Qual è il carico termico per il riscaldamento di un edificio

Il riscaldamento di una stanza richiede dispositivi di riscaldamento della potenza appropriata. Il calcolo del carico termico per il riscaldamento di un edificio consente di determinare esattamente quanta potenza della caldaia è necessaria, quali sono le dimensioni dei radiatori da installare e quale schema di riscaldamento sarà più efficace. Molti fattori vengono presi in considerazione nei calcoli.

Concetti di carico termico

Il riscaldamento di una stanza è una compensazione per la perdita di calore. Il calore viene rilasciato gradualmente attraverso muri, fondamenta, finestre e porte. Più bassa è la temperatura esterna, più veloce è il trasferimento di calore verso l'esterno. Per mantenere una temperatura confortevole all'interno dell'edificio, sono installati riscaldatori. Le loro prestazioni devono essere sufficientemente elevate da coprire la perdita di calore.

Il carico termico è definito come la somma della dispersione termica dell'edificio, pari alla potenza termica richiesta. Dopo aver calcolato quanto e come la casa perde calore, scoprono la potenza del sistema di riscaldamento. Il totale non basta. Una stanza con 1 finestra perde meno calore di una stanza con 2 finestre e balcone, quindi l'indicatore viene calcolato per ogni stanza separatamente.

Quando si calcola, assicurarsi di prendere in considerazione l'altezza del soffitto. Se non supera i 3 m, il calcolo viene eseguito in base alle dimensioni dell'area. Se l'altezza è compresa tra 3 e 4 m, la portata viene calcolata in volume.

Fattori che influenzano TN

Molti fattori influenzano la perdita di calore:

• Fondazione - la versione coibentata trattiene il calore in casa, quella non coibentata ne lascia passare fino al 20%.
• Muro: il cemento cellulare o il calcestruzzo di legno ha un rendimento molto inferiore rispetto a un muro di mattoni. I mattoni di argilla rossa trattengono il calore meglio dei mattoni di silicato. Anche lo spessore della partizione è importante: una parete in mattoni di 65 cm di spessore e calcestruzzo espanso di 25 cm di spessore ha lo stesso livello di dispersione termica.
• Isolamento termico: l'isolamento termico cambia significativamente l'immagine. L'isolamento esterno con schiuma poliuretanica - un foglio di 25 mm di spessore - è uguale in efficienza al secondo muro di mattoni di 65 cm di spessore Finitura con un sughero all'interno - un foglio di 70 mm - sostituisce 25 cm di calcestruzzo espanso. Non invano gli esperti affermano che un riscaldamento efficace inizia con un adeguato isolamento.
• Tetto: la struttura a falde e il solaio coibentato riducono le perdite. Un tetto piano in lastre di cemento armato lascia passare fino al 15% di calore.
• Area vetrata: la conduttività termica del vetro è molto elevata. Non importa quanto siano ermetici i telai, il calore fuoriesce attraverso il vetro. Maggiore è il numero di finestre e maggiore è la loro area, maggiore è il carico termico sull'edificio.
• Ventilazione: il livello di perdita di calore dipende dalle prestazioni del dispositivo e dalla frequenza di utilizzo. Il sistema di recupero consente di ridurre leggermente le perdite.
• La differenza tra la temperatura all'esterno e all'interno della casa: maggiore è, maggiore è il carico.
• Distribuzione del calore all'interno dell'edificio - influisce sulle prestazioni di ogni stanza. Le stanze all'interno dell'edificio si raffreddano meno: quando calcolano una temperatura confortevole qui, considerano il valore di +20 C. Le stanze finali si raffreddano più velocemente - la temperatura normale qui sarà di +22 C.In cucina è sufficiente riscaldare l'aria fino a +18 C, poiché qui ci sono molte altre fonti di calore: fornelli, forno, frigorifero.

Quando si calcola il carico termico di un condominio, vengono presi in considerazione il materiale, lo spessore e l'isolamento delle pareti divisorie e dei soffitti.

