Nezávislý výpočet tepelné zátěže pro vytápění: hodinové a roční ukazatele

Jak optimalizovat náklady na vytápění? Tento úkol je řešen pouze integrovaným přístupem, který zohledňuje všechny parametry systému, budov a klimatických charakteristik regionu. V tomto případě je nejdůležitější složkou tepelné zatížení vytápěním: výpočet hodinových a ročních ukazatelů je zahrnut do systému pro výpočet účinnosti systému.

Proč potřebujete znát tento parametr

Jaký je výpočet tepelné zátěže pro vytápění? Určuje optimální množství tepelné energie pro každou místnost a budovu jako celek. Proměnnými jsou výkon topného zařízení - kotel, radiátory a potrubí. Zohledňují se také tepelné ztráty domu.

V ideálním případě by měl tepelný výkon topného systému kompenzovat všechny tepelné ztráty a současně udržovat pohodlnou úroveň teploty. Proto před výpočtem ročního vytápění musíte určit hlavní faktory, které jej ovlivňují:

• Vlastnosti konstrukčních prvků domu. Vnější stěny, okna, dveře, ventilační systém ovlivňují úroveň tepelných ztrát;
• Rozměry domu. Je logické předpokládat, že čím větší je místnost, tím intenzivněji by měl topný systém fungovat. Důležitým faktorem je nejen celkový objem každé místnosti, ale také plocha vnějších stěn a okenních konstrukcí;
• Klima v regionu. Při relativně malých poklesech teploty venku je zapotřebí malé množství energie k vyrovnání tepelných ztrát. Ty. maximální hodinové vytápěcí zatížení přímo závisí na stupni poklesu teploty v určitém časovém období a průměrné roční hodnotě pro topnou sezónu.

S ohledem na tyto faktory je sestaven optimální tepelný režim topného systému. Shrneme-li vše výše uvedené, můžeme říci, že stanovení tepelné zátěže vytápěním je nezbytné pro snížení spotřeby energie a udržení optimální úrovně vytápění v prostorách domu.

Pro výpočet optimálního vytápěcího zatížení na základě agregovaných indikátorů potřebujete znát přesný objem budovy. Je důležité si uvědomit, že tato technika byla vyvinuta pro velké struktury, takže chyba výpočtu bude velká.

Volba metody výpočtu

Před výpočtem tepelného zatížení podle zvětšených ukazatelů nebo s vyšší přesností je nutné zjistit doporučené teplotní podmínky pro bytový dům.

Při výpočtu topných charakteristik je třeba se řídit normami SanPiN 2.1.2.2645-10. Na základě údajů v tabulce je v každé místnosti domu nutné zajistit optimální teplotní režim vytápění.

Metody, kterými se provádí výpočet hodinového vytápěcího zatížení, mohou mít různé stupně přesnosti. V některých případech se doporučuje použít poměrně složité výpočty, v důsledku čehož bude chyba minimální. Pokud optimalizace nákladů na energii není prioritou při navrhování vytápění, lze použít méně přesná schémata.

Při výpočtu hodinové tepelné zátěže je třeba zohlednit denní změnu venkovní teploty. Pro zlepšení přesnosti výpočtu potřebujete znát technické vlastnosti budovy.

Jednoduché způsoby výpočtu tepelného zatížení

Pro optimalizaci parametrů topného systému nebo zlepšení tepelně izolačních vlastností domu je nutný jakýkoli výpočet tepelného zatížení. Po jeho dokončení jsou zvoleny určité způsoby regulace tepelné zátěže vytápěním. Zvažte snadno použitelné metody pro výpočet tohoto parametru topného systému.

Závislost topného výkonu na ploše

U domu se standardní velikostí místnosti, výškou stropu a dobrou tepelnou izolací lze použít známý poměr plochy místnosti k požadovanému tepelnému výkonu. V tomto případě bude 10 m² muset generovat 1 kW tepla. K získanému výsledku je třeba použít korekční faktor v závislosti na klimatickém pásmu.

Předpokládejme, že dům se nachází v Moskevské oblasti. Jeho celková plocha je 150 m². V tomto případě se hodinová tepelná zátěž pro vytápění bude rovnat:

15 * 1 = 15 kW / hod

Hlavní nevýhodou této metody je její velká chyba. Výpočet nebere v úvahu změny povětrnostních faktorů, jakož i stavební prvky - odpor přenosu tepla stěn, oken. Proto se nedoporučuje používat jej v praxi.

Souhrnný výpočet tepelného zatížení budovy

Rozšířený výpočet tepelného výkonu se vyznačuje přesnějšími výsledky. Zpočátku to bylo používáno k předběžnému výpočtu tohoto parametru, když nebylo možné určit přesnou charakteristiku budovy. Obecný vzorec pro stanovení tepelné zátěže pro vytápění je uveden níže:

Kde q ° - specifické tepelné vlastnosti konstrukce. Hodnoty musí být převzaty z odpovídající tabulky,ale - výše uvedený korekční faktor,VN - vnější objem budovy, m³,TVn a Tnro - hodnoty teploty uvnitř domu a venku.

