Calculul sarcinii termice pentru încălzirea clădirii: formula, exemple

la proiectarea sistemului de încălzire,

Încărcarea termică: ce este?

Prin acest termen se înțelege cantitatea de căldură dată de dispozitivele de încălzire. Calculul preliminar al încărcăturii termice permite evitarea cheltuielilor inutile pentru achiziționarea componentelor sistemului de încălzire și pentru instalarea acestora. De asemenea, acest calcul va contribui la distribuirea corectă a cantității de căldură eliberată cu ușurință și uniform în întreaga clădire.

În aceste calcule există multe nuanțe. De exemplu, materialul din care se construiește clădirea, izolarea termică, regiunea etc. Specialiștii încearcă să ia în considerare cât mai mulți factori și caracteristici pentru a obține un rezultat mai precis.

Calcularea încărcării termice cu erori și inexactități conduce la funcționarea ineficientă a sistemului de încălzire. Se întâmplă chiar că trebuie să refaceți secțiunile designului deja activ, ceea ce duce în mod inevitabil la cheltuieli neplanificate. Da, iar organizațiile locative și comunale calculează costul serviciilor pe baza datelor privind încărcătura termică.

Principalii factori

Un sistem de încălzire proiectat și construit ideal trebuie să mențină temperatura setată a încăperii și să compenseze pierderea de căldură rezultată. În timp ce se calculează factorul de încărcare termică pentru sistemul de încălzire din clădire, trebuie avut în vedere:

- Scopul clădirii: rezidențial sau industrial.

- Caracteristicile elementelor structurale ale structurii. Acestea sunt ferestre, pereți, uși, acoperiș și sistem de ventilație.

- Dimensiunile locuinței. Cu cât este mai mult, cu atât mai puternic ar trebui să fie sistemul de încălzire. Este necesar să se țină seama de suprafața deschiderilor de ferestre, a ușilor, a pereților exteriori și a volumului fiecărei încăperi interioare.

- Prezența camerelor pentru scopuri speciale (saună, saună, etc.).

- Gradul de echipare cu dispozitivele tehnice. Adică prezența alimentării cu apă caldă, sistemele de ventilație, aerul condiționat și tipul de sistem de încălzire.

- Modul de temperatură pentru o cameră singură. De exemplu, în încăperile destinate depozitării, nu este necesar să mențineți o temperatură confortabilă pentru o persoană.

- Numărul de puncte de apă caldă. Mai multe dintre ele, cu atât este mai mult sistemul încărcat.

- Suprafața suprafețelor vitrate. Camerele cu ferestre franceze pierd o cantitate semnificativă de căldură.

- Condiții suplimentare. În clădirile rezidențiale, acesta poate fi numărul de camere, balcoane și loggii și băi. În industrie - numărul de zile lucrătoare într-un an calendaristic, schimburile, lanțul tehnologic al procesului de producție etc.

- Condițiile climatice din regiune. la calculul pierderilor de căldură Temperaturile stradale sunt luate în considerare. Dacă diferențele sunt nesemnificative, atunci o cantitate mică de energie va ajunge la compensație. În timp ce -40^despreDin afara ferestrei vor fi necesare costuri semnificative.

Particularitățile metodelor existente

Parametrii incluși în calculul încărcării termice se găsesc în SNiP și GOST. Aceștia au, de asemenea, coeficienți de transfer termic special. Din pașapoartele echipamentelor incluse în sistemul de încălzire se iau caracteristici digitale referitoare la un anumit radiator de încălzire, cazan etc. De asemenea, în mod tradițional:

- Consumul de căldură, luat timp de maximum o oră din sistemul de încălzire,

- fluxul maxim de căldură emis de un radiator,

- consumul total de căldură într-o anumită perioadă (cel mai adesea - sezon) - dacă este necesar calculul orar al sarcinii pe rețeaua de încălzire, calculul trebuie efectuat ținând cont de diferența de temperatură din timpul zilei.

Calculele efectuate sunt comparate cu suprafața de ieșire a căldurii a întregului sistem. Indicatorul este destul de precis. Se întâmplă unele abateri. De exemplu, pentru clădirile industriale, va fi necesar să se țină seama de reducerea consumului de energie termică la sfârșit de săptămână și sărbătorile și în spațiile rezidențiale - pe timp de noapte.

Metodele de calcul al sistemelor de încălzire au mai multe grade de precizie. Pentru a minimiza eroarea, este necesar să se utilizeze calcule destul de complicate. Schemele mai puțin corecte sunt utilizate dacă scopul nu este optimizarea costului sistemului de încălzire.

Metode de bază de calcul

Până în prezent, calculul încărcării termice pentru încălzirea clădirii se poate face într-unul din următoarele moduri.

