Neovisni izračun toplinskog opterećenja za grijanje: satni i godišnji pokazatelji

Kako optimizirati troškove grijanja? Ovaj se zadatak rješava samo integriranim pristupom koji uzima u obzir sve parametre sustava, zgrade i klimatske značajke regije. U ovom je slučaju najvažnija komponenta toplinsko opterećenje na grijanje: izračun satnih i godišnjih pokazatelja uključen je u sustav za izračunavanje učinkovitosti sustava.

Zašto morate znati ovaj parametar

Koji je izračun toplinskog opterećenja za grijanje? Određuje optimalnu količinu toplinske energije za svaku sobu i zgradu u cjelini. Varijable su snaga opreme za grijanje - kotla, radijatora i cjevovoda. Također se uzimaju u obzir i toplinski gubici kuće.

U idealnom slučaju, izlaz topline sustava grijanja trebao bi nadoknaditi sve gubitke topline i istodobno održavati ugodnu razinu temperature. Stoga, prije izračuna godišnjeg opterećenja grijanja, morate odrediti glavne čimbenike koji na to utječu:

• Karakteristike strukturnih elemenata kuće. Vanjski zidovi, prozori, vrata, ventilacijski sustav utječu na razinu gubitaka topline;
• Dimenzije kuće. Logično je pretpostaviti da što je veća prostorija, to bi sustav grijanja intenzivnije trebao raditi. Važan čimbenik u tome nije samo ukupni volumen svake sobe, već i površina vanjskih zidova i prozorskih struktura;
• Klima u regiji. S relativno malim padovima temperature vani potrebna je mala količina energije kako bi se nadoknadili gubici topline. Oni. maksimalno grijanje po satu izravno ovisi o stupnju pada temperature u određenom vremenskom razdoblju i prosječnoj godišnjoj vrijednosti za grijnu sezonu.

Uzimajući u obzir ove čimbenike, sastavljen je optimalni toplinski način rada sustava grijanja. Sumirajući sve navedeno, možemo reći da je određivanje toplinskog opterećenja na grijanje neophodno kako bi se smanjila potrošnja energije i održala optimalna razina grijanja u prostorijama kuće.

Da biste izračunali optimalno opterećenje grijanja na temelju agregiranih pokazatelja, morate znati točan volumen zgrade. Važno je zapamtiti da je ova tehnika razvijena za velike konstrukcije, pa će pogreška izračuna biti velika.

Izbor metode izračuna

Prije izračuna opterećenja grijanja prema povećanim pokazateljima ili s većom točnošću, potrebno je saznati preporučene temperaturne uvjete za stambenu zgradu.

Pri izračunavanju karakteristika grijanja mora se voditi normama SanPiN 2.1.2.2645-10. Na temelju podataka u tablici, u svakoj sobi kuće potrebno je osigurati optimalni temperaturni način grijanja.

Metode kojima se vrši proračun satnog opterećenja grijanja mogu imati različite stupnjeve točnosti. U nekim se slučajevima preporučuje korištenje prilično složenih izračuna, što će rezultirati minimalnom pogreškom. Ako optimizacija troškova energije nije prioritet u dizajnu grijanja, mogu se koristiti manje precizne sheme.

Pri izračunu satnog opterećenja grijanja mora se uzeti u obzir dnevna promjena vanjske temperature. Da biste poboljšali točnost izračuna, morate znati tehničke karakteristike zgrade.

Jednostavni načini izračuna toplinskog opterećenja

Bilo koji proračun toplinskog opterećenja potreban je za optimizaciju parametara sustava grijanja ili poboljšanje karakteristika toplinske izolacije kuće. Nakon njegovog završetka odabiru se određene metode regulacije toplinskog opterećenja grijanja. Razmotrite jednostavne metode za izračunavanje ovog parametra sustava grijanja.

Ovisnost snage grijanja o površini

Za kuću sa standardnim veličinama prostorije, visinom stropa i dobrom toplinskom izolacijom može se primijeniti poznati omjer površine sobe i potrebne toplinske snage. U tom slučaju 10 m² će trebati proizvesti 1 kW topline. Na dobiveni rezultat morate primijeniti faktor korekcije ovisno o klimatskoj zoni.

Pretpostavimo da se kuća nalazi u Moskovskoj regiji. Ukupna površina mu je 150 m². U tom će slučaju satno toplinsko opterećenje za grijanje biti jednako:

15 * 1 = 15 kW / sat

Glavni nedostatak ove metode je velika pogreška. Izračun ne uzima u obzir promjene vremenskih čimbenika, kao i značajke zgrade - otpor zidova, prozora na prijenos topline. Stoga se ne preporučuje korištenje u praksi.

Skupni proračun toplinskog opterećenja zgrade

Povećani proračun opterećenja grijanja karakteriziraju precizniji rezultati. U početku se koristio za preliminarni izračun ovog parametra kad nije bilo moguće utvrditi točne karakteristike zgrade. Opća formula za određivanje toplinskog opterećenja za grijanje predstavljena je u nastavku:

Gdje q ° - specifične toplinske karakteristike konstrukcije. Vrijednosti se moraju uzeti iz odgovarajuće tablice,ali - gore spomenuti faktor korekcije,Vn - vanjski volumen zgrade, m³,TVn i Tnro - vrijednosti temperature unutar kuće i izvan nje.

