Die Beheizung eines Raumes erfordert Heizgeräte mit entsprechender Leistung. Durch die Berechnung der Heizlast für die Beheizung eines Gebäudes können Sie genau bestimmen, wie viel Kesselleistung benötigt wird, welche Heizkörpergröße installiert werden muss und welches Heizschema am effektivsten ist. Bei den Berechnungen werden viele Faktoren berücksichtigt.
- Thermische Lastkonzepte
- Faktoren, die TN . beeinflussen
- Objektmerkmale zur Berechnung
- Arten von Wärmelasten
- Saisonale Belastungen
- Dauerthermo
- Trockene Hitze
- Latente Wärme
- Methoden zur Berechnung der Heizlast beim Heizen eines Gebäudes
- Berechnung des Wärmeverlusts mit aggregierten Indikatoren
- Bestimmung des Wärmeübergangs von Heizungs- und Lüftungsanlagen
- Berechnung von Werten unter Berücksichtigung verschiedener Elemente der Gebäudehülle
Thermische Lastkonzepte
Die Beheizung eines Raumes ist ein Ausgleich für den Wärmeverlust. Durch Wände, Fundamente, Fenster und Türen wird nach und nach Wärme abgegeben. Je niedriger die Außentemperatur, desto schneller erfolgt die Wärmeübertragung nach außen. Um eine angenehme Temperatur im Inneren des Gebäudes aufrechtzuerhalten, sind Heizungen installiert. Ihre Leistung muss hoch genug sein, um den Wärmeverlust zu decken.
Die Heizlast ist definiert als die Summe der Wärmeverluste des Gebäudes, gleich der benötigten Heizleistung. Nachdem sie berechnet haben, wie viel und wie viel Wärme das Haus verliert, ermitteln sie die Leistung des Heizsystems. Die Summe reicht nicht. Ein Raum mit 1 Fenster verliert weniger Wärme als ein Raum mit 2 Fenstern und einem Balkon, daher wird der Indikator für jeden Raum separat berechnet.
Berücksichtigen Sie bei der Berechnung unbedingt die Deckenhöhe. Wenn sie 3 m nicht überschreitet, erfolgt die Berechnung nach der Größe der Fläche. Bei einer Höhe von 3 bis 4 m wird die Durchflussmenge nach Volumen berechnet.
Faktoren, die TN . beeinflussen
Viele Faktoren beeinflussen den Wärmeverlust:
- Fundament - die isolierte Version hält die Wärme im Haus, die nicht isolierte lässt bis zu 20% durch.
- Wand – Porenbeton oder Holzbeton hat einen viel geringeren Durchsatz als eine Ziegelwand. Rote Tonziegel halten die Wärme besser als Silikatziegel. Auch die Dicke der Trennwand ist wichtig: Eine Wand aus 65 cm dicken Ziegeln und 25 cm dickem Schaumbeton hat den gleichen Wärmeverlust.
- Wärmedämmung - Wärmedämmung verändert das Bild erheblich. Die Außendämmung mit Polyurethanschaum - eine Platte von 25 mm Dicke - entspricht der Effizienz der zweiten Ziegelwand mit einer Dicke von 65 cm Die Veredelung mit einem Kork im Inneren - eine Platte von 70 mm - ersetzt 25 cm Schaumbeton. Nicht umsonst sagen Experten, dass effektives Heizen mit der richtigen Isolierung beginnt.
- Dach - Steilkonstruktion und isolierter Dachboden reduzieren Verluste. Ein Flachdach aus Stahlbetonplatten lässt bis zu 15 % Wärme durch.
- Verglasungsfläche - Die Wärmeleitfähigkeit von Glas ist sehr hoch. Egal wie luftdicht die Rahmen sind, Wärme entweicht durch das Glas. Je mehr Fenster und je größer deren Fläche, desto höher ist die thermische Belastung des Gebäudes.