Cele trei principale

1. Pentru calcul, sunt luate indicatori lărgiți.
2. Indicatorii pentru elementele structurale ale clădirii sunt luați pentru bază. Aici este importantă și calculul pierderilor de căldură la încălzirea volumului intern de aer.
3. Toate obiectele care intră în sistemul de încălzire sunt calculate și însumate.

Unul aproximativ

Există oa patra opțiune. Ea are o eroare suficient de mare, deoarece indicatorii sunt foarte medii sau nu sunt suficienți. Iată formula - Q_{de la} = q₀ * a * V_H * (t_RO - t_NRA), unde:

• q₀- caracteristica termică specifică a clădirii (cel mai des determinată de cea mai rece perioadă);
• a - factor de corecție (depinde de regiune și este luat din tabelele pregătite);
• V_H - Volumul calculat pe planurile externe.

Un exemplu de calcul simplu

Pentru structurile cu parametri standard (înălțimea tavanelor, marimea camerei și caracteristici bune de izolare termică) pot fi aplicate cu un simplu corecție parametru raport pentru un coeficient în funcție de regiune.

Să presupunem că casa este situată în regiunea Arkhangelsk și are o suprafață de 170 de metri pătrați. m. Încărcarea termică va fi de 17 * 1,6 = 27,2 kW / h.

O astfel de definiție a sarcinilor termice nu ia în considerare mulți factori importanți. De exemplu, caracteristicile de proiectare ale structurii, temperatura, numărul de pereți, raportul suprafață a pereților și deschiderile ferestrelor, și așa mai departe. De aceea, aceste calcule nu sunt potrivite pentru proiecte serioase ale sistemului de încălzire.

Calculul radiatorului de încălzire pe zonă

Depinde de materialul din care sunt făcute. Cel mai adesea, astăzi au fost folosite bimetalice, din aluminiu, din oțel, mult mai rar radiatoare din fontă. Fiecare dintre ele are propriul indicator de transfer de căldură (energie termică). Radiatoarele bimetale cu o distanță între axele de 500 mm, în medie, au 180 - 190 W. Radiatoarele din aluminiu au practic aceiași parametri.

Transferul de căldură al radiatoarelor descrise este calculat pe o secțiune. Plăcile de oțel radiatoare nu sunt pliabile. Prin urmare, transferul de căldură este determinat pe baza dimensiunii întregului dispozitiv. De exemplu, o putere termică rând radiator 1100 mm lățime și 200 mm în înălțime va fi 1010 W și un panou radiator fabricat din oțel de 500 mm lățime și 220 mm în înălțime va fi 1644 wați.

Calculul radiatorului de încălzire pentru zonă include următorii parametri de bază:

- înălțimea plafoanelor (standard - 2,7 m),

- Puterea termică (pe metru pătrat - 100 W),

- un perete exterior.

Aceste calcule arată că pentru fiecare 10 km Km. m are nevoie de 1000 de wați de energie termică. Acest rezultat este împărțit la ieșirea de căldură a unei secțiuni. Răspunsul este numărul necesar de secțiuni ale radiatorului.

Pentru regiunile sudice ale țării noastre, precum și pentru regiunile nordice, s-au dezvoltat coeficienți de scădere și creștere.

Calculul mediu și precis

Luând în considerare factorii descriși, calculul mediu se efectuează în conformitate cu următoarea schemă. În cazul în care 1 pătrat. m necesită 100 de wați din fluxul de căldură, apoi o cameră de 20 de metri pătrați. m ar trebui să primească 2.000 de wați. Radiatorul (popular bimetalic sau aluminiu) din opt secțiuni alocă aproximativ 150 W. Împărțim 2 000 pe 150, obținem 13 secțiuni. Dar acesta este un calcul destul de larg al sarcinii termice.

Exactul arată puțin înspăimântător. De fapt, nimic complicat. Iată formula:

Q_T = 100 W / m² × S (_cameră) m² × q₁ × q₂ × q₃ × q₄ × q₅ × q₆× q₇, în cazul în care:

• q₁ - tipul geamurilor (convențional = 1,27, dublu = 1,0, triplu = 0,85);
• q₂ - izolarea peretelui (slab sau lipsă = 1,27, perete așezat în 2 cărămizi = 1,0, modern, ridicat = 0,85);
• q₃ - raportul dintre suprafața totală a deschiderilor ferestrelor și suprafața podelei (40% = 1,2, 30% = 1,1, 20% - 0,9, 10% = 0,8);
• q₄ - temperatura stradală (se ia valoarea minimă: -35^despreC = 1,5, -25^despreC = 1,3, -20^despreC = 1,1, -15^despreC = 0,9, -10^despreC = 0,7);
• q₅ - numărul de pereți exteriori din cameră (toate patru = 1,4, trei = 1,3, camera colțară = 1,2, una = 1,2);
• q₆ - tipul de cameră de decontare deasupra sala de decontare (mansardă la rece = 1,0, mansardă caldă = 0,9, cameră încălzită rezidențial = 0,8);
• q₇ - Înălțimea plafonului (4,5 m = 1,2, 4,0 m = 1,15, 3,5 m = 1,1, 3,0 m = 1,05, 2,5 m = 1,3).

