузка на домашнее отопление по потребительскому подходу к выбору сопротивления передаче тепла наружных ограждений, Qо.р = 11,85 кВт. Как можно заметить, не дешёвые друзья, расчетная тепловая нагрузки на домашнее отопление при разном подходе к ее определению, разнится довольно таки существенно – от 9,81 кВт до 15,17 кВт. Какую же подобрать и не прогадать? На данный вопрос мы и попытаемся дать ответ в следующих постах. На сегодняшний день мы с вами выполнили 2-ой пункт нашего плана по расчету системы обогрева дома. Кто еще опоздал присоединяйтесь!

С уважением, Григорий Володин

Как осуществляется расчет тепловой нагрузки на теплоснабжение

Обозначение теплопотерь через ограждения снаружи
Расход на разогрев вентиляционного воздуха
Тепловая нагрузка от нагревания воды для ГВС
Заключение

Чтобы выяснить, какой мощностью должно располагать теплосиловое оборудование личного дома, необходимо определить общую нагрузку на систему обогрева, для чего и осуществляется расчет тепла. В этой публикации мы не станем говорить об укрупненной методике подсчетов по площади или объему строения, а представим более точный способ, применяемый проектировщиками, только в упрощенном виде для лучшего восприятия. Итак, на систему обогрева дома ложится 3 вида нагрузок:

компенсация потерь энергии тепла, уходящей сквозь конструкции строительства (стены, полы, кровлю);
нагрев воздуха, потребного для проветривания помещений;
разогрев воды для нужд ГВС (когда в этом задействован котел, а не отдельный нагреватель).

Рассмотрим, как правильно высчитать любую из этих нагрузок в отдельности и определить общую мощность теплоснабжения строения.

Обозначение теплопотерь через ограждения снаружи

Для начала представим формулу из СНиП, по которой выполняется расчет энергии тепла, теряемой через конструкции строительства, отделяющие пространство внутри дома от улицы:

Q = 1/R х (tв – tн) х S, где:

Q – расход тепла, уходящего через конструкцию, Вт;
R – сопротивление передаче тепла сквозь материал ограждения, м2?С / Вт;
S – площадь такой конструкции, м2;
tв – температура, какая обязана быть в середине дома, ?С;
tн – средняя уличная температура за 5 наиболее прохладных дней, ?С.

Для справки. Согласно методике расчет потерь тепла осуществляется отдельно для всех помещений. С целью облегчить задачу предлагается взять здание в общем, приняв подходящую среднюю температуру 20—21 ?С.

Площадь для любого вида наружного ограждения вычисляется отдельно, для чего измеряются окна, двери, полы и стены с кровлей. Так выполняется, так как они сделаны из разнообразных материалов разной толщины. Так что расчет нужно будет делать отдельно для всех видов конструкций, а результаты потом просуммировать. Самую холодную уличную температуру в собственном районе проживания вы наверное знаете из практики. А вот параметр R придется высчитать отдельно по формуле:

R = ? / ?, где:

? – показатель теплопроводимости материала ограждения, Вт/(м?С);
? – толщина материала в метрах.

Примечание. Значение ? – справочное, его легко найти в любой справочной литературе, а для окон ПВХ этот показатель вам подскажут производственники. Ниже приводится таблица с коэффициентами теплопроводимости некоторых строительных материалов, причем для вычислений нужно брать рабочие значения ?.

Как пример подсчитаем, сколько тепла потеряет 10 м2 стены из кирпича толщиной 250 мм (2 кирпича) при температурной разнице с наружной стороны и в доме 45 ?С:

R = 0.25 м / 0.44 Вт/(м · ?С) = 0.57 м2 ?С / Вт.

Q = 1/0.57 м2 ?С / Вт х 45 ?С х 10 м2 = 789 Вт или 0.79 кВт.

Если стенка состоит из разнообразных материалов (конструкционный материал плюс материал для утепления), то их тоже нужно считать отдельно по вышеприведенным формулам, а результаты суммировать. Точно также просчитываются окна и кровля, а вот с полами обстоит дело иначе. В первую очередь нужно изобразить план строения и его зонировать шириной 2 м, как это сделано на рисунке:

Сейчас следует определить площадь каждой зоны и по очереди подставить в главную формулу. Взамен параметра R необходимо взять нормативные значения для зоны I, II, III и IV, нижеуказанные в таблице. По завершении расчетов результаты складываем и приобретаем общие теплопотери через полы.

