حساب مستقل للحمل الحراري للتدفئة: مؤشرات بالساعة والسنوية

كيفية تحسين تكاليف التدفئة؟ يتم حل هذه المهمة فقط من خلال نهج متكامل يأخذ في الاعتبار جميع معلمات النظام والمباني والسمات المناخية للمنطقة. في هذه الحالة ، فإن العنصر الأكثر أهمية هو الحمل الحراري للتدفئة: يتم تضمين حساب المؤشرات بالساعة والسنوية في النظام لحساب كفاءة النظام.

لماذا تحتاج إلى معرفة هذه المعلمة

ما هو حساب الحمل الحراري للتدفئة؟ يحدد المقدار الأمثل للطاقة الحرارية لكل غرفة والمبنى ككل. المتغيرات هي قوة معدات التدفئة - المرجل ، المشعات وخطوط الأنابيب. تؤخذ أيضًا الخسائر الحرارية في المنزل في الاعتبار.

من الناحية المثالية ، يجب أن يعوض ناتج الحرارة لنظام التدفئة عن كل فقد الحرارة وفي نفس الوقت يحافظ على مستوى درجة حرارة مريح. لذلك ، قبل حساب الحمل السنوي للتدفئة ، من الضروري تحديد العوامل الرئيسية التي تؤثر عليه:

• خصائص العناصر الهيكلية للمنزل. تؤثر الجدران الخارجية والنوافذ والأبواب ونظام التهوية على مستوى فقد الحرارة ؛
• أبعاد المنزل. من المنطقي أن نفترض أنه كلما كانت الغرفة أكبر ، يجب أن يعمل نظام التدفئة بشكل مكثف. العامل المهم في هذا ليس فقط الحجم الكلي لكل غرفة ، ولكن أيضًا مساحة الجدران الخارجية وهياكل النوافذ ؛
• المناخ في المنطقة. مع حدوث انخفاضات طفيفة نسبيًا في درجة الحرارة بالخارج ، نحتاج إلى كمية صغيرة من الطاقة لتعويض فقد الحرارة. أولئك. يعتمد الحد الأقصى لحمل التدفئة لكل ساعة بشكل مباشر على درجة انخفاض درجة الحرارة في فترة زمنية معينة ومتوسط ​​القيمة السنوية لموسم التدفئة.

مع أخذ هذه العوامل في الاعتبار ، يتم تجميع الوضع الحراري الأمثل لتشغيل نظام التدفئة. بتلخيص كل ما سبق ، يمكننا القول إن تحديد الحمل الحراري للتدفئة ضروري لتقليل استهلاك الطاقة والحفاظ على المستوى الأمثل للتدفئة في مباني المنزل.

لحساب حمل التدفئة الأمثل بناءً على المؤشرات المجمعة ، تحتاج إلى معرفة الحجم الدقيق للمبنى. من المهم أن تتذكر أن هذه التقنية قد تم تطويرها للهياكل الكبيرة ، لذلك سيكون خطأ الحساب كبيرًا.

اختيار طريقة الحساب

قبل حساب حمولة التدفئة وفقًا لمؤشرات مكبرة أو بدقة أعلى ، من الضروري معرفة ظروف درجة الحرارة الموصى بها لمبنى سكني.

عند حساب خصائص التسخين ، يجب أن يسترشد المرء بمعايير SanPiN 2.1.2.2645-10. بناءً على البيانات الواردة في الجدول ، من الضروري في كل غرفة في المنزل ضمان نظام درجة الحرارة الأمثل للتدفئة.

يمكن أن يكون للطرق التي يتم بها حساب حمل التسخين بالساعة درجات متفاوتة من الدقة. في بعض الحالات ، يوصى باستخدام حسابات معقدة نوعًا ما ، ونتيجة لذلك سيكون الخطأ ضئيلًا. إذا لم يكن تحسين تكاليف الطاقة يمثل أولوية في تصميم التدفئة ، فيمكن استخدام مخططات أقل دقة.

عند حساب حمولة التدفئة لكل ساعة ، يجب مراعاة التغيير اليومي في درجة الحرارة الخارجية. لتحسين دقة الحساب ، تحتاج إلى معرفة الخصائص التقنية للمبنى.

طرق بسيطة لحساب الحمل الحراري

هناك حاجة إلى أي حساب للحمل الحراري لتحسين معايير نظام التدفئة أو تحسين خصائص العزل الحراري للمنزل. بعد اكتماله ، يتم اختيار طرق معينة لتنظيم الحمل الحراري للتدفئة. ضع في اعتبارك الطرق سهلة الاستخدام لحساب هذه المعلمة لنظام التدفئة.

