Việc sưởi ấm phòng cần có các thiết bị sưởi có công suất thích hợp. Tính toán tải nhiệt để sưởi ấm một tòa nhà cho phép bạn xác định chính xác bao nhiêu công suất lò hơi cần thiết, kích thước bộ tản nhiệt cần được lắp đặt và sơ đồ sưởi ấm nào sẽ hiệu quả nhất. Nhiều yếu tố được tính đến trong các tính toán.
- Khái niệm tải nhiệt
- Các yếu tố ảnh hưởng đến TN
- Đặc điểm đối tượng để tính toán
- Các loại tải nhiệt
- Phụ tải theo mùa
- Nhiệt vĩnh viễn
- Nhiệt khô
- Sự ấm áp tiềm ẩn
- Phương pháp tính toán tải nhiệt khi sưởi ấm một tòa nhà
- Tính toán tổn thất nhiệt sử dụng các chỉ số tổng hợp
- Xác định sự truyền nhiệt từ thiết bị sưởi và thông gió
- Tính toán các giá trị có tính đến các yếu tố khác nhau của vỏ tòa nhà
Khái niệm tải nhiệt
Làm nóng phòng là sự bù đắp cho sự mất nhiệt. Nhiệt dần dần được giải phóng qua tường, nền móng, cửa sổ và cửa ra vào. Nhiệt độ bên ngoài càng thấp thì quá trình truyền nhiệt ra bên ngoài diễn ra càng nhanh. Để duy trì nhiệt độ thoải mái bên trong tòa nhà, máy sưởi được lắp đặt. Hiệu suất của chúng phải đủ cao để bù đắp sự mất nhiệt.
Tải nhiệt được định nghĩa là tổng lượng nhiệt mất đi của tòa nhà, bằng công suất sưởi yêu cầu. Sau khi tính toán xem ngôi nhà bị mất nhiệt bao nhiêu và như thế nào, họ tìm ra công suất của hệ thống sưởi. Tổng số là không đủ. Phòng có 1 cửa sổ mất nhiệt ít hơn phòng có 2 cửa sổ và ban công, do đó chỉ số này được tính cho từng phòng riêng biệt.
Khi tính toán, hãy chắc chắn tính đến chiều cao của trần nhà. Nếu nó không vượt quá 3 m, tính toán được thực hiện theo kích thước của khu vực. Nếu chiều cao từ 3 đến 4 m, tốc độ dòng chảy được tính theo thể tích.
Các yếu tố ảnh hưởng đến TN
Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sự mất nhiệt:
- Nền tảng - phiên bản cách nhiệt giữ nhiệt trong nhà, phiên bản không cách nhiệt cho phép lên đến 20% truyền qua.
- Tường - bê tông khí hoặc bê tông gỗ có thông lượng thấp hơn nhiều so với tường gạch. Gạch đất sét đỏ giữ nhiệt tốt hơn gạch silicat. Độ dày của vách ngăn cũng rất quan trọng: bức tường xây bằng gạch dày 65 cm và bê tông bọt dày 25 cm có cùng mức độ mất nhiệt.
- Cách nhiệt - cách nhiệt làm thay đổi đáng kể bức tranh. Lớp cách nhiệt bên ngoài bằng bọt polyurethane - một tấm dày 25 mm - có hiệu quả tương đương với bức tường gạch thứ hai dày 65 cm. Hoàn thiện bằng nút bên trong - tấm 70 mm - thay thế cho 25 cm bê tông bọt. Không phải là vô ích khi các chuyên gia nói rằng hệ thống sưởi hiệu quả bắt đầu từ việc cách nhiệt thích hợp.
- Cấu trúc mái dốc và tầng áp mái cách nhiệt giúp giảm tổn thất. Mái bằng làm bằng các tấm bê tông cốt thép cho phép tới 15% nhiệt truyền qua.
- Khu vực tráng men - khả năng dẫn nhiệt của thủy tinh rất cao. Dù các khung có kín khí đến đâu, nhiệt vẫn thoát qua kính. Càng nhiều cửa sổ và diện tích của chúng càng lớn thì tải nhiệt lên tòa nhà càng cao.