Расход на разогрев вентиляционного воздуха

Малосведущие люди часто не берут во внимание, что приточный воздух в доме тоже нужно нагревать и эта тепловая нагрузка тоже ложится на систему отопления. Прохладный воздух все равно проникает в дом снаружи, хотим мы того либо нет, и на его нагрев необходимо потратить энергию. Больше того, в личном доме должна работать настоящая вентиляция приточно-вытяжного типа, в основном, с настоящим побуждением. Обмен воздуха создается из-за наличия тяги в каналах для вентиляции и дымоходе котла.

Предлагаемая в документации нормативной базы методика определения тепловой нагрузки от вентиляции довольно трудна. Довольно точные результаты можно получить, если высчитать эту нагрузку по общеизвестной формуле через теплоемкость вещества:

Qвент = сант.?t, тут:

Qвент – кол-во теплоты, необходимое для нагревания приточного воздуха, Вт;
?t – температурная разница на улице и в середине дома, ?С;
m – масса воздушной смеси, поступающей снаружи, кг;
с – теплоемкость воздуха, принимается 0.28 Вт / (кг ?С).

Сложность расчета данного типа тепловой нагрузки состоит в правильном определении массы нагреваемого воздуха. Выяснить, сколько его проникает вовнутрь дома, при природной вентиляции трудно. Благодаря этому необходимо обратиться к нормативам, ведь строения возводят по проектам, где заложены потребные воздухообмены. А нормы говорят, что во множестве комнат воздушная среда должна меняться 1 раз в час. Тогда берем объемы всех помещений и прибавляем к ним нормы расхода воздуха на каждый сантехнический узел – 25 м3/ч и кухонную кухонную плиту – 100 м3/ч.

Чтобы сделать расчет тепловой нагрузки на теплоснабжение от вентиляции, получившийся объем воздуха нужно сосчитать в массу, узнав его плотность при самых разнообразных температурах из таблицы:

Предположим, что общее кол-во приточного воздуха составляет 350 м3/ч, температура с наружной стороны – минус 20 ?С, в середине – плюс 20 ?С. Тогда его масса будет составлять 350 м3 х 1.394 кг/м3 = 488 кг, а тепловая нагрузка на систему отопления — Qвент = 0.28 Вт / (кг ?С) х 488 кг х 40 ?С = 5465.6 Вт или 5.5 кВт.

Тепловая нагрузка от нагревания воды для ГВС

Для определения этой нагрузки воспользуйтесь такой же простой формулой, только сейчас нужно сосчитать энергию тепла, растрачиваемую на разогрев воды. Ее теплоемкость известна и составляет 4.187 кДж/кг °С или 1.16 Вт/кг °С. Если учесть, что семье из 4 человек на все необходимости достаточно 100 л воды на 1 сутки, нагретой до 55 °С, подставляем данные цифры в формулу и приобретаем:

QГВС = 1.16 Вт/кг °С х 100 кг х (55 – 10) °С = 5220 Вт или 5.2 кВт теплоты в день.

Примечание. По умолчанию принято, что 1 л воды равён 1 кг, а температура холодной воды из крана равна 10 °С.

Единица мощности оборудования всегда отнесена к 1 часу, а полученные 5.2 кВт – к суткам. Но дробить данную цифру на 24 нельзя, ведь горячую воду мы хотим получать как можно быстрее, а для этого котел должен располагать мощностным запасом. Другими словами, эту нагрузку нужно добавить к другим как есть.