- Belüftung - Die Höhe des Wärmeverlusts hängt von der Leistung des Geräts und der Nutzungshäufigkeit ab. Das Rekuperationssystem ermöglicht es, Verluste etwas zu reduzieren.
- Der Unterschied zwischen der Temperatur außerhalb und innerhalb des Hauses - je größer, desto höher die Belastung.
- Wärmeverteilung innerhalb des Gebäudes - beeinflusst die Leistung für jeden Raum. Die Räume im Inneren des Gebäudes kühlen weniger aus: Bei der Berechnung einer Komforttemperatur wird hier der Wert von +20 C berücksichtigt. Die Endräume kühlen schneller aus - die Normaltemperatur beträgt hier +22 C.In der Küche reicht es, die Luft auf +18 C zu erhitzen, da es hier viele andere Wärmequellen gibt: Herd, Backofen, Kühlschrank.
Bei der Berechnung der Wärmelast eines Mehrfamilienhauses werden Material, Dicke und Isolierung von Trennwänden und Decken berücksichtigt.
Objektmerkmale zur Berechnung
Heizlast für Heizung und Wärmeverlust zu Hause sind nicht dasselbe. Ein Technikgebäude muss nicht so intensiv beheizt werden wie Wohnräume. Bevor mit den Berechnungen fortgefahren wird, wird Folgendes festgelegt:
- Der Zweck des Objekts ist ein Wohnhaus, eine Wohnung, eine Schule, eine Turnhalle, ein Geschäft. Die Anforderungen an die Heizung sind unterschiedlich.
- Merkmale der Architektur sind die Größe der Fenster- und Balkonöffnungen, die Dachanordnung, das Vorhandensein von Dachböden und Kellern, die Anzahl der Stockwerke des Gebäudes usw.
- Temperaturstandards - sie sind für Wohnzimmer und ein Büro unterschiedlich.
- Zweck der Räumlichkeiten - dieser Parameter ist für Produktionsstätten wichtig, da jede Werkstatt oder sogar ein Standort ein anderes Temperaturregime erfordert.
- Bau von Außenzäunen - Außenwände und Dächer.
- Wartungsstufe - Warmwasserbereitung reduziert Wärmeverluste, Intensivlüftung erhöht.
- Die Anzahl der Personen, die sich ständig im Haus aufhalten, beeinflusst beispielsweise die Indikatoren für Temperatur und Luftfeuchtigkeit.
- Die Anzahl der Ansaugstellen des Kühlmittels - je mehr es gibt, desto größer ist der Wärmeverlust.
- Andere Merkmale - zum Beispiel das Vorhandensein eines Pools, einer Sauna, eines Gewächshauses oder die Anzahl der Stunden, in denen sich Personen im Gebäude aufhalten.
Bei der Berechnung des Wärmeverlusts in einem Geschäft oder in einem Catering-Center wird die Menge der Geräte berücksichtigt, die Wärme erzeugen - Vitrinen, Kühlschränke, Küchengeräte.
Arten von Wärmelasten
Wärmebelastungen sind anderer Natur. Es gibt einen konstanten Wärmeverlust, der mit der Wandstärke und der Dachstruktur verbunden ist. Es gibt vorübergehende - mit starkem Temperaturabfall, mit intensiver Belüftung. Auch die Berechnung der gesamten Heizlast berücksichtigt dies.
Saisonale Belastungen
So bezeichnet man den wetterbedingten Wärmeverlust. Das beinhaltet:
- der Unterschied zwischen der Temperatur der Außenluft und des Innenraums;
- Windgeschwindigkeit und -richtung;
- die Menge der Sonneneinstrahlung - bei hoher Sonneneinstrahlung des Gebäudes und vielen Sonnentagen kühlt das Haus auch im Winter weniger aus;
- Luftfeuchtigkeit.
Die saisonale Belastung zeichnet sich durch einen variablen Jahresfahrplan und einen konstanten Tagesfahrplan aus. Der saisonale Wärmebedarf ist Heizung, Lüftung und Klimatisierung. Die ersten 2 Arten werden als Winter bezeichnet.
