חישוב עצמאי של עומס החום לחימום: אינדיקטורים לפי שעה ושנתיים

כיצד לייעל את עלויות החימום? משימה זו נפתרת רק על ידי גישה משולבת הלוקחת בחשבון את כל פרמטרי המערכת, הבניינים ותכונות האקלים של האזור. במקרה זה, המרכיב החשוב ביותר הוא עומס החום על החימום: חישוב המדדים השעתיים והשנתיים נכלל במערכת לחישוב יעילות המערכת.

למה אתה צריך לדעת את הפרמטר הזה

מהו חישוב עומס החום לחימום? הוא קובע את הכמות האופטימלית של אנרגיית החום לכל חדר ולבניין כולו. משתנים הם כוחם של ציוד חימום - דוד, רדיאטורים וצינורות. לוקחים בחשבון גם את הפסדי החום של הבית.

באופן אידיאלי, תפוקת החום של מערכת החימום צריכה לפצות על כל הפסדי החום ובמקביל לשמור על רמת טמפרטורה נוחה. לכן, לפני חישוב עומס החימום השנתי, עליך לקבוע את הגורמים העיקריים המשפיעים עליו:

• מאפייני האלמנטים המבניים של הבית. קירות חיצוניים, חלונות, דלתות, מערכת אוורור משפיעים על רמת אובדן החום;
• מידות הבית. זה הגיוני להניח שככל שהחדר גדול יותר, כך מערכת החימום צריכה לעבוד בצורה אינטנסיבית יותר. גורם חשוב בכך הוא לא רק הנפח הכולל של כל חדר, אלא גם שטח הקירות החיצוניים ומבני החלונות;
• האקלים באזור. עם ירידות קטנות יחסית של הטמפרטורה בחוץ, יש צורך בכמות קטנה של אנרגיה כדי לפצות על אובדן החום. הָהֵן. עומס החימום המקסימלי לשעה תלוי ישירות במידת ירידת הטמפרטורה בפרק זמן מסוים ובערך השנתי הממוצע לעונת החימום.

בהתחשב בגורמים אלה, נערך המצב התרמי האופטימלי של מערכת החימום. אם לסכם את כל האמור לעיל, אנו יכולים לומר כי קביעת עומס החום על החימום נחוצה כדי להפחית את צריכת האנרגיה ולשמור על רמת החימום האופטימלית בחצרי הבית.

כדי לחשב את עומס החימום האופטימלי על סמך אינדיקטורים מצטברים, עליך לדעת את נפח הבניין המדויק. חשוב לזכור כי טכניקה זו פותחה עבור מבנים גדולים, ולכן שגיאת החישוב תהיה גדולה.

בחירת שיטת חישוב

לפני חישוב עומס החימום על פי אינדיקטורים מוגדלים או עם דיוק גבוה יותר, יש לברר את תנאי הטמפרטורה המומלצים לבניין מגורים.

בעת חישוב מאפייני החימום, יש להנחות את הנורמות של SanPiN 2.1.2.2645-10. בהתבסס על הנתונים בטבלה, בכל חדר בבית יש צורך להבטיח את מצב הטמפרטורה האופטימלי של החימום.

השיטות בהן מתבצע חישוב עומס החימום השעתי יכולות להיות בדרגות דיוק שונות. במקרים מסוימים מומלץ להשתמש בחישובים מורכבים למדי, וכתוצאה מכך השגיאה תהיה מינימלית. אם אופטימיזציה של עלויות האנרגיה אינה בראש סדר העדיפויות בתכנון החימום, ניתן להשתמש בתכניות פחות מדויקות.

בעת חישוב עומס החימום השעתי יש לקחת בחשבון את השינוי היומי בטמפרטורה החיצונית. כדי לשפר את דיוק החישוב, עליך לדעת את המאפיינים הטכניים של הבניין.

דרכים פשוטות לחישוב עומס חום

יש צורך בכל חישוב של עומס החום כדי לייעל את הפרמטרים של מערכת החימום או לשפר את מאפייני הבידוד התרמי של הבית. לאחר השלמתו נבחרות שיטות מסוימות לוויסות עומס החום של החימום. שקול את השיטות הקלות לשימוש לחישוב פרמטר זה של מערכת החימום.

