Oberoende beräkning av värmebelastningen för uppvärmning: tim- och årsindikatorer

Hur optimerar man värmekostnaderna? Denna uppgift löses endast med ett integrerat tillvägagångssätt som tar hänsyn till alla parametrar för systemet, byggnader och klimatfunktioner i regionen. I detta fall är den viktigaste komponenten värmebelastningen vid uppvärmning: beräkningen av tim- och årsindikatorer ingår i systemet för att beräkna systemets effektivitet.

Varför behöver du veta denna parameter

Vad är beräkningen av värmebelastningen för uppvärmning? Den bestämmer den optimala mängden värmeenergi för varje rum och byggnaden som helhet. Variabler är kraften i värmeutrustning - panna, radiatorer och rörledningar. Husets värmeförluster beaktas också.

Helst bör värmeeffekten från värmesystemet kompensera för alla värmeförluster och samtidigt hålla en bekväm temperaturnivå. Innan du beräknar den årliga uppvärmningsbelastningen måste du därför bestämma de viktigaste faktorerna som påverkar den:

• Kännetecken för husets strukturella element. Ytterväggar, fönster, dörrar, ventilationssystem påverkar nivån på värmeförluster;
• Husets mått. Det är logiskt att anta att ju större rummet, desto mer intensivt bör värmesystemet fungera. En viktig faktor i detta är inte bara den totala volymen i varje rum utan också ytan på ytterväggarna och fönsterkonstruktionerna;
• Klimatet i regionen. Med relativt små temperaturfall utomhus behövs en liten mängd energi för att kompensera för värmeförluster. De där. den maximala uppvärmningsbelastningen per timme beror direkt på graden av temperaturfall under en viss tidsperiod och det genomsnittliga årliga värdet för uppvärmningssäsongen.

Med hänsyn till dessa faktorer sammanställs det optimala termiska driftsättet för värmesystemet. Sammanfattningsvis kan vi säga att bestämningen av värmebelastningen vid uppvärmning är nödvändig för att minska energiförbrukningen och bibehålla den optimala nivån på uppvärmningen i husets lokaler.

För att beräkna den optimala värmebelastningen baserat på aggregerade indikatorer måste du veta byggnadens exakta volym. Det är viktigt att komma ihåg att denna teknik har utvecklats för stora strukturer, så beräkningsfelet blir stort.

Val av beräkningsmetod

Innan du beräknar värmebelastningen enligt förstorade indikatorer eller med högre noggrannhet är det nödvändigt att ta reda på de rekommenderade temperaturförhållandena för ett bostadshus.

Vid beräkning av värmeegenskaperna måste man styra normerna i SanPiN 2.1.2.2645-10. Baserat på uppgifterna i tabellen är det i varje rum i huset nödvändigt att säkerställa det optimala temperaturläget för uppvärmning.

Metoderna för beräkningen av timvärmebelastningen kan ha varierande grad av noggrannhet. I vissa fall rekommenderas det att använda ganska komplexa beräkningar, vilket gör att felet blir minimalt. Om optimering av energikostnaderna inte är en prioritet i utformningen av uppvärmning kan mindre exakta scheman användas.

Vid beräkning av timvärmebelastningen måste den dagliga förändringen av utetemperaturen beaktas. För att förbättra noggrannheten i beräkningen måste du känna till byggnadens tekniska egenskaper.

Enkla sätt att beräkna värmebelastning

Alla beräkningar av värmebelastningen behövs för att optimera värmesystemets parametrar eller förbättra husets värmeisoleringsegenskaper. Efter att ha slutförts väljs vissa metoder för att reglera värmebelastningen för uppvärmningen. Tänk på de lättanvända metoderna för att beräkna denna parameter i värmesystemet.

Beroendet av värmekraften på området

För ett hus med standardrumstorlekar, takhöjder och god värmeisolering kan ett känt förhållande mellan rumsarea och erforderlig värmeeffekt tillämpas. I detta fall måste 10 m² generera 1 kW värme. För det erhållna resultatet måste du använda en korrigeringsfaktor beroende på klimatzon.

Låt oss anta att huset ligger i Moskva-regionen. Dess totala yta är 150 m². I detta fall kommer värmebelastningen per timme för uppvärmning att vara lika med:

15 * 1 = 15 kW / timme

Den största nackdelen med denna metod är dess stora fel. Beräkningen tar inte hänsyn till förändringar i väderfaktorer, såväl som byggnadsfunktioner - värmeöverföringsmotstånd hos väggar, fönster. Därför rekommenderas det inte att använda det i praktiken.

Aggregerad beräkning av byggnadens termiska belastning

Den förstorade beräkningen av värmebelastningen kännetecknas av mer exakta resultat. Ursprungligen användes den för att preliminärt beräkna denna parameter när det var omöjligt att bestämma byggnadens exakta egenskaper. Den allmänna formeln för bestämning av värmebelastningen för uppvärmning presenteras nedan:

Var q ° - specifika termiska egenskaper hos strukturen. Värdena måste hämtas från motsvarande tabell,men - ovan nämnda korrigeringsfaktor,Vн - byggnadens yttre volym, m³,TVn och Tnro - temperaturvärden inuti huset och utanför.