Die Formeln verwenden keine kurzfristigen starken Änderungen von Temperatur und Luftfeuchtigkeit - maximal, sondern gemittelt: die Werte, die über die 5 kältesten Tage der 5 kältesten Winter in 50 Jahren beobachtet wurden.
Dauerthermo
Warmwasserversorgung und technologische Geräte werden das ganze Jahr über bezeichnet. Letzteres ist für Industriebetriebe wichtig: Fermenter, Industriekühlschränke und Dampfkammern geben eine gigantische Wärmemenge ab.
In Wohngebäuden wird die Warmwasserlast mit der Heizlast vergleichbar. Dieser Wert ändert sich im Jahresverlauf kaum, schwankt aber je nach Tageszeit und Wochentag stark. Im Sommer reduziert sich der Verbrauch an FGP um 30 %, da die Wassertemperatur im Kaltwassernetz 12 Grad höher ist als im Winter. In der kalten Jahreszeit steigt der Warmwasserverbrauch vor allem am Wochenende.
Trockene Hitze
Der Komfortmodus wird durch die Lufttemperatur und die Luftfeuchtigkeit bestimmt. Diese Parameter werden basierend auf den Konzepten der trockenen und latenten Wärme berechnet. Trocken ist ein Wert, der mit einem speziellen Trockenkugelthermometer gemessen wird. Es ist betroffen von:
- Verglasung und Türen;
- Sonnen- und Wärmelasten für die Winterheizung;
- Trennwände zwischen Räumen mit unterschiedlichen Temperaturen, Böden über leeren Räumen, Decken unter Dachböden;
- Risse, Spalten, Lücken in Wänden und Türen;
- Luftkanäle außerhalb beheizter Bereiche und Belüftung;
- Ausrüstung;
- Menschen.
Böden auf einem Betonfundament, unterirdische Wände werden in den Berechnungen nicht berücksichtigt.
Latente Wärme
Dieser Parameter bestimmt die Luftfeuchtigkeit. Die Quelle ist:
- Ausrüstung - erwärmt die Luft, reduziert die Luftfeuchtigkeit;
- Menschen sind eine Feuchtigkeitsquelle;
- Luftströmungen durch Risse und Spalten in den Wänden.
Normalerweise beeinflusst die Belüftung die Trockenheit des Raumes nicht, aber es gibt Ausnahmen.
Methoden zur Berechnung der Heizlast beim Heizen eines Gebäudes
Zur Berechnung der erforderlichen Wärmelast werden Daten zu den Normen für Temperatur und Luftfeuchtigkeit von GOST und SNiP entnommen. Außerdem gibt es Informationen zu den Wärmedurchgangskoeffizienten verschiedener Materialien und Ausführungen. Bei der Berechnung müssen die Passdaten von Heizkörpern, Heizkesseln und anderen Geräten berücksichtigt werden.
Berechnungen beinhalten:
- Wärmestrom des Heizkörpers - Maximalwert;
- maximaler Verbrauch für 1 Stunde, wenn das Heizsystem in Betrieb ist;
- Heizkosten für die Saison.
Der Näherungswert gibt das Verhältnis der berechneten Daten zur Fläche des Hauses bzw. der Räume an. Dieser Ansatz berücksichtigt jedoch nicht die strukturellen Merkmale des Gebäudes.
Berechnung des Wärmeverlusts mit aggregierten Indikatoren
Das Verfahren wird angewendet, wenn die genauen Eigenschaften des Gebäudes nicht bestimmt werden können. Um die Wärmelast zu berechnen, verwenden Sie die Formel.
Qfrom = α * qо * V * (tv-tn.r); Wo:
- q ° - spezifischer Wärmeindex des Gebäudes gemäß Projekt oder Standardtabelle. Für Gebäude mit unterschiedlichen Zwecken - ein Wohnhaus, eine Garage, ein Labor - ist es anders.
