точный расчёт и Избыточность
Стоит сначала оговорить одну тонкость расчетов: полностью правильные значения теплопотерь через пол, потолок и стенки, каковые приходится компенсировать системе отопления, вычислить фактически нереально. Возможно сказать только о той либо другой степени достоверности оценок.
Обстоятельство — в том, что на потери тепла воздействует через чур много факторов:
- Тепловое сопротивление капитальных стен и всех слоев отделочных материалов.
- Наличие либо отсутствие мостиков холода.
- Роза расположение и ветров дома на рельефе местности.
- Работа вентиляции (которая, со своей стороны, опять-таки зависит от направления и силы ветра).
- стен инсоляции и Степень окон.
Имеется и хорошие новости. Фактически все современные системы и отопительные котлы распределенного отопления (утепленные полы, электрические и газовые конвектора и т.д.) снабжаются термостатами, дозирующими расход тепла в зависимости от температуры в помещении.
С практической стороны это указывает, что избыточная тепловая мощность повлияет только на режим работы отопления: скажем, 5 КВт*ч тепла будут даны не за один час постоянной работы с мощностью 5 КВт, а за 50 мин. работы с мощностью 6 КВт. Следующие 10 мин. котел либо другой нагревательный прибор совершит в режиме ожидания, не потребляя электричество либо энергоноситель.
Единственное исключение из неспециализированного правила связано с работой классических твердотопливных котлов и обусловлено тем, что понижение их тепловой мощности связано с важным падением КПД из-за неполного сгорания горючего. Неприятность решается установкой в контур теплоаккумулятора и дросселированием отопительных устройств термоголовками.
Котел по окончании растопки работает на полной мощности и с большим КПД до полного прогорания угля либо дров; после этого накопленное теплоаккумулятором тепло дозировано расходуется на поддержание оптимальной температуры в помещении.
Большинство других нуждающихся в расчете параметров также допускает некоторую избыточность. Но, об этом — в соответствующих разделах статьи.
Усредненный расчет и точный
Учитывая описанные факторы, усредненный расчет проводится по следующей схеме. Если на 1 кв. м требуется 100 Вт теплового потока, то помещение в 20 кв. м должно получать 2 000 Вт. Радиатор (популярный биметаллический или алюминиевый) из восьми секций выделяет около 150 Вт. Делим 2 000 на 150, получаем 13 секций. Но это довольно укрупненный расчет тепловой нагрузки.
Точный выглядит немного устрашающе. На самом деле ничего сложного. Вот формула:
- q1 – тип остекления (обычное =1.27, двойное = 1.0, тройное = 0.85);
- q2 – стеновая изоляция (слабая, или отсутствующая = 1.27, стена выложенная в 2 кирпича = 1.0, современна, высокая = 0.85);
- q3 – соотношение суммарной площади оконных проемов к площади пола (40% = 1.2, 30% = 1.1, 20% — 0.9, 10% = 0.8);
- q4 – уличная температура (берется минимальное значение: -35 о С = 1.5, -25 о С = 1.3, -20 о С = 1.1, -15 о С = 0.9, -10 о С = 0.7);
- q5 – число наружных стен в комнате (все четыре = 1.4, три = 1.3, угловая комната = 1.2, одна = 1.2);
- q6 – тип расчетного помещения над расчетной комнатой (холодное чердачное = 1.0, теплое чердачное = 0.9, жилое отапливаемое помещение = 0.8);
- q7 – высота потолков (4.5 м = 1.2, 4.0 м = 1.15, 3.5 м = 1.1, 3.0 м = 1.05, 2.5 м = 1.3).
По любому из описанных методов можно провести расчет тепловой нагрузки многоквартирного дома.
Расчет тепловой мощности: формула
Рассмотрим формулу и приведем примеры, как произвести расчет для зданий с разным коэффициентом рассеивания.
Vx(дельта)TxK= ккал/ч (тепловая мощность), где:
- Первый показатель «V» – объем рассчитываемого помещения;
- Дельта «Т» — разница температур – это та величина, которая показывает насколько градусов внутри помещения теплее, чем снаружи;
- «К» — коэффициент рассеивания (его еще называют «коэффициент пропускания тепла»). Величина берется из таблицы. Обычно цифра колеблется от 4 до 0,6.
Примерные величины коэффициента рассеивания для упрощенного расчёта
- Если это неутепленный металлопрофиль или доска то «К» будет = 3 – 4 единицы.
- Одинарная кирпичная кладка и минимальное утепление – «К» = от 2 до 3-ёх.
- Стена в два кирпича, стандартное перекрытие, окна и
- двери – «К» = от 1 до 2.
- Самый теплый вариант. Стеклопакеты, кирпичные стены с двойным утеплителем и т. п. – «К» = 0,6 – 0,9.
Более точный расчет можно произвести, высчитывая точные размеры отличающихся по свойствам поверхностей дома в м2 (окна, двери и т. д.), производя расчёт для них отдельно и складывая получившиеся показатели.
Расчет тепловой нагрузки на отопление помещения. Исходные данные.