Заключение

Данный расчет нагрузок на домашнее отопление даст намного более точные результаты, чем классический способ по площади, хотя постараться придется. Итоговый результат необходимо обязательно помножить на показатель запаса – 1.2, а то и 1.4 и по рассчитанному значению выбирать оборудование для котельной. Очередной способ укрупненного расчета тепловых нагрузок по правилам показан на видео:

Расчет и обозначение тепловой нагрузки на теплоснабжение: методики расчета, вывод

Тепловая нагрузка под собой предполагает кол-во энергии тепла, нужное для поддержки оптимальной температуры в доме, квартире или индивидуальной комнате. Под самой большой часовой нагрузкой на теплоснабжение имеется в виду кол-во тепла, нужное для поддержки нормированных показателей на протяжении часа в самых плохих условиях.

Факторы, которые влияют на нагрузку тепла

Материал и толщина стен. Например, кирпичная стена в 25 сантиметров и газобетонная стена в 15 сантиметров способны пропустить различное кол-во тепла.
Материал и структура крыши. К примеру, потери тепла крыши плоского типа из плит железобетона сильно разнятся от потерь тепла теплоизолированного чердачного этажа.
Система вентиляции. Потеря энергии тепла с отработанным воздухом зависит от продуктивности системы вентиляции, отсутствия или наличия системы рекуперации тепла.
Площадь остекления. Окна теряют больше энергии тепла если сравнивать со сплошными поверхностями стен.
Уровень инсоляции в различных регионах. Устанавливается степенью поглощения солнечного тепла внешними покрытиями и ориентацией плоскостей строений в отношении к световым сторонам.
Разница температур между улицей и помещением. Устанавливается тепловым потоком через конструкции ограждения при условиях непрерывного сопротивления передаче тепла.

Распределение тепловой нагрузки

При водяном отоплении самая большая тепловая котельная мощность должна равняться сумме мощности тепла всех устройств теплоснабжения в доме. На распределение устройств теплоснабжения воздействуют следующие факторы:

Площадь помещения и потолочная высота;
Расположение в середине дома. Угловыми и торцевыми помещениями теряется больше тепла, чем помещениями, размещенными в середине строения;
Отдаленность от теплового источника;
Желаемая температура в помещениях.

СНиП рекомендует следующие значения:

Комнаты для проживания в середине дома – 20 градусов;
Угловые и торцевые комнаты для проживания – 22 градуса. При этом за счёт более большой температуры не промерзают стены;
Кухня – 18 градусов, так как в ней есть свои личные тепловые источники – газовые или варочные поверхности и др.
Комната где установлена ванна – 25 градусов.

При воздушном отоплении поток тепла, который поступает в индивидуальное помещение, зависит от пропускной способности воздушного рукава. Очень часто простейшим способом его регулировки считается подстройка положения решёток вентиляции с контролем температуры ручным способом.

При отопительной системе, где используется распределительный тепловой источник (конвекторного обогревателя, полы с подогревом, электрические обогреватели и т.д.), нужный режим температуры ставится на термостате.

Методики расчета

Для определения тепловой нагрузки есть несколько вариантов, обладающие разной сложностью расчета и достоверностью полученных результатов. Дальше продемонстрированы три самые простые методики расчета тепловой нагрузки.

Согласно действующему СНиП, есть простой способ расчета тепловой нагрузки. На 10 метров квадратных берут 1 киловатт мощности тепла. Потом данные которые получены умножаются на региональный показатель:

Южные регионы имеют показатель 0,7-0,9;
Для умеренно-холодного климата (Столичная и Ленинградская области) показатель равён 1,2-1,3;
Дальний Восток и районы Крайнего Севера: для Новосибирска от 1,5; для Оймякона до 2,0.

Расчет на примере:

Площадь строения (10*10) равна 100 метров квадратных.
Базисный показатель тепловой нагрузки 100/10=10 киловатт.
Это значение умножается на региональный показатель, равный 1,3, в конце концов выходит 13 кВт мощности тепла, которые нужны для поддержки оптимальной температуры в доме.

Нужно обратить внимание! Если применять данную методику для определения тепловой нагрузки, то нужно еще предусмотреть запас мощности в 20 процентов, чтобы возместить неточности и сложные холода.

Первый способ определения тепловой нагрузки имеет много огрехов:

Различные сооружения имеют различную потолочную высоту. Если учесть то, что нагревается не площадь, а объем, такой параметр чрезвычайно важен.
Через окна и двери проходит больше тепла, чем через стены.
Нельзя сопоставлять квартиру в городе с личным домом, где снизу, сверху и за поверхностями стен не квартиры, а улица.