תלות כוח החימום באזור

עבור בית עם גדלי חדרים סטנדרטיים, גבהים לתקרה ובידוד תרמי טוב, ניתן להחיל יחס ידוע בין שטח החדר לתפוקת החום הנדרשת. במקרה זה, 10 מ"ר יצטרכו לייצר קילוואט אחד של חום. לתוצאה המתקבלת, עליך להחיל גורם תיקון בהתאם לאזור האקלים.

נניח שהבית ממוקם באזור מוסקבה. שטחו הכולל הוא 150 מ"ר. במקרה זה, עומס החום השעתי לחימום יהיה שווה ל:

15 * 1 = 15 קילוואט לשעה

החיסרון העיקרי של שיטה זו הוא השגיאה הגדולה שלה. החישוב אינו לוקח בחשבון שינויים בגורמי מזג האוויר, כמו גם תכונות הבנייה - עמידות בפני העברת חום של קירות, חלונות. לכן, לא מומלץ להשתמש בו בפועל.

חישוב מצטבר של העומס התרמי של בניין

החישוב המוגדל של עומס החימום מאופיין בתוצאות מדויקות יותר. בתחילה, הוא שימש לחישוב ראשוני של פרמטר זה כאשר אי אפשר היה לקבוע את המאפיינים המדויקים של הבניין. הנוסחה הכללית לקביעת עומס החום לחימום מוצגת להלן:

איפה ש ° - מאפיינים תרמיים ספציפיים של המבנה. יש לקחת את הערכים מהטבלה המתאימה,אבל - גורם התיקון שהוזכר לעיל,Vн - הנפח החיצוני של הבניין, m³,TVn ו Tnro - ערכי טמפרטורה בתוך הבית ומחוצה לו.

נניח שברצונך לחשב את עומס החימום המקסימלי לשעה בבית בנפח 480 מ"ר לאורך הקירות החיצוניים (שטח 160 מ"ר, בית דו קומתי). במקרה זה, המאפיין התרמי יהיה שווה ל- 0.49 W / m³ * C. גורם תיקון a = 1 (לאזור מוסקבה). הטמפרטורה האופטימלית בתוך הבית (Tvn) צריכה להיות + 22 ° C. הטמפרטורה בחוץ תהיה -15 מעלות צלזיוס. בואו נשתמש בנוסחה לחישוב עומס החימום השעתי:

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

בהשוואה לחישוב הקודם, הערך המתקבל נמוך יותר. עם זאת, זה לוקח בחשבון גורמים חשובים - הטמפרטורה בתוך החדר, מחוץ, הנפח הכולל של הבניין. ניתן לעשות חישובים דומים לכל חדר. שיטת חישוב עומס החימום על פי האינדיקטורים המוגדלים מאפשרת לקבוע את הכוח האופטימלי לכל רדיאטור בחדר נפרד. לקבלת חישוב מדויק יותר, עליך לדעת את ערכי הטמפרטורה הממוצעת עבור אזור מסוים.

ניתן להשתמש בשיטת חישוב זו לחישוב עומס החום השעתי לחימום. עם זאת, התוצאות שהתקבלו לא יתנו ערך מדויק אופטימלי של אובדן החום של הבניין.

חישובי עומסי חום מדויקים

אך עדיין, חישוב זה של עומס החום האופטימלי לחימום אינו נותן את דיוק החישוב הנדרש. זה לא לוקח בחשבון את הפרמטר החשוב ביותר - מאפייני הבניין. העיקרי הוא ההתנגדות להעברת חום, החומר לייצור אלמנטים בודדים של הבית - קירות, חלונות, תקרה ורצפה. הם אלה שקובעים את מידת החיסכון באנרגיה תרמית המתקבלת ממוביל החום של מערכת החימום.

מהי עמידות בהעברת חום (ר)? זהו הדדי של המוליכות התרמית (λ) - היכולת של מבנה החומר להעביר אנרגיה תרמית. הָהֵן. ככל שערך המוליכות התרמית גבוה יותר, כך אובדן החום גבוה יותר. כדי לחשב את עומס החימום השנתי, אינך יכול להשתמש בערך זה מכיוון שהוא אינו לוקח בחשבון את עובי החומר (ד). לכן, מומחים משתמשים בהתנגדות להעברת חום של הפרמטר, המחושבת על פי הנוסחה הבאה:

R = d / λ

חישוב לקירות וחלונות

ישנם ערכים מנורמלים של התנגדות העברת חום של קירות, שתלויים ישירות באזור בו נמצא הבית.

