Uavhengig beregning av varmebelastningen for oppvarming: time- og årsindikatorer

Hvordan optimalisere oppvarmingskostnadene? Denne oppgaven løses bare ved en integrert tilnærming som tar hensyn til alle parametrene til systemet, bygninger og klimatiske trekk i regionen. I dette tilfellet er den viktigste komponenten varmebelastningen ved oppvarming: beregningen av time- og årlige indikatorer er inkludert i systemet for beregning av effektiviteten til systemet.

Hvorfor du trenger å kjenne denne parameteren

Hva er beregningen av varmebelastningen for oppvarming? Den bestemmer den optimale mengden varmeenergi for hvert rom og bygningen som helhet. Variabler er kraften til oppvarmingsutstyr - kjele, radiatorer og rørledninger. Husets varmetap tas også i betraktning.

Ideelt sett bør varmeeffekten til varmesystemet kompensere for alle varmetap og samtidig opprettholde et behagelig temperaturnivå. Derfor må du bestemme hovedfaktorene som påvirker den før du beregner den årlige oppvarmingsbelastningen:

• Kjennetegn ved husets strukturelle elementer. Yttervegger, vinduer, dører, ventilasjonssystem påvirker nivået på varmetap;
• Husets dimensjoner. Det er logisk å anta at jo større rommet, jo mer intensivt skal varmesystemet fungere. En viktig faktor i dette er ikke bare det totale volumet i hvert rom, men også arealet til ytterveggene og vinduskonstruksjonene;
• Klimaet i regionen. Med relativt lave temperaturfall utenfor, trengs det en liten mengde energi for å kompensere for varmetap. De. den maksimale timevarmelasten avhenger direkte av graden av temperaturfall i en viss tidsperiode og den gjennomsnittlige årlige verdien for fyringssesongen.

Tatt i betraktning disse faktorene, blir den optimale termiske driftsmodus for varmesystemet samlet. Når vi oppsummerer alt det ovennevnte, kan vi si at bestemmelsen av varmebelastningen på oppvarming er nødvendig for å redusere energiforbruket og opprettholde det optimale oppvarmingsnivået i husets lokaler.

For å beregne den optimale varmebelastningen basert på aggregerte indikatorer, må du vite det nøyaktige volumet på bygningen. Det er viktig å huske at denne teknikken ble utviklet for store strukturer, så beregningsfeilen vil være stor.

Valg av beregningsmetode

Før du beregner oppvarmingsbelastningen i henhold til forstørrede indikatorer eller med høyere nøyaktighet, er det nødvendig å finne ut de anbefalte temperaturforholdene for en boligbygning.

Når man beregner varmeegenskapene, må man bli styrt av normene i SanPiN 2.1.2.2645-10. Basert på dataene i tabellen er det i hvert rom i huset nødvendig å sikre optimal temperaturmodus for oppvarming.

Metodene som beregningen av timevarmebelastningen utføres på kan ha varierende grad av nøyaktighet. I noen tilfeller anbefales det å bruke ganske komplekse beregninger, som et resultat av at feilen vil være minimal. Hvis optimalisering av energikostnadene ikke er prioritert i utformingen av oppvarming, kan mindre nøyaktige ordninger brukes.

Ved beregning av timevarmebelastningen må det tas hensyn til den daglige endringen i utetemperaturen. For å forbedre nøyaktigheten i beregningen, må du kjenne bygningens tekniske egenskaper.

Enkle måter å beregne varmebelastning på

Enhver beregning av varmebelastningen er nødvendig for å optimalisere parametrene til varmesystemet eller forbedre husets varmeisolasjonsegenskaper. Etter at den er fullført, velges visse metoder for å regulere varmebelastningen til oppvarmingen. Vurder de brukervennlige metodene for å beregne denne parameteren til varmesystemet.

Avhengighet av varmeeffekt på området

For et hus med standard romstørrelser, takhøyder og god varmeisolasjon, kan et kjent forhold mellom romareal og nødvendig varmeeffekt brukes. I dette tilfellet må 10 m² generere 1 kW varme. For å oppnå resultatet, må du bruke en korreksjonsfaktor avhengig av klimasonen.

La oss anta at huset ligger i Moskva-regionen. Det totale arealet er 150 m². I dette tilfellet vil varmelasten hver time for oppvarming være lik:

15 * 1 = 15 kW / time

Den største ulempen med denne metoden er dens store feil. Beregningen tar ikke hensyn til endringer i værfaktorer, så vel som bygningsfunksjoner - motstand mot varmeoverføring av vegger, vinduer. Derfor anbefales det ikke å bruke det i praksis.

Samlet beregning av termisk belastning i en bygning

Den forstørrede beregningen av varmelasten er preget av mer nøyaktige resultater. Opprinnelig ble den brukt til å foreløpig beregne denne parameteren når det var umulig å bestemme de eksakte egenskapene til bygningen. Den generelle formelen for å bestemme varmebelastningen for oppvarming presenteres nedenfor:

Hvor q ° - spesifikke termiske egenskaper ved strukturen. Verdiene må hentes fra den tilsvarende tabellen,men - korreksjonsfaktoren nevnt ovenfor,Vн - bygningens ytre volum, m³,TVn og Tnro - temperaturverdier inne i huset og utenfor.

