การคำนวณภาระความร้อนเพื่อให้ความร้อนอิสระ: ตัวบ่งชี้รายชั่วโมงและรายปี

จะเพิ่มประสิทธิภาพต้นทุนการทำความร้อนได้อย่างไร? งานนี้แก้ไขได้ด้วยวิธีการแบบบูรณาการที่คำนึงถึงพารามิเตอร์ทั้งหมดของระบบ อาคาร และลักษณะภูมิอากาศของภูมิภาค ในกรณีนี้ องค์ประกอบที่สำคัญที่สุดคือภาระความร้อนจากการให้ความร้อน: การคำนวณตัวบ่งชี้รายชั่วโมงและรายปีจะรวมอยู่ในระบบสำหรับการคำนวณประสิทธิภาพของระบบ

ทำไมคุณต้องรู้พารามิเตอร์นี้

การคำนวณภาระความร้อนเพื่อให้ความร้อนคืออะไร? เป็นตัวกำหนดปริมาณพลังงานความร้อนที่เหมาะสมสำหรับแต่ละห้องและตัวอาคารโดยรวม ตัวแปรคือพลังของอุปกรณ์ทำความร้อน - หม้อน้ำ หม้อน้ำ และท่อส่ง คำนึงถึงการสูญเสียความร้อนของบ้านด้วย

ตามหลักการแล้วความร้อนที่ส่งออกของระบบทำความร้อนควรชดเชยการสูญเสียความร้อนทั้งหมดและในขณะเดียวกันก็รักษาระดับอุณหภูมิที่สะดวกสบาย ดังนั้น ก่อนคำนวณภาระความร้อนประจำปี คุณต้องพิจารณาปัจจัยหลักที่ส่งผลกระทบต่อ:

• ลักษณะขององค์ประกอบโครงสร้างของบ้าน ผนังภายนอก หน้าต่าง ประตู ระบบระบายอากาศ ส่งผลต่อระดับการสูญเสียความร้อน
• ขนาดบ้าน. มีเหตุผลที่จะสมมติว่ายิ่งห้องมีขนาดใหญ่เท่าใดระบบทำความร้อนก็ควรทำงานอย่างเข้มข้นมากขึ้นเท่านั้น ปัจจัยสำคัญไม่เพียงแต่ปริมาณรวมของแต่ละห้องเท่านั้น แต่ยังรวมถึงพื้นที่ของผนังด้านนอกและโครงสร้างหน้าต่างด้วย
• สภาพภูมิอากาศในภูมิภาค ด้วยอุณหภูมิภายนอกที่ลดลงค่อนข้างน้อย จึงจำเป็นต้องใช้พลังงานเพียงเล็กน้อยเพื่อชดเชยการสูญเสียความร้อน เหล่านั้น ภาระความร้อนสูงสุดรายชั่วโมงโดยตรงขึ้นอยู่กับระดับของอุณหภูมิที่ลดลงในช่วงเวลาหนึ่งและค่าเฉลี่ยรายปีสำหรับฤดูร้อน

เมื่อคำนึงถึงปัจจัยเหล่านี้แล้ว โหมดความร้อนที่เหมาะสมที่สุดของการทำงานของระบบทำความร้อนจึงถูกรวบรวม สรุปทั้งหมดข้างต้น เราสามารถพูดได้ว่าการกำหนดภาระความร้อนในการทำความร้อนเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อลดการใช้พลังงานและรักษาระดับความร้อนที่เหมาะสมที่สุดในห้องของบ้าน

ในการคำนวณภาระความร้อนที่เหมาะสมที่สุดโดยพิจารณาจากตัวชี้วัดรวม คุณจำเป็นต้องทราบปริมาตรที่แน่นอนของอาคาร สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าเทคนิคนี้ได้รับการพัฒนาสำหรับโครงสร้างขนาดใหญ่ ดังนั้นข้อผิดพลาดในการคำนวณจะมีมาก

ทางเลือกของวิธีการคำนวณ

ก่อนคำนวณภาระความร้อนตามตัวบ่งชี้ที่ขยายใหญ่ขึ้นหรือด้วยความแม่นยำสูงกว่านั้น จำเป็นต้องค้นหาสภาวะอุณหภูมิที่แนะนำสำหรับอาคารที่พักอาศัย