- Thông gió - mức độ thất thoát nhiệt phụ thuộc vào hiệu suất của thiết bị và tần suất sử dụng. Hệ thống thu hồi giúp giảm bớt phần nào tổn thất.
- Sự chênh lệch giữa nhiệt độ bên ngoài và bên trong nhà - càng lớn thì tải càng cao.
- Sự phân bố nhiệt bên trong tòa nhà - ảnh hưởng đến hiệu suất cho từng phòng. Các phòng bên trong tòa nhà hạ nhiệt ít hơn: khi tính toán nhiệt độ thoải mái ở đây, họ xem xét giá trị +20 C. Các phòng cuối hạ nhiệt nhanh hơn - nhiệt độ bình thường ở đây sẽ là +22 C.Trong nhà bếp, nó đủ để làm nóng không khí lên đến +18 C, vì có nhiều nguồn nhiệt khác ở đây: bếp, lò nướng, tủ lạnh.
Khi tính toán tải trọng nhiệt của một tòa nhà chung cư, vật liệu, độ dày và cách nhiệt của vách ngăn và trần nhà được tính đến.
Đặc điểm đối tượng để tính toán
Tải nhiệt để sưởi ấm và mất nhiệt ở nhà không giống nhau. Một tòa nhà kỹ thuật không cần phải được sưởi ấm nhiều như các khu ở. Trước khi tiếp tục tính toán, những điều sau được thiết lập:
- Mục đích của đối tượng là một tòa nhà dân cư, chung cư, trường học, phòng tập thể dục, cửa hàng. Yêu cầu sưởi ấm là khác nhau.
- Đặc điểm của kiến trúc là kích thước của cửa sổ và cửa ra vào ban công, cách bố trí mái, sự hiện diện của tầng áp mái và tầng hầm, số tầng của tòa nhà, v.v.
- Tiêu chuẩn nhiệt độ - chúng khác nhau đối với phòng khách và văn phòng.
- Mục đích của mặt bằng - thông số này rất quan trọng đối với các cơ sở sản xuất, vì mỗi xưởng hoặc thậm chí một địa điểm yêu cầu một chế độ nhiệt độ khác nhau.
- Xây dựng hàng rào bên ngoài - tường ngoài và mái nhà.
- Cấp độ bảo dưỡng - cấp nước nóng giảm thất thoát nhiệt, tăng cường thông gió.
- Số lượng người thường xuyên ở trong nhà - ví dụ, ảnh hưởng đến các chỉ số về nhiệt độ và độ ẩm.
- Số lượng điểm nạp của chất làm mát - càng nhiều, tổn thất nhiệt càng lớn.
- Các tính năng khác - ví dụ, sự hiện diện của hồ bơi, phòng xông hơi khô, nhà kính hoặc số giờ mọi người ở trong tòa nhà.
Khi tính toán tổn thất nhiệt trong một cửa hàng hoặc trong một trung tâm phục vụ ăn uống, lượng thiết bị tạo ra nhiệt được tính đến - tủ trưng bày, tủ lạnh, thiết bị nhà bếp.
Các loại tải nhiệt
Chất tải nhiệt có bản chất khác. Có một số mức độ mất nhiệt liên tục liên quan đến độ dày của tường, kết cấu mái. Có những cái tạm thời - với nhiệt độ giảm mạnh, với hệ thống thông gió tích cực. Việc tính toán toàn bộ tải nhiệt cũng phải tính đến điều này.
Phụ tải theo mùa
Đây là tên của sự mất nhiệt liên quan đến thời tiết. Điêu nay bao gôm:
- sự chênh lệch giữa nhiệt độ của không khí bên ngoài và bên trong phòng;
- tốc độ và hướng gió;
- lượng bức xạ mặt trời - với độ cách nhiệt cao của tòa nhà và số ngày nắng lớn, ngay cả trong mùa đông, ngôi nhà mát mẻ hơn;
- độ ẩm không khí.
Phụ tải theo mùa được phân biệt bởi một lịch trình hàng năm thay đổi và một lịch trình hàng ngày không đổi. Nhu cầu nhiệt theo mùa là sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí. 2 loài đầu tiên được gọi là những loài mùa đông.