בניגוד לחישוב עומסי החימום המצטברים, ראשית עליך לחשב את עמידות העברת החום עבור הקירות החיצוניים, החלונות, קומת הקרקע ורצפת עליית הגג. בואו ניקח את המאפיינים הבאים של הבית כבסיס:

• שטח קיר - 280 מ"ר... הוא כולל חלונות - 40 מ"ר;
• חומר קיר - לבנים מלאות (λ = 0.56). עובי דופן חיצוני - 0.36 מ '... על סמך זה אנו מחשבים את ההתנגדות של שידור הטלוויזיה - R = 0.36 / 0.56 = 0.64 m2 * С / W;
• לשיפור תכונות הבידוד התרמי הותקן בידוד חיצוני - פוליסטירן מורחב בעובי 100 מ"מ... בשבילו λ = 0.036... בהתאמה R = 0.1 / 0.036 = 2.72 m2 * C / W;
• ערך מוחלט ר עבור קירות חיצוניים הוא 0,64+2,72= 3,36 המהווה אינדיקטור טוב מאוד לבידוד התרמי של בית;
• עמידות בפני העברת חום של חלונות - 0.75 מ"ר * שטח רוחב (זיגוג כפול עם מילוי ארגון).

למעשה, הפסדי חום דרך הקירות יהיו:

(1 / 3.36) * 240 + (1 / 0.75) * 40 = 124 W בהפרש טמפרטורה של 1 ° C

אנו לוקחים את מחווני הטמפרטורה זהים לחישוב מצטבר של עומס החימום + 22 מעלות צלזיוס בתוך הבית ו -15 מעלות צלזיוס בחוץ. חישוב נוסף חייב להיעשות על פי הנוסחה הבאה:

124 * (22 + 15) = 4.96 קוט"ש

חישוב אוורור

אז יש צורך לחשב את הפסדי האוורור. נפח האוויר הכולל בבניין הוא 480 מ"ר. יתר על כן, צפיפותה שווה בערך ל- 1.24 ק"ג / מ"ק. הָהֵן. מסתו 595 ק"ג. בממוצע האוויר מתחדש חמש פעמים ביום (24 ​​שעות). במקרה זה, כדי לחשב את העומס המקסימלי לשעה לחימום, עליך לחשב את הפסדי החום לאוורור:

(480 * 40 * 5) / 24 = 4000 kJ או 1.11 קילוואט לשעה

לסיכום כל האינדיקטורים שהושגו, תוכלו למצוא את אובדן החום הכולל של הבית:

4.96 + 1.11 = 6.07 קוט"ש

באופן זה נקבע עומס החימום המקסימלי המדויק. הערך המתקבל תלוי ישירות בטמפרטורה בחוץ. לכן, כדי לחשב את העומס השנתי על מערכת החימום, יש לקחת בחשבון שינויים בתנאי מזג האוויר. אם הטמפרטורה הממוצעת בעונת החימום היא -7 מעלות צלזיוס, עומס החימום הכולל יהיה שווה ל:

(124 * (22 + 7) + ((480 * (22 + 7) * 5) / 24)) / 3600) * 24 * 150 (ימי עונת החימום) = 15843 קילוואט

על ידי שינוי ערכי הטמפרטורה תוכלו לבצע חישוב מדויק של עומס החום לכל מערכת חימום.

לתוצאות המתקבלות, עליכם להוסיף את ערך אובדן החום דרך הגג והרצפה. ניתן לעשות זאת עם מקדם תיקון של 1.2 - 6.07 * 1.2 = 7.3 קוט"ש.

הערך המתקבל מציין את העלויות בפועל של נושא האנרגיה במהלך הפעלת המערכת. ישנן מספר דרכים לווסת את עומס החימום. היעיל ביותר מביניהם הוא הפחתת הטמפרטורה בחדרים בהם אין נוכחות מתמדת של תושבים. ניתן לעשות זאת באמצעות תרמוסטטים וחיישני טמפרטורה מותקנים. אך במקביל, יש להתקין בבניין מערכת חימום דו-צינורית.

כדי לחשב את הערך המדויק של אובדן חום, תוכלו להשתמש בתוכנת Valtec המתמחה. חומר הווידיאו מראה דוגמא לעבודה איתו.