Розрахунок теплового навантаження: базова методика визначення показника, укрупнений розрахунок, складний метод

Розрахунок теплового навантаження: базова методика визначення показника, укрупнений розрахунок, складний методПри проектуванні систем обігріву всіх типів будівель потрібно провести правильні розрахунки, а потім розробити грамотну схему опалювального контуру. На цьому етапі особливу увагу слід приділити розрахунку теплового навантаження на опалення. Для вирішення поставленої задачі важливо використовувати комплексний підхід і врахувати всі фактори, що впливають на роботу системи.

Зміст

  • 1 Важливості параметра
  • 2 Вибір методу
  • 3 Прості способи
    • 3.1 залежно від площі
    • 3.2 Укрупнені обчислення
  • 4 Складна методика

Важливість параметра

З допомогою показника теплового навантаження можна дізнатися кількість теплової енергії, необхідної для обігріву конкретного приміщення, а також будівлі в цілому. Основною змінною тут є потужність всього опалювального обладнання, яке планується використовувати в системі. Крім цього, потрібно враховувати втрати тепла будинком.

Ідеальною подається ситуація, в якій потужність опалювального контуру дозволяє не тільки усунути всі втрати теплоенергії будівлі, але і забезпечити комфортні умови проживання. Щоб правильно розрахувати питому теплову навантаження, потрібно врахувати всі чинники, що впливають на цей параметр:

  • Розрахунок теплового навантаження: базова методика визначення показника, укрупнений розрахунок, складний методХарактеристики кожного елемента конструкції будівлі. Система вентиляції істотно впливає на втрати теплоенергії.
  • Розміри будівлі. Необхідно враховувати об’єм всіх приміщень, так і площа конструкцій вікон і зовнішніх стін.
  • Кліматична зона. Показник максимальної годинної навантаження залежить від температурних коливань навколишнього повітря.

Оптимальний режим роботи системи обігріву може бути складений тільки з урахуванням цих факторів. Одиницею виміру показника може бути Гкал/годину або кВт/год.

розрахунок навантаження на опалення

Вибір методу

Перед початком проведення розрахунку навантаження на опалення за укрупненими показниками треба визначитися з рекомендованими температурними режимами для житлового будови. Для цього доведеться звернутися до норм Санпін 2.1.2.2645?10. Виходячи з даних, зазначених у цьому нормативному документі, необхідно забезпечити оптимальні температурні режими роботи системи обігріву для кожного приміщення.

Використовувані сьогодні способи виконання розрахунків часовий навантаження на опалювальну систему дозволяють отримувати результати різного ступеня точності. У деяких ситуаціях потрібно провести складні обчислення, щоб мінімізувати похибку.

Якщо ж при проектуванні системи опалення оптимізація витрат на енергоносії не є пріоритетним завданням, допускається використання менш точних методик.

Розрахунок теплового навантаження та проектування систем опалення Audytor OZC + Audytor C. O.

Прості способи

Будь-яка методика розрахунку теплового навантаження дозволяє підібрати оптимальні параметри системи обігріву. Також цей показник допомагає визначитись з необхідністю проведення робіт з поліпшення теплоізоляції будівлі. Сьогодні застосовуються дві досить прості методики розрахунку теплового навантаження.

В залежності від площі

Розрахунок теплового навантаження: базова методика визначення показника, укрупнений розрахунок, складний методЯкщо в будові всі приміщення мають стандартні розміри і володіють хорошою теплоізоляцією, можна скористатися методом розрахунку необхідної потужності опалювального обладнання в залежності від площі. У цьому випадку на кожні 10 м2 приміщення повинен проводитися 1 кВт теплової енергії. Потім отриманий результат необхідно помножити на поправочний коефіцієнт кліматичної зони.

Це найпростіший спосіб розрахунку, але він має один серйозний недолік — похибка дуже висока. Під час проведення обчислень враховується лише кліматичний регіон. Однак на ефективність роботи системи обігріву впливає багато факторів. Таким чином, використовувати цю методику на практиці не рекомендується.

Укрупнені обчислення

Застосовуючи методику розрахунку тепла за укрупненими показниками, похибка обчислень виявиться меншою. Цей спосіб спочатку часто застосовувався для визначення теплонавантаження в ситуації, коли точні параметри будови були невідомі. Для визначення параметра застосовується розрахункова формула:

Qоп = q0*a*Vн*(tз — tнро),

де q0 — питома теплова характеристика будівлі;

a — поправочний коефіцієнт;

Vн — зовнішній об’єм будівлі;

tз, tнро — значення температури усередині будинку і на вулиці.

Розрахунок теплового навантаження: базова методика визначення показника, укрупнений розрахунок, складний метод

В якості прикладу розрахунку теплових навантажень за укрупненими показниками можна виконати обчислення максимального показника для опалювальної системи будівлі по зовнішніх стінах 490 м2. Будівля двоповерхова з загальною площею 170 м2 розташоване в Санкт-Петербурзі.