Předpokládejme, že chcete vypočítat maximální hodinovou tepelnou zátěž v domě o objemu 480 m³ podél vnějších stěn (plocha 160 m², dvoupodlažní dům). V tomto případě bude tepelná charakteristika rovna 0,49 W / m³ * C. Korekční faktor a = 1 (pro Moskevskou oblast). Optimální teplota uvnitř obydlí (Tvn) by měla být + 22 ° C. Teplota venku bude -15 ° C. Použijme vzorec pro výpočet hodinového vytápění:

Q = 0,49 * 1 * 480 (22 + 15) = 9,408 kW

Ve srovnání s předchozím výpočtem je výsledná hodnota menší. Zohledňuje však důležité faktory - teplotu uvnitř místnosti, venku, celkový objem budovy. Podobné výpočty lze provést pro každou místnost. Metoda výpočtu tepelného zatížení podle zvětšených indikátorů umožňuje určit optimální výkon pro každý radiátor v samostatné místnosti. Pro přesnější výpočet potřebujete znát průměrné hodnoty teploty pro konkrétní oblast.

Tuto metodu výpočtu lze použít k výpočtu hodinové tepelné zátěže pro vytápění. Získané výsledky však neposkytnou optimálně přesnou hodnotu tepelných ztrát budovy.

Přesné výpočty tepelného zatížení

Tento výpočet optimálního tepelného zatížení pro vytápění přesto neposkytuje požadovanou přesnost výpočtu. Nezohledňuje nejdůležitější parametr - vlastnosti budovy. Hlavním z nich je odolnost proti přenosu tepla, materiál pro výrobu jednotlivých prvků domu - stěny, okna, strop a podlaha. Jsou to oni, kdo určuje stupeň zachování tepelné energie přijímané z nosiče tepla topného systému.

Co je odpor přenosu tepla (R)? Toto je převrácená hodnota tepelné vodivosti (λ) - schopnost struktury materiálu přenášet tepelnou energii. Ty. čím vyšší je hodnota tepelné vodivosti, tím vyšší jsou tepelné ztráty. Pro výpočet ročního vytápění nelze tuto hodnotu použít, protože nezohledňuje tloušťku materiálu (d). Odborníci proto používají parametr odpor přenosu tepla, který se vypočítá pomocí následujícího vzorce:

R = d / λ

Výpočet pro stěny a okna

Existují normalizované hodnoty odporu přenosu tepla stěn, které přímo závisí na oblasti, kde se dům nachází.

Na rozdíl od výpočtu agregovaného tepelného zatížení musíte nejprve vypočítat odpor přenosu tepla pro vnější stěny, okna, přízemí a podkroví. Vezměme si jako základ následující vlastnosti domu:

• Plocha stěny - 280 m²... Zahrnuje okna - 40 m²;
• Materiál stěn - plná cihla (λ = 0,56). Tloušťka vnější stěny - 0,36 m... Na základě toho vypočítáme odpor televizního přenosu - R = 0,36 / 0,56 = 0,64 m2 * С / W;
• Pro zlepšení tepelně izolačních vlastností byla instalována vnější izolace - pěnový polystyren o tloušťce 100 mm... Pro něj λ = 0,036... Respektive R = 0,1 / 0,036 = 2,72 m2 * C / W;
• Celková hodnota R pro vnější stěny je 0,64+2,72= 3,36 což je velmi dobrý ukazatel tepelné izolace domu;
• Odolnost oken proti přenosu tepla - 0,75 m² * С / W (dvojité zasklení s argonovou výplní).

Ve skutečnosti budou tepelné ztráty stěnami:

(1 / 3,36) * 240 + (1 / 0,75) * 40 = 124 W při teplotním rozdílu 1 ° C

Ukazatele teploty bereme stejně jako u souhrnného výpočtu tepelného zatížení + 22 ° С uvnitř a -15 ° С venku. Další výpočet musí být proveden podle následujícího vzorce:

124 * (22 + 15) = 4,96 kWh

Výpočet ventilace

Poté je nutné vypočítat ventilační ztráty. Celkový objem vzduchu v budově je 480 m³. Jeho hustota je navíc přibližně rovna 1,24 kg / m³. Ty. jeho hmotnost je 595 kg. V průměru se vzduch obnovuje pětkrát denně (24 hodin). V tomto případě pro výpočet maximálního hodinového zatížení pro vytápění musíte vypočítat tepelné ztráty větráním:

(480 * 40 * 5) / 24 = 4000 kJ nebo 1,11 kW / hod

Sečtením všech získaných ukazatelů najdete celkovou tepelnou ztrátu domu:

4,96 + 1,11 = 6,07 kWh

Tímto způsobem se stanoví přesné maximální vytápěcí zatížení. Výsledná hodnota přímo závisí na venkovní teplotě. Pro výpočet ročního zatížení topného systému je proto nutné vzít v úvahu změny povětrnostních podmínek. Pokud je průměrná teplota během topné sezóny -7 ° C, bude se celková topná zátěž rovnat:

(124 * (22 + 7) + ((480 * (22 + 7) * 5) / 24)) / 3600) * 24 * 150 (dny topné sezóny) = 15843 kW

Změnou teplotních hodnot můžete provést přesný výpočet tepelné zátěže pro jakýkoli topný systém.

K získaným výsledkům musíte přidat hodnotu ztráty tepla střechou a podlahou. To lze provést s korekčním faktorem 1,2 - 6,07 * 1,2 = 7,3 kWh.

Výsledná hodnota udává skutečné náklady na nosič energie během provozu systému. Existuje několik způsobů, jak regulovat tepelnou zátěž. Nejúčinnějším z nich je snížení teploty v místnostech, kde není trvalá přítomnost obyvatel. To lze provést pomocí termostatů a instalovaných teplotních čidel. Současně však musí být v budově nainstalován dvoutrubkový topný systém.

K výpočtu přesné hodnoty tepelné ztráty můžete použít specializovaný software Valtec. Videomateriál ukazuje příklad práce s ním.