Базисный показатель тепловой нагрузки равняется 40 ватт на 1 метр кубический объема помещения.
Любая дверь, ведущая на улицу, прибавляет к базисному показателю тепловой нагрузки 200 ватт, каждое окно – 100 ватт.
Угловые и торцевые квартиры дома на несколько квартир имеют показатель 1,2-1,3, на который действует толщина и материал стен. Приватизированный дом обладает показателем 1,5.
Региональные коэффициенты равны: для Центральных областей и Европейской части России – 0,1-0,15; для Северных регионов – 0,15-0,2; для Южных регионов – 0,07-0,09 кВт/кв.м.

Расчет на примере:

Объем строения 300 метров квадратных (10*10*3=300).
Базисный показатель тепловой нагрузки 12000 ватт (300*40).
С учетом восьми окон и 2-ух дверей теплопроизводительность равна 13200 ватт (12000+(8*100)+(2*200)).
Для личного дома тепловая нагрузка умножается на региональный показатель и выходит 19800 ватт (13200*1,5).
19800*1,3=25740 ватт (с учетом регионального коэффициента для Северных регионов). Поэтому, для обогревания понадобится 28-киловаттный котел.

Не стоит соблазняться – второй способ расчета тепловой нагрузки также очень несовершенен. В нем очень образно говоря учтено тепловое сопротивление стен и потолка; разница температур между наружным воздухом и воздухом в середине.

Необходимо подчеркнуть, чтобы поддерживать в середине дома стабильную температуру нужно подобное количество энергии тепла, какое будет равняться всем потерям через систему вентиляции и ограждающие устройства. Но, и в таком способе расчеты упрощены, так как невозможно систематизировать и померять все факторы.

На потери тепла действует материал стен – 20-30 процентов теплопотери. Через вентиляцию уходит 30-40 процентов, через крышу – 10-25 процентов, через окна – 15-25 процентов, через пол на грунте – 3-6 процентов.

Чтобы облегчить расчеты тепловой нагрузки, подсчитываются потери тепла через ограждающие устройства, а потом это значение просто умножается на 1,4. Дельта температур меряется легко, но взять данные про термическое сопротивление можно лищь в справочниках. Ниже показаны некоторые востребованные значения термического сопротивления:

Термическое сопротивление стенки в три кирпича равно 0,592 м2*С/Вт.
Стенки в 2,5 кирпича составляет 0, 502.
Стенки в 2 кирпича равно 0,405.
Стенки в один кирпич (толщина 25 см) равно 0,187.
Сруба из бревен, где диаметр бревна 25 см – 0,550.
Сруба из бревен, где диаметр бревна 20 сантиметров – 0,440.
Сруба, где толщина сруба 20 см – 0,806.
Сруба, где толщина 10 см – 0,353.
Каркасной стены, ее толщина 20 см, теплоизолированной мин. ватой – 0,703.
Газобетонные стены, ее толщина 20 см – 0,476.
Газобетонные стены, ее толщина 30 см – 0,709.
Штукатурки, ее толщина 3 см – 0,035.
Потолочного или перекрытия чердака – 1,43.
Пола из дерева – 1,85.
Двойной двери из дерева – 0,21.

Расчет по примеру:

Дельта температур во время пика холодов равна 50 градусов: в середине дома плюс 20 градусов, с наружной стороны – минус тридцать градусов.
Теплопотери через один квадратный метр 50/1,85 (показатель термического сопротивления деревянного пола) равно примерно 27 ватт. Весь пол станет иметь 27*100=2700 ватт.
Потери тепла через потолок составляют (50/1,43)*100 и равно примерно 3500 ватт.
Габариты стен (10*3)*4 и равна 120 метров квадратных. Например, стены сделаны из бруса с толщиной 20 см, термическое сопротивление = 0,806. Поэтому, потери тепла составят (50/0,806)*120=7444 ватта.
Все полученные значения теплопотерь складываются, и выходит значение 13644 ватт. Собственно подобное количество тепла будет терять дом через стены, пол и потолок.
Дальше полученное значение умножается на показатель 1,4 (потери на систему вентиляции) и выходит 19101 ватт. Поэтому, для отапливания подобного дома потребуется 20-киловаттный котел.