Caratteristiche dell'oggetto per il calcolo

Il carico termico per il riscaldamento e la perdita di calore in casa non sono la stessa cosa. Un edificio tecnico non ha bisogno di essere riscaldato con la stessa intensità degli alloggi. Prima di procedere con i calcoli si stabilisce quanto segue:

• Lo scopo dell'oggetto è un edificio residenziale, appartamento, scuola, palestra, negozio. I requisiti di riscaldamento sono diversi.
• Le caratteristiche dell'architettura sono le dimensioni delle aperture di finestre e balconi, la disposizione del tetto, la presenza di solai e scantinati, il numero di piani dell'edificio, ecc.
• Standard di temperatura: sono diversi per i soggiorni e un ufficio.
• Scopo dei locali: questo parametro è importante per gli impianti di produzione, poiché ogni officina o anche un sito richiede un diverso regime di temperatura.
• Realizzazione di recinzioni esterne - muri esterni e tetti.
• Livello di manutenzione: la fornitura di acqua calda riduce la perdita di calore, aumenta la ventilazione intensiva.
• Il numero di persone che sono costantemente in casa, ad esempio, influenza gli indicatori di temperatura e umidità.
• Il numero di punti di aspirazione del liquido di raffreddamento: più ce ne sono, maggiore è la perdita di calore.
• Altre caratteristiche - ad esempio, la presenza di una piscina, una sauna, una serra o il numero di ore in cui le persone sono nell'edificio.

Quando si calcola la perdita di calore in un negozio o in un centro di ristorazione, viene presa in considerazione la quantità di apparecchiature che generano calore: vetrine, frigoriferi, elettrodomestici da cucina.

Tipi di carichi termici

I carichi termici sono di natura diversa. C'è un certo livello costante di perdita di calore associata allo spessore della parete, alla struttura del tetto. Ce ne sono di temporanei - con un forte calo della temperatura, con ventilazione intensiva. Anche il calcolo dell'intero carico termico tiene conto di questo.

Carichi stagionali

Questo è il nome della perdita di calore associata al tempo. Ciò comprende:

• la differenza tra la temperatura dell'aria esterna e quella interna della stanza;
• velocità e direzione del vento;
• la quantità di radiazione solare - con un elevato irraggiamento dell'edificio e un gran numero di giorni di sole, anche in inverno, la casa si raffredda meno;
• umidità dell'aria.

Il carico stagionale si distingue per un orario annuale variabile e un orario giornaliero costante. La domanda di calore stagionale è il riscaldamento, la ventilazione e l'aria condizionata. Le prime 2 specie sono riferite a quelle invernali.

Le formule non utilizzano brusche variazioni di temperatura e umidità a breve termine - massime, ma medie: i valori osservati nei 5 giorni più freddi dei 5 inverni più freddi in 50 anni.

Termico permanente

La fornitura di acqua calda e i dispositivi tecnologici sono riferiti a tutto l'anno. Quest'ultimo è importante per le imprese industriali: digestori, frigoriferi industriali e camere di cottura a vapore emettono una quantità gigantesca di calore.

Negli edifici residenziali, il carico di acqua calda diventa paragonabile al carico di riscaldamento. Questo valore cambia poco durante l'anno, ma varia molto a seconda dell'ora del giorno e del giorno della settimana. In estate, il consumo di FGP è ridotto del 30%, poiché la temperatura dell'acqua nel sistema di alimentazione dell'acqua fredda è di 12 gradi superiore a quella invernale. Durante la stagione fredda il consumo di acqua calda aumenta, soprattutto nei fine settimana.

calore secco Dry

La modalità comfort è determinata dalla temperatura e dall'umidità dell'aria. Questi parametri sono calcolati in base ai concetti di calore secco e latente. Secco è un valore misurato con uno speciale termometro a bulbo secco. È influenzato da:

• vetri e porte;
• carichi solari e termici per il riscaldamento invernale;
• tramezzi tra stanze con temperature diverse, pavimenti su spazi vuoti, soffitti sotto solai;
• crepe, fessure, fessure nei muri e nelle porte;
• condotti dell'aria all'esterno delle aree riscaldate e ventilazione;
• attrezzature;
• persone.

I pavimenti su una fondazione in cemento, i muri sotterranei non vengono presi in considerazione nei calcoli.

Calore latente

Questo parametro determina l'umidità dell'aria. La fonte è:

• attrezzatura: riscalda l'aria, riduce l'umidità;
• le persone sono una fonte di umidità;
• correnti d'aria che passano attraverso crepe e fessure nelle pareti.

Di solito la ventilazione non influisce sulla secchezza della stanza, ma ci sono delle eccezioni.

Metodi per calcolare il carico termico per il riscaldamento di un edificio

Per calcolare il carico termico richiesto, i dati sulle norme di temperatura e umidità sono presi da GOST e SNiP. Ci sono anche informazioni sui coefficienti di scambio termico di diversi materiali e design. Nel calcolo, devono essere presi in considerazione i dati del passaporto di radiatori, caldaia di riscaldamento e altre apparecchiature.