- a ist ein Korrekturfaktor, der für verschiedene Klimazonen unterschiedlich ist.
- Vн - Außenvolumen des Gebäudes, m³.
- TVn und Tnro - Temperatur innerhalb und außerhalb des Hauses.
Mit der Methode können Sie Indikatoren für das gesamte Gebäude und für jede Zone oder jeden Raum berechnen. Die Formel enthält jedoch keine Daten zur Wärmeleitfähigkeit der Materialien, aus denen das Haus gebaut ist, und die Indikatoren für Holz, Schaumbeton und Stein sind sehr unterschiedlich.
Bestimmung des Wärmeübergangs von Heizungs- und Lüftungsanlagen
Um ein zuverlässigeres Ergebnis zu erhalten, verwenden Sie die Berechnung für Wände und Fenster und berechnen Sie zusätzlich die Heizlast der Lüftung. Die Berechnungen erfolgen in mehreren Schritten:
- berechnen Sie die Fläche der Wände und der Verglasung;
- Berechnung des Widerstands gegen Wärmeübertragung anhand von Daten aus dem Verzeichnis;
- der Koeffizient wird nach der Art der Isolierung berechnet - die Daten sind auch im Bauhandbuch enthalten, sie können im Produktpass angegeben werden;
- berechnen Sie den Wärmeverlust durch die Fenster;
- die berechneten Werte werden mit der Summe der Temperaturen (innerhalb und außerhalb des Gebäudes) multipliziert und der Gesamtwärmeverbrauch erhalten.
Die Berechnung der thermischen Lüftungslast erfolgt nach der Formel Qv = c * m * (Tv-Tn)wo:
- Qv - Wärmeverbrauch durch Lüftung;
- von - Wärmekapazität der Luft;
- ich - Luftmasse: Im Durchschnitt ist für die normale Belüftung eine Luftmenge erforderlich, die dem Dreifachen der Quadratur des Raumes entspricht; die Masse erhält man durch Multiplikation des Wertes mit der Dichte der Luft;
- TV-Tn - der Unterschied zwischen Außen- und Innentemperatur.
Der Gesamtindikator ergibt sich aus der Summe des berechneten Wärmeverlusts des Gebäudes und des Lüftungsverlustes.
Berechnung von Werten unter Berücksichtigung verschiedener Elemente der Gebäudehülle
Wenn Sie theoretische Daten für Berechnungen verwenden - Indikatoren für den Wärmeverlust jedes Materials - ist das Ergebnis immer noch nicht ganz genau. Bei den Berechnungen ist es unmöglich, die Anzahl und Größe von Rissen und Lücken, die Beleuchtungsarbeit usw. zu berücksichtigen.
Das genaueste Ergebnis liefert eine Wärmebildaufnahme des Gebäudes. Das Verfahren wird im Dunkeln bei ausgeschaltetem Licht durchgeführt.Es wird empfohlen, Teppiche und Möbel für eine Weile zu entfernen, um die Messwerte nicht zu verfälschen.
Die Befragung erfolgt in 3 Stufen:
- mit einer Wärmebildkamera untersuchen sie den Raum von innen, untersuchen sorgfältig die Ecken und Fugen;
- Verluste von außen messen - so werden alle Eigenschaften von Materialien und Architektur berücksichtigt;
- die Gerätedaten werden auf einen Computer übertragen, das Ergebnis wird berechnet.
Basierend auf den Ergebnissen der Umfrage werden Empfehlungen gegeben: für die Isolierung, den Wiederaufbau, die Wahl der Heizgeräte.
Moderne Kessel sind mit Leistungsreglern ausgestattet. Dies sind Geräte, die die Leistung auf einem festgelegten Niveau halten, aber Überspannungen und Einbrüche während des Betriebs verhindern. Dem Einsatz von Energieressourcen sind Grenzen gesetzt: Wird der eingestellte Wert überschritten, erhöht sich die Zahlung für Gas oder Strom. PTH begrenzt den Energieverbrauch des Kraftstoffs.