Как видно из расчетов, способы определения тепловой нагрузки обладают значительными погрешностями. На счастье, лишний параметр мощности котла не навредит:

Работа газового водогрея на уменьшенной мощности выполняется без падения коэффициента полезного действия, а работа конденсационных устройств при неполной нагрузке выполняется в экономичном режиме.
То же относится и к соляровым котлам.
Показатель коэффициента полезного действия электрического оборудования для нагрева равён 100 процентам.

Нужно обратить внимание! Работа котлов на твердом топливе на мощности меньше номинального значения мощности вредна.

Расчет тепловой нагрузки на теплоснабжение считается хорошим аргументом, вычисления которого обязательно следует выполнять в начале создания системы обогрева. В случае подхода к процессу с умом и квалифицированного выполнения всей работы гарантировано стабильная работа теплоснабжения, а еще значительно экономятся наличные средства на лишних затратах.

Автор: Вадим Николаевич Лозинский

Расчет теплоснабжения помещения по объему

При обустраивании строения системой отопления стоит учитывать множество факторов, начиная от качества расходников и практического оборудования и завершая вычислениями требуемой мощности узла. Так, к примеру, предстоит выполнить расчет тепловой нагрузки на теплоснабжение строения, калькулятор для которого будет очень даже кстати. Он проходит по нескольким методикам, где берут во внимание большое количество невидимых моментов. Благодаря этому мы рекомендуем вам ближе рассмотреть данный вопрос.

Средние показатели как база вычисления тепловой нагрузки

Чтобы правильно сделать расчет теплоснабжения помещения по объему носителя тепла, нужно определить следующие данные:

величина необходимого кол-во топлива;
продуктивность обогревательного узла;
результативность уставленного типа топливных ресурсов.

С целью исключения тяжелых вычислительных формул, профессионалы жилищно-коммунальных фирм разработали уникальную методику и программу, благодаря которой можно очень быстро сделать расчет тепловой нагрузки на теплоснабжение и других данных, нужных при проектировке обогревательного блока. Кроме того, при помощи данной методики можно правильно определить кубатуру носителя тепла для обогревания того либо прочего помещения, не зависимо от варианта топливных ресурсов.

Основы и специфики методики

К методике подобного рода, которую возможно применять, используя калькулятор расчета теплоэнергии на теплоснабжение строения, довольно часто прибегают служащие кадастровых фирм для определения экономико-технологической эффективности самых разных программ, направленные на энергосбережение. По мимо этого, при помощи аналогичных расчетно-вычислительных методик выполняется внедрение в проекты нового практического оборудования и пуск энергоэффектвных процессов.

Итак, для выполнения расчета тепловой нагрузки на теплоснабжение строения, профессионалы прибегают к помощи следующей формулы:

a – показатель, которые показывает правки разницы режима температур внешнего воздуха при подсчете эффективности функционирования системы отопления;
ti,t0 – температурная разница в помещении и на улице;
q0 – удельная экспонента, которая устанавливается путем добавочных вычислений;
Ku.p — показатель инфильтрации, учитывающий самые разные потери тепла, начиная от погоды и завершая отсутствием слоя теплоизоляции;
V – объем строения, который нуждается в обогреве.

С этой статьей читают: Расчет теплоснабжения личного дома

Как сосчитать объем помещения в кубометрах (м3)

Формула очень примитивна: необходимо только перемножить длину, высоту и ширину помещения. Однако, это разновидность годится исключительно для определения кубатуры строения, которое имеет прямоугольную или квадратную форму. В остальных случаях эта величина устанавливается немного другим способом.

Если помещение собой представляет комнату сложной формы, то задача несколько затрудняется. В данном случае нужно разбить площадь комнат на обычные фигуры и определить кубатуру любой из них, заранее сделав все обмеры. Остается лишь сложить полученные цифры. Вычисления следует проводить в одних и тех же единицах измерения, например, в метрах.