I calcoli includono:

• flusso di calore del radiatore - valore massimo;
• consumo massimo per 1 ora quando l'impianto di riscaldamento è in funzione;
• costi di riscaldamento per la stagione.

Il valore approssimativo fornisce il rapporto tra i dati calcolati e l'area della casa o delle stanze. Tuttavia, questo approccio non tiene conto delle caratteristiche strutturali dell'edificio.

Calcolo della perdita di calore utilizzando indicatori aggregati

Il metodo viene utilizzato quando non è possibile determinare le caratteristiche esatte dell'edificio. Per calcolare il carico termico, utilizzare la formula.

Qda = α * qо * V * (tv-tn.r); Dove:

• q ° - indice termico specifico dell'edificio secondo progetto o tabella standard. Per edifici con scopi diversi - un condominio residenziale, un garage, un laboratorio - è diverso.
• a è un fattore di correzione diverso per le diverse zone climatiche.
• Vн - volume esterno dell'edificio, m³.
• TVn e Tnro - temperatura all'interno e all'esterno della casa.

Il metodo consente di calcolare gli indicatori per l'intero edificio e per ogni zona o stanza. Tuttavia, la formula non include i dati sulla conduttività termica dei materiali con cui è costruita la casa e gli indicatori per legno, calcestruzzo espanso e pietra sono molto diversi.

Determinazione del trasferimento di calore da apparecchiature di riscaldamento e ventilazione

Per ottenere un risultato più affidabile, utilizzare il calcolo per pareti e finestre e calcolare inoltre il carico termico della ventilazione. I calcoli vengono effettuati in più fasi:

• calcolare l'area delle pareti e dei vetri;
• calcolare la resistenza al trasferimento di calore utilizzando i dati della directory;
• il coefficiente è calcolato dal tipo di isolamento - i dati sono anche nel libro di riferimento dell'edificio, può essere specificato nel passaporto del prodotto;
• calcolare il livello di perdita di calore attraverso le finestre;
• i valori calcolati vengono moltiplicati per la somma delle temperature (interna ed esterna all'edificio) e si ottiene il consumo di calore totale.

Il calcolo del carico di ventilazione termica viene eseguito secondo la formula Qv = c * m * (Tv-Tn)dove:

• Qv - consumo di calore per ventilazione;
• a partire dal - capacità termica dell'aria;
• m - massa d'aria: mediamente, per la normale ventilazione, è richiesto un volume d'aria pari a tre volte la quadratura del locale; la massa si ottiene moltiplicando il valore per la densità dell'aria;
• Tv-Tn - la differenza tra temperatura esterna ed interna.

L'indicatore complessivo si ottiene sommando la dispersione termica calcolata dell'edificio e la dispersione per ventilazione.

Calcolo dei valori tenendo conto di vari elementi dell'involucro edilizio

Se si utilizzano dati teorici per i calcoli - indicatori per la perdita di calore di ciascun materiale - il risultato non è ancora del tutto accurato. Nei calcoli, è impossibile prendere in considerazione il numero e le dimensioni di crepe e spazi vuoti, il lavoro di illuminazione e così via.

Il risultato più accurato è fornito da un rilievo termografico dell'edificio. La procedura viene eseguita al buio, con le luci spente.Si consiglia di rimuovere tappeti e mobili per un po' per non distorcere le letture.

Il sondaggio si svolge in 3 fasi:

• usando una termocamera, studiano la stanza dall'interno, esaminano attentamente gli angoli e le giunture;
• misurare le perdite dall'esterno: è così che vengono prese in considerazione tutte le caratteristiche dei materiali e dell'architettura;
• i dati del dispositivo vengono trasferiti a un computer, il risultato viene calcolato.

Sulla base dei risultati del sondaggio, vengono formulate raccomandazioni: per l'isolamento, la ricostruzione, la scelta dei dispositivi di riscaldamento.

Le caldaie moderne sono dotate di regolatori di potenza. Si tratta di dispositivi che mantengono le prestazioni a un livello prestabilito, ma prevengono picchi e cali durante il funzionamento. Esistono dei limiti all'utilizzo delle risorse energetiche: se il valore impostato viene superato, il pagamento per il gas o l'elettricità aumenta. Il PTH limita il consumo energetico del carburante.