Nepriklausomas šilumos apkrovos šildymui apskaičiavimas: valandiniai ir metiniai rodikliai

Kaip optimizuoti šildymo išlaidas? Ši užduotis išsprendžiama tik taikant integruotą požiūrį, kuriame atsižvelgiama į visus sistemos parametrus, pastatus ir regiono klimato ypatybes. Šiuo atveju svarbiausias komponentas yra šilumos apkrova šildant: valandinių ir metinių rodiklių apskaičiavimas yra įtrauktas į sistemos efektyvumo skaičiavimo sistemą.

Kodėl reikia žinoti šį parametrą

Kaip apskaičiuojama šilumos apkrova šildymui? Jis nustato optimalų šilumos energijos kiekį kiekvienam kambariui ir visam pastatui. Kintamieji yra šildymo įrangos - katilo, radiatorių ir vamzdynų galia. Taip pat atsižvelgiama į namo šilumos nuostolius.

Idealiu atveju šildymo sistemos šiluminė galia turėtų kompensuoti visus šilumos nuostolius ir tuo pačiu palaikyti patogų temperatūros lygį. Todėl prieš apskaičiuodami metinę šildymo apkrovą turite nustatyti pagrindinius veiksnius, turinčius įtakos tai:

• Namo konstrukcinių elementų charakteristikos. Išorinės sienos, langai, durys, vėdinimo sistema turi įtakos šilumos nuostolių lygiui;
• Namo matmenys. Logiška manyti, kad kuo didesnis kambarys, tuo intensyviau turėtų veikti šildymo sistema. Svarbus veiksnys yra ne tik bendras kiekvieno kambario tūris, bet ir išorinių sienų bei langų konstrukcijų plotas;
• Klimatas regione. Esant sąlyginai nedideliam temperatūros kritimui lauke, šilumos nuostoliams kompensuoti reikalingas nedidelis energijos kiekis. Tie. didžiausia valandinė šildymo apkrova tiesiogiai priklauso nuo temperatūros kritimo laipsnio tam tikru laikotarpiu ir vidutinės metinės šildymo sezono vertės.

Atsižvelgiant į šiuos veiksnius, sudaromas optimalus šildymo sistemos šiluminis režimas. Apibendrinant visa tai, kas išdėstyta pirmiau, galime sakyti, kad norint nustatyti energijos sąnaudas ir palaikyti optimalų šildymo lygį namo patalpose, būtina nustatyti šilumos apkrovą šildant.

Norėdami apskaičiuoti optimalią šildymo apkrovą pagal suvestinius rodiklius, turite žinoti tikslų pastato tūrį. Svarbu prisiminti, kad ši technika buvo sukurta didelėms konstrukcijoms, todėl skaičiavimo paklaida bus didelė.

Skaičiavimo metodo pasirinkimas

Prieš apskaičiuojant šildymo apkrovą pagal padidintus rodiklius arba didesniu tikslumu, būtina išsiaiškinti rekomenduojamas gyvenamojo pastato temperatūros sąlygas.

Apskaičiuojant šildymo charakteristikas, reikia vadovautis SanPiN 2.1.2.2645-10 normomis. Remiantis lentelės duomenimis, kiekviename namo kambaryje būtina užtikrinti optimalų šildymo temperatūros režimą.

Metodai, kuriais apskaičiuojama valandinė šildymo apkrova, gali būti įvairaus tikslumo. Kai kuriais atvejais rekomenduojama naudoti gana sudėtingus skaičiavimus, todėl paklaida bus minimali. Jei energijos sąnaudų optimizavimas nėra prioritetas kuriant šildymą, gali būti naudojamos ne tokios tikslios schemos.

Apskaičiuojant valandinę šildymo apkrovą, reikia atsižvelgti į dienos lauko temperatūros pokyčius. Norėdami pagerinti skaičiavimo tikslumą, turite žinoti technines pastato charakteristikas.

Paprasti šilumos apkrovos skaičiavimo būdai

Norint optimizuoti šildymo sistemos parametrus arba pagerinti namo šilumos izoliacijos charakteristikas, reikia apskaičiuoti šilumos apkrovą. Ją baigus, parenkami tam tikri šildymo šilumos apkrovos reguliavimo būdai. Apsvarstykite lengvai naudojamus šio šildymo sistemos parametro apskaičiavimo metodus.