เมื่อคำนวณลักษณะการทำความร้อน จะต้องได้รับคำแนะนำจากบรรทัดฐานของ SanPiN 2.1.2.2645-10 จากข้อมูลในตารางในแต่ละห้องของบ้านจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าโหมดอุณหภูมิความร้อนที่เหมาะสมที่สุด

วิธีการคำนวณภาระความร้อนรายชั่วโมงสามารถมีระดับความแม่นยำที่แตกต่างกัน ในบางกรณี ขอแนะนำให้ใช้การคำนวณที่ค่อนข้างซับซ้อน เนื่องจากข้อผิดพลาดจะน้อยที่สุด หากการปรับต้นทุนพลังงานให้เหมาะสมไม่ใช่สิ่งสำคัญอันดับแรกในการออกแบบระบบทำความร้อน ก็สามารถใช้รูปแบบที่แม่นยำน้อยกว่าได้

เมื่อคำนวณภาระความร้อนรายชั่วโมง ต้องคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิภายนอกอาคารทุกวันด้วย เพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการคำนวณ คุณจำเป็นต้องทราบลักษณะทางเทคนิคของอาคาร

วิธีง่ายๆ ในการคำนวณภาระความร้อน

จำเป็นต้องคำนวณภาระความร้อนเพื่อปรับพารามิเตอร์ของระบบทำความร้อนให้เหมาะสมหรือปรับปรุงคุณสมบัติของฉนวนความร้อนของโรงเลี้ยง หลังจากเสร็จสิ้นแล้วจะมีการเลือกวิธีการบางอย่างในการควบคุมภาระความร้อนของเครื่องทำความร้อน พิจารณาวิธีการที่ง่ายต่อการใช้งานในการคำนวณพารามิเตอร์ของระบบทำความร้อนนี้

การพึ่งพาพลังงานความร้อนในพื้นที่

สำหรับบ้านที่มีขนาดห้องมาตรฐาน ความสูงของเพดาน และฉนวนกันความร้อนที่ดี สามารถใช้อัตราส่วนของพื้นที่ห้องต่อการปล่อยความร้อนที่ต้องการได้ ในกรณีนี้ 10 ตร.ม. จะต้องสร้างความร้อน 1 กิโลวัตต์ เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ คุณต้องใช้ตัวประกอบการแก้ไขตามเขตภูมิอากาศ

สมมติว่าบ้านตั้งอยู่ในภูมิภาคมอสโก พื้นที่ทั้งหมด 150 ตร.ม. ในกรณีนี้ ภาระความร้อนรายชั่วโมงเพื่อให้ความร้อนจะเท่ากับ:

15 * 1 = 15 กิโลวัตต์ / ชั่วโมง

ข้อเสียเปรียบหลักของวิธีนี้คือข้อผิดพลาดขนาดใหญ่ การคำนวณไม่ได้คำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงของปัจจัยสภาพอากาศตลอดจนคุณลักษณะของอาคาร - ความต้านทานการถ่ายเทความร้อนของผนัง หน้าต่าง ดังนั้นจึงไม่แนะนำให้ใช้ในทางปฏิบัติ

การคำนวณรวมของภาระความร้อนของอาคาร

การคำนวณภาระความร้อนที่ขยายใหญ่ขึ้นนั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยผลลัพธ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้น ในขั้นต้น มันถูกใช้เพื่อคำนวณค่าพารามิเตอร์นี้ในเบื้องต้นเมื่อไม่สามารถระบุลักษณะที่แน่นอนของอาคารได้ สูตรทั่วไปสำหรับกำหนดภาระความร้อนเพื่อให้ความร้อนแสดงไว้ด้านล่าง:

ที่ไหน q ° - ลักษณะทางความร้อนจำเพาะของโครงสร้าง ค่าจะต้องนำมาจากตารางที่เกี่ยวข้องแต่ - ปัจจัยการแก้ไขที่กล่าวถึงข้างต้นวนิ - ปริมาตรภายนอกของอาคาร m³TVn และ Tnro - ค่าอุณหภูมิภายในบ้านและนอกบ้าน