اعتماد طاقة التدفئة على المنطقة

بالنسبة للمنزل ذي الأحجام القياسية للغرف ، وارتفاع الأسقف والعزل الحراري الجيد ، يمكن تطبيق نسبة معروفة من مساحة الغرفة إلى ناتج الحرارة المطلوب. في هذه الحالة ، ستحتاج 10 م² لتوليد 1 كيلو وات من الحرارة. للنتيجة التي تم الحصول عليها ، تحتاج إلى تطبيق عامل تصحيح حسب المنطقة المناخية.

لنفترض أن المنزل يقع في منطقة موسكو. مساحتها الإجمالية 150 متر مربع. في هذه الحالة ، سيكون الحمل الحراري لكل ساعة للتدفئة مساويًا لـ:

15 * 1 = 15 كيلوواط ساعة

العيب الرئيسي لهذه الطريقة هو خطأها الكبير. لا يأخذ الحساب في الاعتبار التغيرات في عوامل الطقس ، وكذلك ميزات المبنى - مقاومة انتقال الحرارة للجدران والنوافذ. لذلك ، لا ينصح باستخدامه في الممارسة العملية.

حساب إجمالي للحمل الحراري للمبنى

يتميز الحساب الموسع لحمل التدفئة بنتائج أكثر دقة. في البداية ، تم استخدامه للحساب الأولي لهذه المعلمة عندما كان من المستحيل تحديد الخصائص الدقيقة للمبنى. فيما يلي الصيغة العامة لتحديد الحمل الحراري للتدفئة:

أين q ° - الخصائص الحرارية المحددة للهيكل. يجب أن تؤخذ القيم من الجدول المقابل ،لكن - عامل التصحيح المذكور أعلاه ،Vн - الحجم الخارجي للمبنى ، م³ ،TVn و Tnro - قيم درجات الحرارة داخل المنزل وخارجه.

لنفترض أنك تريد حساب الحد الأقصى لحمل التدفئة لكل ساعة في منزل بحجم 480 متر مكعب على طول الجدران الخارجية (مساحة 160 مترًا مربعًا ، منزل من طابقين). في هذه الحالة ، ستكون الخاصية الحرارية مساوية لـ 0.49 واط / متر مكعب * درجة مئوية. عامل التصحيح أ = 1 (لمنطقة موسكو). يجب أن تكون درجة الحرارة المثلى داخل المسكن (Tvn) + 22 درجة مئوية. ستكون درجة الحرارة في الخارج -15 درجة مئوية. دعنا نستخدم الصيغة لحساب حمل التسخين بالساعة:

Q = 0.49 * 1 * 480 (22 + 15) = 9.408 كيلو واط

بالمقارنة مع الحساب السابق ، فإن القيمة التي تم الحصول عليها أقل. ومع ذلك ، فإنه يأخذ في الاعتبار عوامل مهمة - درجة الحرارة داخل الغرفة ، في الخارج ، الحجم الإجمالي للمبنى. يمكن إجراء حسابات مماثلة لكل غرفة. تتيح طريقة حساب حمل التسخين وفقًا للمؤشرات الموسعة تحديد القدرة المثلى لكل مشعاع في غرفة منفصلة. للحصول على حساب أكثر دقة ، تحتاج إلى معرفة متوسط ​​قيم درجة الحرارة لمنطقة معينة.

يمكن استخدام طريقة الحساب هذه لحساب الحمل الحراري لكل ساعة للتدفئة. ومع ذلك ، فإن النتائج التي تم الحصول عليها لن تعطي قيمة دقيقة على النحو الأمثل لفقدان حرارة المبنى.

حسابات دقيقة للحمل الحراري

ولكن مع ذلك ، فإن حساب الحمل الحراري الأمثل للتدفئة لا يعطي دقة الحساب المطلوبة. لا يأخذ في الاعتبار أهم معلمة - خصائص المبنى. العامل الرئيسي هو مقاومة انتقال الحرارة ، وهي مادة لتصنيع العناصر الفردية للمنزل - الجدران والنوافذ والسقف والأرضية. هم الذين يحددون درجة حفظ الطاقة الحرارية المتلقاة من الناقل الحراري لنظام التدفئة.

ما هي مقاومة انتقال الحرارة (ر)؟ هذا هو مقلوب الموصلية الحرارية (λ) - قدرة المادة الهيكلية على نقل الطاقة الحرارية. أولئك. كلما زادت قيمة التوصيل الحراري ، زاد فقد الحرارة. لحساب حمولة التدفئة السنوية ، لا يمكنك استخدام هذه القيمة ، لأنها لا تأخذ في الاعتبار سمك المادة (د). لذلك ، يستخدم الخبراء معلمة مقاومة انتقال الحرارة ، والتي يتم حسابها باستخدام الصيغة التالية:

R = د / λ

حساب الجدران والنوافذ

هناك قيم طبيعية لمقاومة انتقال الحرارة للجدران ، والتي تعتمد بشكل مباشر على المنطقة التي يقع فيها المنزل.