Antag att du vill beräkna den maximala timmeuppvärmningsbelastningen i ett hus med en volym på 480 m³ längs ytterväggarna (yta 160 m², tvåvåningshus). I detta fall kommer den termiska karakteristiken att vara lika med 0,49 W / m³ * C. Korrigeringsfaktor a = 1 (för Moskva-regionen). Den optimala temperaturen inuti bostaden (Tvn) bör vara + 22 ° C. Utetemperaturen blir -15 ° C. Låt oss använda formeln för att beräkna timuppvärmningsbelastningen:

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

Jämfört med den tidigare beräkningen är det resulterande värdet mindre. Det tar dock hänsyn till viktiga faktorer - temperaturen inne i rummet, utsidan, byggnadens totala volym. Liknande beräkningar kan göras för varje rum. Metoden för att beräkna värmebelastningen enligt de förstorade indikatorerna gör det möjligt att bestämma den optimala effekten för varje kylare i ett separat rum. För en mer exakt beräkning måste du känna till medeltemperaturvärdena för en viss region.

Denna beräkningsmetod kan användas för att beräkna timvärmebelastningen för uppvärmning. De erhållna resultaten ger emellertid inte ett optimalt korrekt värde på byggnadens värmeförlust.

Exakta värmebelastningsberäkningar

Men ändå ger denna beräkning av den optimala värmebelastningen för uppvärmning inte den erforderliga beräkningsnoggrannheten. Det tar inte hänsyn till den viktigaste parametern - byggnadens egenskaper. Det viktigaste är motståndet mot värmeöverföring, materialet för tillverkning av enskilda element i huset - väggar, fönster, tak och golv. Det är de som bestämmer graden av bevarande av termisk energi som tas emot från värmesystemets värmebärare.

Vad är värmeöverföringsmotstånd (R)? Detta är det ömsesidiga av värmeledningsförmågan (λ) - materialstrukturens förmåga att överföra termisk energi. De där. ju högre värmeledningsförmåga, desto högre värmeförlust. För att beräkna den årliga värmebelastningen kan du inte använda detta värde, eftersom det inte tar hänsyn till materialets tjocklek (d). Därför använder experter parametern värmeöverföringsmotstånd, som beräknas med hjälp av följande formel:

R = d / λ

Beräkning för väggar och fönster

Det finns normaliserade värden på väggarnas värmeöverföringsmotstånd, som direkt beror på regionen där huset ligger.

Till skillnad från den aggregerade värmebelastningsberäkningen måste du först beräkna värmeöverföringsmotståndet för ytterväggar, fönster, bottenvåning och vindgolv. Låt oss ta följande kännetecken för huset:

• Väggarea - 280 m²... Det inkluderar fönster - 40 m²;
• Väggmaterial - massivt tegel (X = 0,56). Yttre väggtjocklek - 0,36 m... Baserat på detta beräknar vi motståndet för TV-sändningen - R = 0,36 / 0,56 = 0,64 m2 * С / W;
• För att förbättra värmeisoleringsegenskaperna installerades en extern isolering - expanderad polystyren med en tjocklek 100 mm... För honom X = 0,036... Respektive R = 0,1 / 0,036 = 2,72 m2 * C / W;
• Totala värdet R för ytterväggar är 0,64+2,72= 3,36 vilket är en mycket bra indikator på husets värmeisolering;
• Värmeöverföringsmotstånd hos fönster - 0,75 m² * С / W (dubbelglas med argonfyllning).

Faktum är att värmeförluster genom väggarna kommer att vara:

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

Vi tar samma temperaturindikatorer som för den sammanlagda beräkningen av värmebelastningen + 22 ° С inomhus och -15 ° С utomhus. Ytterligare beräkning måste göras enligt följande formel:

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

Ventilationsberäkning

Då är det nödvändigt att beräkna ventilationsförlusterna. Den totala luftmängden i byggnaden är 480 m³. Dessutom är densiteten ungefär lika med 1,24 kg / m³. De där. dess massa är 595 kg. I genomsnitt förnyas luften fem gånger om dagen (24 timmar). För att beräkna den maximala timbelastningen för uppvärmning måste du beräkna värmeförlusterna för ventilation:

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

Sammanfattning av alla indikatorer som erhållits kan du hitta den totala värmeförlusten i huset:

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

På detta sätt bestäms den exakta maximala värmebelastningen. Det resulterande värdet beror direkt på temperaturen utanför. För att beräkna den årliga belastningen på värmesystemet är det därför nödvändigt att ta hänsyn till förändringar i väderförhållandena. Om medeltemperaturen under uppvärmningssäsongen är -7 ° C kommer den totala uppvärmningsbelastningen att vara lika med:

(124 * (22 + 7) + ((480 * (22 + 7) * 5) / 24)) / 3600) * 24 * 150 (dagar under värmesäsongen) = 15843 kW

Genom att ändra temperaturvärdena kan du göra en exakt beräkning av värmebelastningen för alla värmesystem.

Till de erhållna resultaten måste du lägga till värdet av värmeförlust genom tak och golv. Detta kan göras med en korrigeringsfaktor på 1,2 - 6,07 * 1,2 = 7,3 kWh.

Det resulterande värdet anger de faktiska kostnaderna för energibäraren under drift av systemet. Det finns flera sätt att reglera värmebelastningen. Det mest effektiva av dessa är att sänka temperaturen i rum där det inte finns någon ständig närvaro av boende. Detta kan göras med hjälp av termostater och installerade temperatursensorer. Men samtidigt måste ett två-rörs värmesystem installeras i byggnaden.

För att beräkna det exakta värdet på värmeförlusten kan du använda den specialiserade Valtec-programvaran. Videomaterialet visar ett exempel på hur man arbetar med det.