Conform oricăreia dintre metodele descrise, este posibil să se calculeze sarcina termică a unui bloc de locuințe.

Calculul estimat

Condițiile sunt următoarele. Temperatura minimă în sezonul rece este de -20^despreC. Cameră 25 de metri pătrați. m cu geamuri triplu, ferestre bicuspid, înălțimea tavanului 3,0 m, pereți în două cărămizi și mansardă neîncălzită. Calculul va fi după cum urmează:

Q = 100 W / m² × 25 m² × 0,85 × 1 × 0,8 (12%) × 1,1 × 1,2 × 1 × 1,05.

Rezultatul, 2 356.20, împărțiți cu 150. Ca urmare, se pare că în camera cu parametrii specificați trebuie să instalați 16 secțiuni.

Dacă trebuie să calculați în gigacalorii

Dacă nu există contor de energie termică în circuitul de încălzire deschis, calculați sarcina termică pentru încălzirea clădirii utilizând formula Q = V * (T₁ - T₂) / 1000, unde:

• V - cantitatea de apă consumată de sistemul de încălzire este calculată în tone sau m³,
• T₁ - se măsoară numărul indicând temperatura apei calde în ^despreC și pentru calcule, se ia o temperatură corespunzătoare unei anumite presiuni în sistem. Acest indicator are propriul nume - entalpia. Dacă nu există nicio modalitate practică de a elimina indicatorii de temperatură, recurgeți la un indicator mediu. Se află în intervalul de 60-65 de ani^despreS.
• T₂ Temperatura apei reci. Este dificil să se măsoare în sistem, prin urmare, s-au dezvoltat indicatori constanți, în funcție de temperatura din stradă. De exemplu, într-una din regiuni, în sezonul rece această cifră este egală cu 5, în vara - 15.
• 1 000 - coeficientul de obținere a rezultatului imediat în gigacalorii.

În cazul unui circuit închis, sarcina termică (gcal / oră) se calculează diferit:

Q_{de la} = alfa- * q_despre * V * (t_în - T_NR) * (1 + K_NR) * 0,000001, unde

• alfa - este un coeficient creat pentru a corecta condițiile climatice. Se ia în considerare dacă temperatura stradă este diferită de -30^despreC;
• V - volumul structurii prin măsurători externe;
• q_despre - indicele de încălzire specific al structurii pentru un anumit t_NR = -30^despreC, măsurată în kcal / m³* C;
• T_în - temperatura internă calculată în clădire;
• T_NR - temperatura stradă estimată pentru proiectarea sistemului de încălzire;
• K_NR Coeficientul de infiltrare. Este cauzată de raportul dintre pierderile de căldură din clădirea de decontare și infiltrarea și transferul de căldură prin elemente structurale externe la temperaturi stradale, care este specificat în cadrul proiectului în curs de pregătire.

Calcularea încărcării termice este oarecum mărită, dar această formulă este dată în literatura tehnică.

Examinarea cu un termostat termic

Din ce în ce mai mult, pentru a crește eficiența sistemului de încălzire, apelați la cercetări privind imagistica termică structură.

Aceste lucrări se desfășoară în întuneric. Pentru un rezultat mai precis, este necesar să se respecte diferența de temperatură dintre cameră și stradă: trebuie să fie de cel puțin 15^despre. Becurile pentru luminile de zi și lumină incandescentă sunt oprite. Este recomandat să eliminați la maximum covoarele și mobilierul, dărâmând dispozitivul, dând o eroare.

Studiul este lent, datele sunt înregistrate cu atenție. Schema este simplă.

Prima etapă a lucrării trece în interiorul camerei. Dispozitivul este mutat treptat de la ușă la ferestre, acordând o atenție deosebită colțurilor și altor articulații.

A doua etapă este examinarea pereților exteriori ai clădirii de către imagerul termic. De asemenea, articulațiile sunt examinate cu atenție, în special legătura cu acoperișul.

A treia etapă este prelucrarea datelor. În primul rând, dispozitivul face acest lucru, apoi citirile sunt transferate către computer, unde programele corespunzătoare finalizează procesarea și produc rezultatul.

În cazul în care ancheta a fost efectuată de o organizație licențiată, aceasta va emite un raport privind rezultatele lucrărilor cu recomandări obligatorii. Dacă lucrarea a fost făcută personal, atunci trebuie să vă bazați pe cunoștințele dvs. și, eventual, pe ajutorul internetului.