Các công thức không sử dụng những thay đổi mạnh trong thời gian ngắn về nhiệt độ và độ ẩm - tối đa, mà được tính trung bình: các giá trị quan sát được trong 5 ngày lạnh nhất trong 5 mùa đông lạnh nhất trong 50 năm.
Nhiệt vĩnh viễn
Nguồn cung cấp nước nóng và các thiết bị công nghệ được đề cập đến quanh năm. Loại thứ hai rất quan trọng đối với các doanh nghiệp công nghiệp: tủ hấp, tủ lạnh công nghiệp và buồng hấp tỏa ra một lượng nhiệt khổng lồ.
Trong các tòa nhà dân cư, tải trọng nước nóng có thể so sánh với tải trọng sưởi ấm. Giá trị này ít thay đổi trong năm, nhưng dao động rất nhiều tùy thuộc vào thời gian trong ngày và ngày trong tuần. Vào mùa hè, lượng tiêu thụ FGP giảm 30% do nhiệt độ nước trong hệ thống cấp nước lạnh cao hơn 12 độ so với mùa đông. Trong mùa lạnh, lượng tiêu thụ nước nóng tăng cao, đặc biệt là vào cuối tuần.
Nhiệt khô
Chế độ thoải mái được xác định bởi nhiệt độ và độ ẩm không khí. Các thông số này được tính toán dựa trên các khái niệm về nhiệt khô và nhiệt tiềm ẩn. Khô là giá trị được đo bằng nhiệt kế bầu khô đặc biệt. Nó bị ảnh hưởng bởi:
- kính và ô cửa;
- tải nắng và nhiệt để sưởi ấm mùa đông;
- vách ngăn giữa các phòng có nhiệt độ khác nhau, sàn trên không gian trống, trần dưới gác xép;
- các vết nứt, kẽ hở, kẽ hở trên tường và cửa;
- ống dẫn khí bên ngoài khu vực được sưởi ấm và thông gió;
- Trang thiết bị;
- Mọi người.
Sàn trên nền bê tông, tường ngầm không được tính đến trong tính toán.
Sự ấm áp tiềm ẩn
Thông số này xác định độ ẩm của không khí. Nguồn là:
- thiết bị - làm nóng không khí, giảm độ ẩm;
- con người là nguồn cung cấp độ ẩm;
- dòng không khí đi qua các vết nứt và kẽ hở trên tường.
Thông thường thông gió không ảnh hưởng đến sự khô ráo của căn phòng, nhưng vẫn có những trường hợp ngoại lệ.
Phương pháp tính toán tải nhiệt khi sưởi ấm một tòa nhà
Để tính toán tải nhiệt cần thiết, dữ liệu về các chỉ tiêu nhiệt độ và độ ẩm được lấy từ GOST và SNiP. Ngoài ra còn có thông tin về hệ số truyền nhiệt của các vật liệu và thiết kế khác nhau. Khi tính toán, dữ liệu hộ chiếu của bộ tản nhiệt, lò hơi sưởi và các thiết bị khác phải được tính đến.
Các tính toán bao gồm:
- dòng nhiệt của bộ tản nhiệt - giá trị lớn nhất;
- tiêu thụ tối đa trong 1 giờ khi hệ thống sưởi đang hoạt động;
- chi phí nhiệt cho mùa.
Giá trị gần đúng cung cấp tỷ lệ giữa dữ liệu được tính toán với diện tích của ngôi nhà hoặc các phòng. Tuy nhiên, cách tiếp cận này không tính đến các đặc điểm cấu trúc của tòa nhà.
Tính toán tổn thất nhiệt sử dụng các chỉ số tổng hợp
Phương pháp được sử dụng khi không xác định được các đặc điểm chính xác của công trình. Để tính toán tải nhiệt, sử dụng công thức.
Qfrom = α * qо * V * (tv-tn.r); Ở đâu:
- q ° - chỉ số nhiệt riêng của công trình theo công trình hoặc bảng tiêu chuẩn. Đối với các tòa nhà có mục đích khác nhau - một tòa nhà chung cư dân cư, một nhà để xe, một phòng thí nghiệm - thì khác.