على النقيض من حساب الحمل المجمع للتدفئة ، تحتاج أولاً إلى حساب مقاومة انتقال الحرارة للجدران الخارجية والنوافذ والطابق الأرضي وأرضية العلية. لنأخذ الخصائص التالية للمنزل كأساس:

• منطقة الحائط - 280 مترًا مربعًا... يتضمن نوافذ - 40 م²;
• مواد الجدار - طوب صلب (λ = 0.56). سمك الجدار الخارجي - 0.36 م... بناءً على ذلك ، نحسب مقاومة الإرسال التلفزيوني - R = 0.36 / 0.56 = 0.64 م 2 * С / W;
• لتحسين خصائص العزل الحراري ، تم تركيب عازل خارجي - البوليسترين الموسع بسمك 100 ملم... له λ = 0.036... على التوالى R = 0.1 / 0.036 = 2.72 متر مربع * C / W;
• القيمة الإجمالية ر للجدران الخارجية 0,64+2,72= 3,36 وهو مؤشر جيد جدًا على العزل الحراري للمنزل ؛
• مقاومة انتقال الحرارة للنوافذ - 0.75 م² * С / W (زجاج مزدوج مع حشوة الأرجون).

في الواقع ، ستكون خسائر الحرارة عبر الجدران:

(1 / 3.36) * 240 + (1 / 0.75) * 40 = 124 واط عند اختلاف درجة حرارة 1 درجة مئوية

نأخذ مؤشرات درجة الحرارة كما هو الحال بالنسبة للحساب الإجمالي لحمل التدفئة + 22 درجة مئوية في الداخل و -15 درجة مئوية في الهواء الطلق. يجب إجراء المزيد من الحسابات وفقًا للصيغة التالية:

124 * (22 + 15) = 4.96 كيلوواط ساعة

حساب التهوية

ثم من الضروري حساب خسائر التهوية. إجمالي حجم الهواء في المبنى 480 متر مكعب. علاوة على ذلك ، فإن كثافته تساوي تقريبًا 1.24 كجم / م 3. أولئك. كتلته 595 كجم. في المتوسط ​​، يتم تجديد الهواء خمس مرات في اليوم (24 ساعة). في هذه الحالة ، لحساب الحد الأقصى للحمل الساعي للتدفئة ، تحتاج إلى حساب فقد الحرارة للتهوية:

(480 * 40 * 5) / 24 = 4000 كيلوجول أو 1.11 كيلو واط / ساعة

تلخيصًا لجميع المؤشرات التي تم الحصول عليها ، يمكنك العثور على إجمالي فقدان حرارة المنزل:

4.96 + 1.11 = 6.07 كيلوواط ساعة

بهذه الطريقة ، يتم تحديد الحد الأقصى الدقيق لحمل التسخين. القيمة الناتجة تعتمد بشكل مباشر على درجة الحرارة في الخارج. لذلك ، لحساب الحمل السنوي على نظام التدفئة ، من الضروري مراعاة التغيرات في الظروف الجوية. إذا كان متوسط ​​درجة الحرارة أثناء موسم التدفئة هو -7 درجة مئوية ، فسيكون إجمالي حمل التدفئة مساويًا لـ:

(124 * (22 + 7) + ((480 * (22 + 7) * 5) / 24)) / 3600) * 24 * 150 (أيام موسم التدفئة) = 15843 كيلو واط

من خلال تغيير قيم درجة الحرارة ، يمكنك إجراء حساب دقيق للحمل الحراري لأي نظام تدفئة.

إلى النتائج التي تم الحصول عليها ، تحتاج إلى إضافة قيمة فقد الحرارة عبر السقف والأرضية. يمكن القيام بذلك باستخدام عامل تصحيح يبلغ 1.2 - 6.07 * 1.2 = 7.3 كيلو واط في الساعة.

تشير القيمة الناتجة إلى التكاليف الفعلية لحامل الطاقة أثناء تشغيل النظام. هناك عدة طرق لتنظيم حمل التدفئة. وأكثر هذه الطرق فعالية هو خفض درجة الحرارة في الغرف التي لا يوجد فيها تواجد دائم للمقيمين. يمكن القيام بذلك باستخدام منظمات الحرارة وأجهزة استشعار درجة الحرارة المثبتة. ولكن في نفس الوقت ، يجب تركيب نظام تدفئة ثنائي الأنابيب في المبنى.

لحساب القيمة الدقيقة لفقدان الحرارة ، يمكنك استخدام برنامج Valtec المتخصص. تُظهر مادة الفيديو مثالاً على العمل بها.