Šildymo galios priklausomybė nuo vietovės

Namams su standartiniais kambario dydžiais, lubų aukščiais ir gera šilumos izoliacija galima pritaikyti žinomą kambario ploto ir reikiamos šilumos santykį. Tokiu atveju 10 m² reikės pagaminti 1 kW šilumos. Norėdami gauti rezultatą, turite pritaikyti korekcijos koeficientą, priklausantį nuo klimato zonos.

Tarkime, kad namas yra Maskvos regione. Bendras jo plotas yra 150 m². Tokiu atveju valandinė šilumos apkrova šildymui bus lygi:

15 * 1 = 15 kW / val

Pagrindinis šio metodo trūkumas yra didelė jo klaida. Skaičiuojant neatsižvelgiama į oro veiksnių pokyčius, taip pat į pastato ypatybes - sienų, langų atsparumą šilumos perdavimui. Todėl nerekomenduojama jo naudoti praktikoje.

Apibendrintas pastato šiluminės apkrovos apskaičiavimas

Padidėjusiam šildymo apkrovos skaičiavimui būdingi tikslesni rezultatai. Iš pradžių jis buvo naudojamas preliminariai apskaičiuoti šį parametrą, kai nebuvo įmanoma tiksliai nustatyti pastato charakteristikų. Žemiau pateikiama bendra šilumos apkrovos nustatymo formulė:

Kur q ° - specifinės konstrukcijos šiluminės charakteristikos. Vertės turi būti paimtos iš atitinkamos lentelės,bet - pirmiau minėtas korekcijos koeficientas,Vн - išorinis pastato tūris, m³,TVn ir Tnro - temperatūros vertės namuose ir lauke.

Tarkime, kad norite apskaičiuoti maksimalią 480 m³ namo palei išorines sienas valandos šildymo apkrovą (plotas 160 m², dviejų aukštų namas). Tokiu atveju šiluminė charakteristika bus lygi 0,49 W / m³ * C. Korekcijos koeficientas a = 1 (Maskvos regionui). Optimali temperatūra būsto viduje (Tvn) turėtų būti + 22 ° C. Lauke bus –15 ° C temperatūra. Norėdami apskaičiuoti valandinę šildymo apkrovą naudokime formulę:

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

Gauta vertė yra mažesnė, palyginti su ankstesniu skaičiavimu. Tačiau atsižvelgiama į svarbius veiksnius - temperatūrą kambario viduje, lauke, bendrą pastato tūrį. Panašius skaičiavimus galima atlikti kiekvienam kambariui. Šildymo apkrovos apskaičiavimo metodas pagal padidintus rodiklius leidžia nustatyti optimalią kiekvieno radiatoriaus galią atskiroje patalpoje. Norėdami tiksliau apskaičiuoti, turite žinoti vidutines tam tikro regiono temperatūros vertes.

Šiuo skaičiavimo metodu galima apskaičiuoti valandinę šilumos apkrovą šildymui. Tačiau gauti rezultatai neduos optimaliai tikslios pastato šilumos nuostolių vertės.

Tikslūs šilumos apkrovos skaičiavimai

Bet vis dėlto šis optimalios šilumos apkrovos apskaičiavimas nesuteikia reikiamo skaičiavimo tikslumo. Neatsižvelgiama į svarbiausią parametrą - pastato savybes. Pagrindinis yra atsparumas šilumos perdavimui, medžiaga atskirų namo elementų - sienų, langų, lubų ir grindų - gamybai. Būtent jie nustato šilumos energijos, gaunamos iš šildymo sistemos šilumnešio, išsaugojimo laipsnį.

Kas yra atsparumas šilumos perdavimui (R)? Tai yra abipusis šilumos laidumas (λ) - medžiagos struktūros gebėjimas perduoti šiluminę energiją. Tie. kuo didesnė šilumos laidumo vertė, tuo didesni šilumos nuostoliai. Norėdami apskaičiuoti metinę šildymo apkrovą, negalite naudoti šios vertės, nes neatsižvelgiama į medžiagos storį (d). Todėl ekspertai naudoja šilumos perdavimo varžos parametrą, kuris apskaičiuojamas pagal šią formulę:

R = d / λ

Sienų ir langų skaičiavimas

Yra normalizuotos sienų atsparumo šilumai vertės, kurios tiesiogiai priklauso nuo regiono, kuriame yra namas.