- a là hệ số hiệu chỉnh khác nhau đối với các vùng khí hậu khác nhau.
- Vн - thể tích bên ngoài của tòa nhà, m³.
- TVn và Tnro - nhiệt độ bên trong và bên ngoài ngôi nhà.
Phương pháp này cho phép bạn tính toán các chỉ số cho toàn bộ tòa nhà và cho từng khu vực hoặc phòng. Tuy nhiên, công thức không bao gồm dữ liệu về độ dẫn nhiệt của các vật liệu mà từ đó ngôi nhà được xây dựng, và các chỉ số cho gỗ, bê tông bọt và đá là rất khác nhau.
Xác định sự truyền nhiệt từ thiết bị sưởi và thông gió
Để có được kết quả đáng tin cậy hơn, hãy sử dụng tính toán cho các bức tường và cửa sổ, đồng thời tính toán thêm tải nhiệt của hệ thống thông gió. Tính toán được thực hiện theo nhiều giai đoạn:
- tính toán diện tích của các bức tường và kính;
- tính toán khả năng truyền nhiệt bằng cách sử dụng dữ liệu từ thư mục;
- hệ số được tính theo loại cách nhiệt - dữ liệu cũng có trong sách tham khảo của tòa nhà, nó có thể được chỉ định trong hộ chiếu sản phẩm;
- tính toán mức độ thất thoát nhiệt qua các cửa sổ;
- Các giá trị tính toán được nhân với tổng nhiệt độ (bên trong và bên ngoài tòa nhà) và thu được tổng lượng nhiệt tiêu thụ.
Việc tính toán tải trọng thông gió nhiệt được thực hiện theo công thức Qv = c * m * (Tv-Tn)Ở đâu:
- Qv - tiêu thụ nhiệt do thông gió;
- từ - nhiệt dung của không khí;
- m - khối lượng không khí: trung bình, để thông gió bình thường, một khối lượng không khí bằng ba lần phương diện của phòng được yêu cầu; khối lượng thu được bằng cách nhân giá trị với khối lượng riêng của không khí;
- Tv-Tn - sự khác biệt giữa nhiệt độ bên ngoài và bên trong.
Chỉ số tổng thể thu được bằng cách tính tổng lượng nhiệt mất mát của tòa nhà và sự mất mát thông qua hệ thống thông gió.
Tính toán các giá trị có tính đến các yếu tố khác nhau của vỏ tòa nhà
Nếu bạn sử dụng dữ liệu lý thuyết để tính toán - các chỉ số cho sự mất nhiệt của từng vật liệu - thì kết quả vẫn không hoàn toàn chính xác. Trong các tính toán, không thể tính đến số lượng và kích thước của các vết nứt và khe hở, công việc chiếu sáng, v.v.
Kết quả chính xác nhất được cung cấp bởi một cuộc khảo sát hình ảnh nhiệt của tòa nhà. Quy trình được thực hiện trong bóng tối, tắt đèn.Nên loại bỏ thảm và đồ đạc trong một thời gian để không làm sai lệch các bài đọc.
Cuộc khảo sát được thực hiện trong 3 giai đoạn:
- sử dụng máy ảnh nhiệt, họ nghiên cứu căn phòng từ bên trong, xem xét cẩn thận các góc và các mối nối;
- đo lường tổn thất từ bên ngoài - đây là cách tất cả các tính năng của vật liệu và kiến trúc được tính đến;
- dữ liệu thiết bị được chuyển sang máy tính, kết quả sẽ được tính toán.
Dựa trên kết quả của cuộc khảo sát, các khuyến nghị được đưa ra: để cách nhiệt, tái tạo, lựa chọn các thiết bị sưởi ấm.
Nồi hơi hiện đại được trang bị bộ điều chỉnh công suất. Đây là những thiết bị duy trì hiệu suất ở mức đã đặt, nhưng ngăn chặn sự tăng vọt và sụt giảm trong quá trình hoạt động. Có các giới hạn trong việc sử dụng các nguồn năng lượng: nếu vượt quá giá trị đã đặt, tiền trả cho khí đốt hoặc điện sẽ tăng lên. PTH giới hạn mức tiêu thụ năng lượng của nhiên liệu.