Pretpostavimo da želite izračunati maksimalno grijanje po satu u kući zapremine 480 m³ duž vanjskih zidova (površina 160 m², dvoetažna kuća). U tom će slučaju toplinska karakteristika biti jednaka 0,49 W / m³ * C. Korekcijski faktor a = 1 (za Moskovsku regiju). Optimalna temperatura unutar stana (Tvn) trebala bi biti + 22 ° C. Temperatura vani bit će -15 ° C. Upotrijebimo formulu za izračun satnog opterećenja grijanja:

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

U usporedbi s prethodnim izračunom, rezultirajuća vrijednost je manja. Međutim, uzima u obzir važne čimbenike - temperaturu unutar prostorije, izvana, ukupni volumen zgrade. Slični izračuni mogu se napraviti za svaku sobu. Metoda izračuna opterećenja grijanja prema uvećanim pokazateljima omogućuje određivanje optimalne snage za svaki radijator u zasebnoj sobi. Za točniji izračun morate znati prosječne vrijednosti temperature za određeno područje.

Ovom se metodom izračuna može izračunati satno toplinsko opterećenje za grijanje. Međutim, dobiveni rezultati neće dati optimalno točnu vrijednost gubitka topline u zgradi.

Točni izračuni toplinskog opterećenja

Ali ipak, ovaj izračun optimalnog toplinskog opterećenja za grijanje ne daje potrebnu točnost izračuna. Ne uzima u obzir najvažniji parametar - karakteristike zgrade. Glavni je otpor prijenosu topline, materijal za proizvodnju pojedinih elemenata kuće - zidova, prozora, stropa i poda. Oni određuju stupanj očuvanja toplinske energije primljene od nosača topline sustava grijanja.

Što je otpor prijenosa topline (R)? To je recipročna vrijednost toplinske vodljivosti (λ) - sposobnost materijalne strukture za prijenos toplinske energije. Oni. što je veća vrijednost toplinske vodljivosti, to su veći gubici topline. Za izračunavanje godišnjeg opterećenja grijanja ne možete koristiti ovu vrijednost jer ne uzima u obzir debljinu materijala (d). Stoga stručnjaci koriste parametar otpor prijenosa topline, koji se izračunava pomoću sljedeće formule:

R = d / λ

Proračun za zidove i prozore

Postoje normalizirane vrijednosti otpora prijenosa topline zidova, koje izravno ovise o regiji u kojoj se kuća nalazi.

Za razliku od izračuna agregiranog opterećenja grijanja, prvo trebate izračunati otpor prijenosa topline za vanjske zidove, prozore, prizemlje i tavan. Uzmimo za osnovu sljedeće karakteristike kuće:

• Područje zida - 280 m²... Uključuje prozore - 40 m²;
• Zidni materijal - puna opeka (λ = 0,56). Debljina vanjskog zida - 0,36 m... Na temelju toga izračunavamo otpor TV prijenosa - R = 0,36 / 0,56 = 0,64 m2 * S / W;
• Da bi se poboljšala svojstva toplinske izolacije, ugrađena je vanjska izolacija - ekspandirani polistiren debljine 100 mm... Za njega λ = 0,036... Odnosno R = 0,1 / 0,036 = 2,72 m2 * C / W;
• Ukupna vrijednost R za vanjske zidove je 0,64+2,72= 3,36 što je vrlo dobar pokazatelj toplinske izolacije kuće;
• Otpor prijenosa topline prozora - 0,75 m² * S / W .

Zapravo, gubici topline kroz zidove bit će:

(1 / 3,36) * 240 + (1 / 0,75) * 40 = 124 W pri temperaturnoj razlici od 1 ° C

Indikatore temperature uzimamo kao i za agregirani izračun opterećenja grijanja + 22 ° C u zatvorenom i -15 ° C u otvorenom prostoru. Daljnji proračun mora se izvršiti prema sljedećoj formuli:

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

Proračun ventilacije

Tada je potrebno izračunati ventilacijske gubitke. Ukupna količina zraka u zgradi je 480 m³. Štoviše, njegova gustoća približno je jednaka 1,24 kg / m³. Oni. masa mu je 595 kg. U prosjeku se zrak obnavlja pet puta dnevno (24 sata). U tom slučaju, da biste izračunali maksimalno satno opterećenje za grijanje, morate izračunati gubitke topline za ventilaciju:

(480 * 40 * 5) / 24 = 4000 kJ ili 1,11 kW / sat

Sumirajući sve dobivene pokazatelje, možete pronaći ukupni gubitak topline kuće:

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

Na taj se način određuje točno maksimalno opterećenje grijanja. Dobivena vrijednost izravno ovisi o temperaturi vani. Stoga je za izračun godišnjeg opterećenja na sustavu grijanja potrebno uzeti u obzir promjene vremenskih uvjeta. Ako je prosječna temperatura tijekom sezone grijanja -7 ° C, tada će ukupno opterećenje grijanja biti jednako:

(124 * (22 + 7) + ((480 * (22 + 7) * 5) / 24)) / 3600) * 24 * 150 (dani sezone grijanja) = 15843 kW

Promjenom vrijednosti temperature možete napraviti točan izračun toplinskog opterećenja za bilo koji sustav grijanja.

Dobivenim rezultatima morate dodati vrijednost gubitaka topline kroz krov i pod. To se može postići s korekcijskim faktorom 1,2 - 6,07 * 1,2 = 7,3 kWh.

Rezultirajuća vrijednost pokazuje stvarne troškove nosača energije tijekom rada sustava. Postoji nekoliko načina regulacije opterećenja grijanja. Najučinkovitije od njih je smanjenje temperature u prostorijama u kojima nema stalne prisutnosti stanovnika. To se može učiniti pomoću termostata i instaliranih temperaturnih senzora. Ali istodobno, u zgradu mora biti ugrađen dvocijevni sustav grijanja.

Da biste izračunali točnu vrijednost gubitka topline, možete koristiti specijalizirani softver Valtec. Video materijal prikazuje primjer rada s njim.