Anta at du vil beregne den maksimale timevarmelasten i et hus med et volum på 480 m³ langs ytterveggene (areal 160 m², to-etasjes hus). I dette tilfellet vil den termiske karakteristikken være lik 0,49 W / m³ * C. Korreksjonsfaktor a = 1 (for Moskva-regionen). Den optimale temperaturen inne i boligen (Tvn) bør være + 22 ° C. Temperaturen utenfor vil være -15 ° C. La oss bruke formelen for å beregne timevarmebelastningen:

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

Sammenlignet med forrige beregning er den resulterende verdien mindre. Imidlertid tar det hensyn til viktige faktorer - temperaturen inne i rommet, utenfor, det totale volumet av bygningen. Lignende beregninger kan gjøres for hvert rom. Metoden for å beregne oppvarmingsbelastningen i henhold til de forstørrede indikatorene gjør det mulig å bestemme den optimale effekten for hver radiator i et eget rom. For en mer nøyaktig beregning, må du kjenne gjennomsnittstemperaturverdiene for en bestemt region.

Denne beregningsmetoden kan brukes til å beregne timevarmebelastningen for oppvarming. De oppnådde resultatene vil imidlertid ikke gi en optimal nøyaktig verdi av bygningens varmetap.

Nøyaktige varmebelastningsberegninger

Men likevel gir ikke denne beregningen av den optimale varmebelastningen for oppvarming den nødvendige beregningsnøyaktigheten. Det tar ikke hensyn til den viktigste parameteren - bygningens egenskaper. Den viktigste er motstanden mot varmeoverføring, materialet for produksjon av individuelle elementer i huset - vegger, vinduer, tak og gulv. Det er de som bestemmer graden av bevaring av termisk energi mottatt fra varmesystemet til varmesystemet.

Hva er motstand mot varmeoverføring (R)? Dette er gjensidig av varmeledningsevnen (λ) - materialstrukturens evne til å overføre termisk energi. De. jo høyere verdi av varmeledningsevne, jo høyere varmetap. For å beregne den årlige oppvarmingsbelastningen, kan du ikke bruke denne verdien, siden den ikke tar hensyn til materialets tykkelse (d). Derfor bruker eksperter parameteren varmeoverføringsmotstand, som beregnes ved hjelp av følgende formel:

R = d / λ

Beregning for vegger og vinduer

Det er normaliserte verdier for varmeoverføringsmotstanden til vegger, som direkte avhenger av regionen der huset ligger.

I motsetning til den samlede beregningen av varmebelastningen, må du først beregne varmeoverføringsmotstanden for ytterveggene, vinduene, første etasje og loftsetasje. La oss ta følgende kjennetegn ved huset:

• Veggområde - 280 m²... Det inkluderer vinduer - 40 m²;
• Veggmateriale - solid murstein (λ = 0,56). Utvendig veggtykkelse - 0,36 m... Basert på dette beregner vi motstanden til TV-overføringen - R = 0,36 / 0,56 = 0,64 m2 * С / W;
• For å forbedre varmeisolasjonsegenskapene ble det installert en ekstern isolasjon - ekspandert polystyren med tykkelse 100 mm... For han λ = 0,036... Respektivt R = 0,1 / 0,036 = 2,72 m2 * C / W;
• Totalsum R for yttervegger er 0,64+2,72= 3,36 som er en veldig god indikator på varmeisolasjonen til et hus;
• Vindus overføringsmotstand 0,75 m² * С / W (doble vinduer med argonfylling).

Faktisk vil varmetap gjennom veggene være:

(1 / 3,36) * 240 + (1 / 0,75) * 40 = 124 W ved en temperaturforskjell på 1 ° C

Vi tar temperaturindikatorene det samme som for den samlede beregningen av varmebelastningen + 22 ° С innendørs og -15 ° С utendørs. Videre beregning må gjøres i henhold til følgende formel:

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

Ventilasjonsberegning

Da er det nødvendig å beregne ventilasjonstapene. Det totale luftmengden i bygningen er 480 m³. Dessuten er dens tetthet omtrent lik 1,24 kg / m³. De. dens masse er 595 kg. I gjennomsnitt fornyes luften fem ganger om dagen (24 timer). I dette tilfellet, for å beregne den maksimale timelasten for oppvarming, må du beregne varmetapene for ventilasjon:

(480 * 40 * 5) / 24 = 4000 kJ eller 1,11 kW / time

Når du summerer alle indikatorene som er oppnådd, kan du finne det totale varmetapet i huset:

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

På denne måten bestemmes den nøyaktige maksimale oppvarmingsbelastningen. Den resulterende verdien avhenger direkte av temperaturen utenfor. Derfor, for å beregne den årlige belastningen på varmesystemet, er det nødvendig å ta hensyn til endringer i værforhold. Hvis gjennomsnittstemperaturen i oppvarmingssesongen er -7 ° C, vil den totale oppvarmingsbelastningen være lik:

(124 * (22 + 7) + ((480 * (22 + 7) * 5) / 24)) / 3600) * 24 * 150 (dager i fyringssesongen) = 15843 kW

Ved å endre temperaturverdiene kan du foreta en nøyaktig beregning av varmebelastningen for ethvert varmesystem.

For å oppnå resultatene, må du legge til verdien av varmetap gjennom tak og gulv. Dette kan gjøres med en korreksjonsfaktor på 1,2 - 6,07 * 1,2 = 7,3 kWh.

Den resulterende verdien indikerer de faktiske kostnadene til energibæreren under drift av systemet. Det er flere måter å regulere oppvarmingsbelastningen på. Den mest effektive av disse er å redusere temperaturen i rom der det ikke er noen konstant tilstedeværelse av beboere. Dette kan gjøres ved hjelp av termostater og installerte temperatursensorer. Men samtidig må det installeres et to-rør varmesystem i bygningen.

For å beregne den nøyaktige verdien av varmetap, kan du bruke den spesialiserte Valtec-programvaren. Videomaterialet viser et eksempel på å jobbe med det.