В случае если сооружение, для которого выполняется укрупненный расчет тепловой нагрузки строения, оборудовано чердачным этажом, то кубатура устанавливается путем произведения показателя горизонтального сечения дома (идет речь о показателе, который берется от уровня поверхности пола цокольного этажа) на его полную высоту, с учетом самой высокой точки теплоизоляционного слоя чердачного этажа.

Прежде чем определить объем помещения, стоит предусмотреть факт наличия нижних этажей или подвальных помещений. Они тоже нуждаются в обогреве и если есть такие, то следует к кубатуре дома добавить еще 40% площади данных комнат.

Чтобы установить показатель инфильтрации, Ku.p, можно брать за основу такую формулу:

g – экспонента ускорения свободного падения (справочные данные СНиП);
L – высота постройки;
W0 – условно-зависимая величина скорости ветра. Это значение зависит от расположения строения и подбирается по СНиП.

Показатель удельной характеристики q0 устанавливается по формуле:

где — корень из общей кубатуры помещений в сооружении, а n – кол-во комнат в постройке.

Допустимые энергопотери

Чтобы вычисление вышло максимально точным, следует учесть полностью все разновидности энергетических потерь. Так, к ключевым из них можно отнести:

через чердачный этаж и крышу, если не теплоизолировать их подобающим образом, обогревательный узел теряет до 30% теплоэнергии;
если есть наличие в доме природной вентиляции (дымоход, частое проветривание и т.п.) уходит до 25% теплоэнергии;
если стеновые перекрытия и поверхность пола не утеплены, то сквозь них можно утратить до 15% энергии, так же уходит через окна.

Чем больше окон и проемов для двери в жилье, тем больше потери тепла. При плохой тепловой изоляции дома в среднем через пол, потолок и фасад уходит до 60% тепла. Наибольшим по теплоотдающей поверхности являются окно и фасад. В первую очередь в доме меняют окна, после этого приступают к утеплении.

С этой статьей читают: Фасадное утепление экструдированным полистиролом — технология

Взяв во внимание допустимые энергопотери, необходимо либо убрать их, прибегнув к помощи утеплительного материала, либо добавить их величину во время определения объема тепла на теплоснабжение помещения.

Что касается благоустройства каменных домов, строительство которых уже окончено, стоит предусмотреть очень высокие потери тепла в начале периода отопления. При этом необходимо иметь ввиду и срок завершения стройки:

с мая по июнь – 14%;
сентябрь – 25%;
с октября по апрель – 30%.

Горячее обеспечение водой

Второй шаг – вычисление среднего показателя загрузки горячего водообеспечения в отопительный период. Для этого применяется подобная формула:

a – средняя за сутки норма использованиягорячей воды (эта величина считается нормированной и ее можно найти в таблице СНиП приложение 3);
N – численность жильцов, служащих, студентов или детей (если идет речь о дошкольном учреждении) в постройке;
t_c–величина температуры воды (меряется по факту или берется из усредненных справочных данных);
T – промежуток времени, во время которого выполняется подача горячей воды (если идет речь о почасовом водоснабжении);
Q_(t.n) – показатель теплопотерьв системе горячего водообеспечения.

Можно ли настраивать нагрузки в отопительном блоке?

Буквально пару десятилетий тому назад это была немыслимая задача. На сегодняшний день же фактически все современные нагревательные котлы промышленного и домашнего применения оборудуются регуляторами тепловых нагрузок (РТН). Благодаря подобным приборам выполняется поддержание мощности обогревательных агрегатов на указанном уровне, и исключаются скачки, а еще перевалы во время их функционирования.

Регуляторы тепловых нагрузок разрешают уменьшить денежные растраты на оплату использования энергетических ресурсов на обогрев строения.

Это вызвано фиксированным лимитом мощности оборудования, которые, не зависимо о его работы, не меняется. Тем более это касается предприятий промышленности.

Сделать собственными силами проект и сделать вычисления загрузки отопительных узлов, обеспечивающие теплоснабжение, вентиляцию и способ кондиционирования в постройке, не очень тяжело, основное – запастись терпением и нужным багажом знаний.

ВИДЕО: Расчет отопительных батарей. Правила и ошибки