Спочатку необхідно за допомогою нормативного документа встановити всі потрібні для розрахунку ввідні дані:

  • Теплова характеристика будівлі — 0,49 Вт/м3*С.
  • Уточнюючий коефіцієнт — 1.
  • Оптимальний температурний показник всередині будівлі — 22 градуси.

Розрахунок теплового навантаження: базова методика визначення показника, укрупнений розрахунок, складний метод

Припустивши, що мінімальна температура у зимовий період становитиме -15 градусів, можна всі відомі величини підставити у формулу — Q =0.49*1*490 (22+15)= 8,883 кВт. Використовуючи найпростішу методику розрахунку базового показника теплового навантаження, результат виявився б більш високим — Q =17*1=17 кВт/год. При цьому укрупнений метод розрахунку показника навантаження враховує значно більше факторів:

  • Оптимальні температурні параметри у приміщеннях.
  • Загальну площу будівлі.
  • Температуру повітря на вулиці.

Також ця методика дозволяє з мінімальною похибкою розрахувати потужність кожного радіатора, встановленого в окремо взятому приміщенні. Єдиним її недоліком є відсутність можливості розрахувати тепловтрати будівлі.

Розрахунок теплових навантажень, р. Барнаул

Складна методика

Так як навіть при укрупненому розрахунку похибка виявляється досить високою, доводиться використовувати більш складний метод визначення параметра навантаження на опалювальну систему. Щоб результати виявилися максимально точними, необхідно враховувати характеристики будинку. Серед них найважливішою є опір теплопередачі ® матеріалів, що використовувалися для виготовлення кожного елемента будівлі — підлога, стіни, а також стелю.

Розрахунок теплового навантаження: базова методика визначення показника, укрупнений розрахунок, складний методЦя величина знаходиться у зворотній залежності з теплопровідність (?), що показує здатність матеріалів переносити теплоенергію. Цілком очевидно, що чим вища теплопровідність, тим активніше будинок буде втрачати теплоенергію. Так як ця товщина матеріалів (d) в теплопровідності не враховується, то попередньо потрібно обчислити опір теплопередачі, скориставшись простою формулою — R=d/?.

Розглянута методика складається з двох етапів. Спочатку розраховуються тепловтрати з віконних отворів та зовнішніх стін, а потім — по вентиляції. В якості прикладу можна взяти наступні характеристики будівлі:

  • Площа і товщина стін — 290 м2 і 0,4 м.
  • В будові знаходяться вікна (подвійний склопакет з аргоном) — 45 м2 (R =0,76 м2*С/Вт).
  • Стіни виготовлені з повнотілої цегли — ?=0,56.
  • Будівля була утеплена пінополістиролом — d =110 мм, ?=0,036.

Розрахунок теплового навантаження: базова методика визначення показника, укрупнений розрахунок, складний метод

Виходячи з ввідних даних, можна визначити показник опору телепередачі стін — R=0.4/0.56= 0,71 м2*С/Вт. Потім визначається аналогічний показник утеплювача — R=0,11/0,036= 3,05 м2*С/Вт. Ці дані дозволяють визначити наступний показник — R заг =0,71+3,05= 3,76 м2*С/Вт.

Фактичні тепловтрати стін складуть— (1/3,76)*245+(1/0.76)*45= 125,15 Вт. Параметри температур залишилися без змін у порівнянні з укрупненим розрахунком. Чергові обчислення проводяться за формулою— 125,15*(22+15)= 4,63 кВт/год.

Розрахунок теплової потужності систем опалення

На другому етапі розраховуються тепловтрати вентиляційної системи. Відомо, що обсяг будинку дорівнює 490 м3, а густина повітря складає 1,24 кг/м3. Це дозволяє дізнатися його масу — 608 кг. протягом доби в приміщенні повітря оновлюється в середньому 5 разів. Після цього можна виконати розрахунок тепловтрат вентиляційної системи— (490*45*5)/24= 4593 кДж, що відповідає 1,27 кВт/год. Залишається визначити загальні теплові втрати будівлі, склавши наявні результати, — 4,63+1,27=5,9 кВт/год.

Теплотехнічний розрахунок моделі будівлі і підбір опалювальних приладів (Revit+liNear Building)

Результат буде максимально точним, якщо враховувати втрати через підлогу і дах. Складні обчислення тут проводити необов’язково, допускається використання уточнюючого коефіцієнта. Процес розрахунків теплонавантаження на систему обігріву відрізняється високою складністю. Однак його можна спростити за допомогою програми VALTEC.

Розрахунок теплового навантаження: базова методика визначення показника, укрупнений розрахунок, складний метод

Поділитися з друзями
Ремонт та вироби своїми руками