Skirtingai nei skaičiuojant bendrą šildymo apkrovą, pirmiausia reikia apskaičiuoti išorinių sienų, langų, pirmo aukšto ir palėpės grindų šilumos perdavimo atsparumą. Paimkime šias namo savybes:

• Sienos plotas - 280 m² ploto... Jame yra langai - 40 m² ploto;
• Sienų medžiaga - vientisa plyta (λ = 0,56). Išorinės sienos storis - 0,36 m... Remdamiesi tuo, mes apskaičiuojame televizijos perdavimo atsparumą - R = 0,36 / 0,56 = 0,64 m2 * С / W;
• Šilumos izoliacijos savybėms pagerinti buvo sumontuota išorinė izoliacija - putplastis, kurio storis 100 mm... Jam λ = 0,036... Atitinkamai R = 0,1 / 0,036 = 2,72 m2 * C / W;
• Bendra vertė R išorinėms sienoms yra 0,64+2,72= 3,36 o tai yra labai geras namo šilumos izoliacijos rodiklis;
• Langų atsparumas šilumos perdavimui - 0,75 m² * С / W (dvigubas stiklas su argono įdaru).

Iš tikrųjų šilumos nuostoliai per sienas bus:

(1 / 3,36) * 240 + (1 / 0,75) * 40 = 124 W esant 1 ° C temperatūrų skirtumui

Temperatūros rodiklius imame tuos pačius, kaip ir apskaičiuojant šildymo apkrovą + 22 ° С patalpose ir -15 ° С lauke. Tolesnis skaičiavimas turi būti atliekamas pagal šią formulę:

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

Vėdinimo skaičiavimas

Tada reikia apskaičiuoti vėdinimo nuostolius. Bendras pastato oro tūris yra 480 m³. Be to, jo tankis yra maždaug lygus 1,24 kg / m³. Tie. jo masė yra 595 kg. Vidutiniškai oras atnaujinamas penkis kartus per dieną (24 valandas). Tokiu atveju, norint apskaičiuoti maksimalią valandinę apkrovą šildymui, reikia apskaičiuoti šilumos nuostolius ventiliacijai:

(480 * 40 * 5) / 24 = 4000 kJ arba 1,11 kW / val

Apibendrinant visus gautus rodiklius, galite sužinoti visus namo šilumos nuostolius:

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

Tokiu būdu nustatoma tiksli maksimali šildymo apkrova. Gauta vertė tiesiogiai priklauso nuo lauko temperatūros. Todėl, norint apskaičiuoti metinę šildymo sistemos apkrovą, būtina atsižvelgti į oro sąlygų pokyčius. Jei vidutinė temperatūra šildymo sezono metu yra -7 ° C, tada bendra šildymo apkrova bus lygi:

(124 * (22 + 7) + ((480 * (22 + 7) * 5) / 24)) / 3600) * 24 * 150 (šildymo sezono dienos) = 15843 kW

Pakeitus temperatūros vertes, galite tiksliai apskaičiuoti bet kurios šildymo sistemos šilumos apkrovą.

Prie gautų rezultatų turite pridėti šilumos nuostolių per stogą ir grindis vertę. Tai galima padaryti su korekcijos koeficientu 1,2 - 6,07 * 1,2 = 7,3 kWh.

Gauta vertė nurodo faktines energijos nešiklio sąnaudas sistemos veikimo metu. Yra keli šildymo apkrovos reguliavimo būdai. Veiksmingiausias iš jų yra sumažinti temperatūrą patalpose, kur nuolat nėra gyventojų. Tai galima padaryti naudojant termostatus ir įmontuotus temperatūros jutiklius. Bet tuo pačiu metu pastate turi būti įrengta dviejų vamzdžių šildymo sistema.

Norėdami apskaičiuoti tikslią šilumos nuostolių vertę, galite naudoti specializuotą „Valtec“ programinę įrangą. Vaizdo medžiagoje parodytas darbo su ja pavyzdys.