สมมติว่าคุณต้องการคำนวณภาระความร้อนสูงสุดรายชั่วโมงในบ้านที่มีปริมาตร 480 ลบ.ม. ตามผนังด้านนอก (พื้นที่ 160 ตร.ม. บ้านสองชั้น) ในกรณีนี้ ลักษณะทางความร้อนจะเท่ากับ 0.49 W / m³ * C. ปัจจัยการแก้ไข a = 1 (สำหรับภูมิภาคมอสโก) อุณหภูมิที่เหมาะสมภายในที่อยู่อาศัย (Tvn) ควรอยู่ที่ +22 ° C อุณหภูมิภายนอกจะอยู่ที่ -15 องศาเซลเซียส ลองใช้สูตรในการคำนวณภาระความร้อนรายชั่วโมง:

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

เมื่อเทียบกับการคำนวณครั้งก่อน ค่าที่ได้จะน้อยกว่า อย่างไรก็ตาม คำนึงถึงปัจจัยสำคัญด้วย เช่น อุณหภูมิภายในห้อง ภายนอก ปริมาตรรวมของอาคาร การคำนวณที่คล้ายกันสามารถทำได้สำหรับแต่ละห้อง วิธีการคำนวณภาระการทำความร้อนตามตัวบ่งชี้ที่ขยายทำให้สามารถกำหนดกำลังไฟฟ้าที่เหมาะสมที่สุดสำหรับหม้อน้ำแต่ละตัวในห้องแยกต่างหากได้ เพื่อการคำนวณที่แม่นยำยิ่งขึ้น คุณจำเป็นต้องทราบค่าอุณหภูมิเฉลี่ยสำหรับภูมิภาคหนึ่งๆ

วิธีการคำนวณนี้สามารถใช้ในการคำนวณภาระความร้อนรายชั่วโมงเพื่อให้ความร้อนได้ อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์ที่ได้จะไม่ให้ค่าการสูญเสียความร้อนของอาคารที่แม่นยำอย่างเหมาะสมที่สุด

การคำนวณภาระความร้อนที่แม่นยำ

แต่ถึงกระนั้น การคำนวณภาระความร้อนที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการทำความร้อนนี้ไม่ได้ให้ความแม่นยำในการคำนวณที่จำเป็น ไม่ได้คำนึงถึงพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุด - ลักษณะของอาคาร หลักหนึ่งคือความต้านทานต่อการถ่ายเทความร้อนวัสดุสำหรับการผลิตองค์ประกอบของบ้าน - ผนัง, หน้าต่าง, เพดานและพื้น เป็นผู้กำหนดระดับการอนุรักษ์พลังงานความร้อนที่ได้รับจากตัวพาความร้อนของระบบทำความร้อน

ความต้านทานการถ่ายเทความร้อนคืออะไร (R)? นี่คือส่วนกลับของการนำความร้อน (λ) - ความสามารถของโครงสร้างวัสดุในการถ่ายเทพลังงานความร้อน เหล่านั้น ยิ่งค่าการนำความร้อนสูงเท่าใด การสูญเสียความร้อนก็จะยิ่งสูงขึ้น ในการคำนวณภาระความร้อนประจำปี คุณไม่สามารถใช้ค่านี้ได้เนื่องจากไม่คำนึงถึงความหนาของวัสดุ (d). ดังนั้นผู้เชี่ยวชาญจึงใช้พารามิเตอร์ความต้านทานการถ่ายเทความร้อนซึ่งคำนวณโดยใช้สูตรต่อไปนี้:

R = d / λ

การคำนวณสำหรับผนังและหน้าต่าง

มีค่าปกติของความต้านทานการถ่ายเทความร้อนของผนังซึ่งขึ้นอยู่กับภูมิภาคที่บ้านตั้งอยู่โดยตรง

ตรงกันข้ามกับการคำนวณภาระความร้อนรวม ก่อนอื่นคุณต้องคำนวณความต้านทานการถ่ายเทความร้อนสำหรับผนังด้านนอก หน้าต่าง ชั้นล่าง และพื้นห้องใต้หลังคา ลองพิจารณาลักษณะต่อไปนี้ของบ้านเป็นพื้นฐาน:

• พื้นที่ผนัง - 280 m²... ประกอบด้วยหน้าต่าง - 40 ตร.ม.;
• วัสดุผนัง - อิฐแข็ง (λ = 0.56). ความหนาของผนังภายนอก - 0.36 ม.... จากสิ่งนี้เราคำนวณความต้านทานของการส่งสัญญาณโทรทัศน์ - R = 0.36 / 0.56 = 0.64 m2 * С / W;
• เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของฉนวนความร้อน ฉนวนภายนอกได้รับการติดตั้ง - สไตรีนขยายตัวที่มีความหนา 100 มม.... สำหรับเขา λ = 0.036... ตามลำดับ R = 0.1 / 0.036 = 2.72 m2 * C / W;
• มูลค่ารวม R สำหรับผนังภายนอกคือ 0,64+2,72= 3,36 ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ที่ดีของฉนวนกันความร้อนของบ้าน
• ความต้านทานการถ่ายเทความร้อนของหน้าต่าง - 0.75 m² * С / W (เคลือบสองชั้นด้วยไส้อาร์กอน)

อันที่จริงการสูญเสียความร้อนผ่านผนังจะเป็น:

(1 / 3.36) * 240 + (1 / 0.75) * 40 = 124 W ที่ความแตกต่างของอุณหภูมิ 1 ° C

เราใช้ตัวบ่งชี้อุณหภูมิเช่นเดียวกับการคำนวณภาระความร้อนรวม +22 ° C ในอาคารและ -15 ° C ภายนอกอาคาร การคำนวณเพิ่มเติมจะต้องทำตามสูตรต่อไปนี้:

124 * (22 + 15) = 4.96 kWh

การคำนวณการระบายอากาศ

จากนั้นจึงจำเป็นต้องคำนวณการสูญเสียการระบายอากาศ ปริมาณอากาศทั้งหมดในอาคารคือ 480 m³ นอกจากนี้ความหนาแน่นของมันอยู่ที่ประมาณ 1.24 กก. / ลบ.ม. เหล่านั้น มวลของมันคือ 595 กก. โดยเฉลี่ย จะมีการต่ออายุอากาศห้าครั้งต่อวัน (24 ชั่วโมง) ในกรณีนี้ ในการคำนวณภาระสูงสุดต่อชั่วโมงสำหรับการทำความร้อน คุณต้องคำนวณการสูญเสียความร้อนสำหรับการระบายอากาศ:

(480 * 40 * 5) / 24 = 4000 kJ หรือ 1.11 kW / hour

เมื่อสรุปตัวชี้วัดที่ได้รับทั้งหมดคุณจะพบการสูญเสียความร้อนทั้งหมดของบ้าน:

4.96 + 1.11 = 6.07 kWh

ด้วยวิธีนี้จะกำหนดภาระความร้อนสูงสุดที่แน่นอน ค่าผลลัพธ์ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิภายนอกโดยตรง ดังนั้นในการคำนวณภาระประจำปีในระบบทำความร้อนจึงจำเป็นต้องคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศด้วย หากอุณหภูมิเฉลี่ยในช่วงฤดูร้อนอยู่ที่ -7 ° C ภาระความร้อนทั้งหมดจะเท่ากับ:

(124 * (22 + 7) + ((480 * (22 + 7) * 5) / 24)) / 3600 * 24 * 150 (วันที่อากาศร้อน) = 15843 กิโลวัตต์

ด้วยการเปลี่ยนค่าอุณหภูมิ คุณสามารถคำนวณภาระความร้อนสำหรับระบบทำความร้อนได้อย่างแม่นยำ

เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ คุณต้องเพิ่มมูลค่าของการสูญเสียความร้อนผ่านหลังคาและพื้น สามารถทำได้ด้วยปัจจัยการแก้ไข 1.2 - 6.07 * 1.2 = 7.3 kWh

ค่าที่ได้จะระบุต้นทุนที่แท้จริงของตัวพาพลังงานระหว่างการทำงานของระบบ มีหลายวิธีในการควบคุมภาระความร้อน วิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดคือการลดอุณหภูมิในห้องที่ไม่มีผู้อยู่อาศัยอย่างต่อเนื่อง สามารถทำได้โดยใช้เทอร์โมสตัทและเซ็นเซอร์อุณหภูมิที่ติดตั้ง แต่ในขณะเดียวกันต้องติดตั้งระบบทำความร้อนแบบสองท่อในอาคาร

ในการคำนวณค่าการสูญเสียความร้อนที่แน่นอน คุณสามารถใช้ซอฟต์แวร์ Valtec เฉพาะทางได้ เนื้อหาวิดีโอแสดงตัวอย่างการใช้งาน