Настоящий расчет выполнен с целью определения фактической тепловой нагрузки на отопление нежилых помещений.
| Заказчик | Редакция газеты |
| Адрес объекта | Самарская область, г. Тольятти |
| Договор теплоснабжения | отсутствует |
| Этажность здания | 3-ех этажное |
| Этаж на котором расположены обследуемые помещения | 1 этаж |
| Высота этажа | 3 м. |
| Система отопления | однотрубная |
| Тип розлива | Нижний |
| Температурный график | 95-70 оС |
| Расчетный температурный график для этажей на которых находятся помещения | 95-70 оС |
| ГВС | – |
| Расчетная температура внутреннего воздуха | + 20 оС |
| Представленная техническая документация | Копия первого этажа плана БТИ. Справка о численности персонала |
| № помещения | № отопительного прибора на плане | Фото отопительного прибора | Технические характеристики отопительного прибора |
| 22 | 1 | Чугунный радиатор М-140-АО 7 секций | |
| 17 | 2 | Чугунный радиатор М-140-АО 7 секций | |
| 17 | 3 | Чугунный радиатор М-140-АО 9 секций | |
| 17 | 4 | Чугунный радиатор М-140-АО 7 секций | |
| 15 | 5 | Чугунный радиатор М-140-АО 7 секций | |
| 78 | 6 | Чугунный радиатор М-140-АО 8 секций | |
| 76 | 7 | Радиатор отсутствует, трубы заглушены |
Посмотреть: обследование отопления для выявления потерь
Исходные данные для теплового расчета системы отопления
Прежде чем приступать к подсчетам и работе с данными, их необходимо получить
Здесь для тех владельцев загородных домов, которые прежде не занимались проектной деятельностью, возникает первая проблема – на какие характеристики стоит обратить свое внимание. Для вашего удобства они сведены в небольшой список, представленный ниже
- Площадь постройки, высота до потолков и внутренний объем.
- Тип здания, наличие примыкающих к нему строений.
- Материалы, использованные при возведении постройки – из чего и как сделаны пол, стены и крыша.
- Количество окон и дверей, как они обустроены, насколько качественно утеплены.
- Для каких целей будут использоваться те или иные части здания – где будут располагаться кухня, санузел, гостиная, спальни, а где – нежилые и технические помещения.
- Продолжительность отопительного сезона, средний минимум температуры в этот период.
- «Роза ветров», наличие неподалеку других строений.
- Местность, где уже построен или только еще будет возводиться дом.
- Предпочтительная для жильцов температура тех или иных помещений.
- Расположение точек для подключения к водопроводу, газу и электросети.
Как посчитать секции радиатора по объему помещения
При таком расчете учитывается не только площадь, но и высота потолков, ведь нагревать нужно весь воздух в помещении. Так что такой подход оправдан. И в этом случае методика аналогична. Определяем объем помещения, а затем по нормам узнаем, сколько нужно тепла на его обогрев:
- в панельном доме на обогрев кубометра воздуха требуется 41Вт;
- в кирпичном доме на м 3 — 34Вт.
Обогревать нужно весь объем воздуха в помещении потому правильнее считать количество радиаторов по объему
Рассчитаем все для того же помещения площадью 16м 2 и сравним результаты. Пусть высота потолков 2,7м. Объем: 16*2,7=43,2м 3 .
Дальше посчитаем для вариантов в панельном и кирпичном доме:
- В панельном доме. Требуемое на отопление тепло 43,2м 3 *41В=1771,2Вт. Если брать все те же секции мощностью 170Вт, получаем: 1771Вт/170Вт=10,418шт (11шт).
- В кирпичном доме. Тепла нужно 43,2м 3 *34Вт=1468,8Вт. Считаем радиаторы: 1468,8Вт/170Вт=8,64шт (9шт).
Как видно, разница получается довольно большая: 11шт и 9шт. Причем при расчете по площади получили среднее значение (если округлять в ту же сторону) — 10шт.
Калькулятор расчета необходимой тепловой мощности для отопления помещений
Пояснения по проведению расчетов
Последовательно уносим данные в поля калькулятора.
Первым делом определим климатические особенности – указанием примерной минимальной температуры, свойственной региону проживания в самую холодную декаду зимы. Естественно, речь идет о нормальной для своего региона температуре, а не о каких-то «рекордах» в ту или иную стороны.
Кстати, понятное дело, это поле не будет меняться при расчетах для всех помещений дома. В остальных полях – возможны вариации.
Далее идет группа из двух полей, в которых указываются площадь помещения (точно) и высота потолков (выбор из списка).
Следующая группа данных учитывает особенности расположения помещения:
— Количеств внешних стен, то есть контактирующих с улицей (выбор из списка, от 0 до 3).
— Расположение внешней стены относительно стороны света. Есть стены, регулярно получающие заряд тепловой энергии от солнечных лучей. Но северная стена, например, солнца не видит вообще никогда.
— Далее, указывается, насколько утеплены стены. Выбирается из трех предложенных вариантов. Точнее даже, из двух, так как в доме с вообще неутепленными стенами затевать отопление — абсолютная бессмыслица.
— Два схожих поля поросят указать, с чем соседствует помещение «по вертикали», то есть что расположено сверху и снизу. Это поможет оценить размеры теплопотерь через полы и перекрытия.
Следующая группа касается окон в помещении
Здесь важно и их количество, и размеры, и тип, в том числе – особенности стеклопакетов. По совокупности этих данных программа выработает поправочный коэффициент к результату расчетов.
Наконец, на количество теплопотерь серьёзно влияет наличие в комнате дверей, выходящих на улицу, на балкон, в холодный подъезд и т.п
Если дверями регулярно в течение дня пользуются, то любое их открытие сопровождается притоком холодного воздуха. Понятно, что это требует возмещения в форме дополнительной тепловой мощности.
Все данные внесены – можно «давить на кнопку». В результате пользователь сразу получит искомое значение тепловой мощности для конкретного помещения.
Как уже говорилась, сумма всех значений даст результат за весь дом (за квартиру) в целом, в киловаттах.
По этой величине, считая ее минимумом, подбирают, кстати, и котел отопления. И именно эта суммарная величина понадобится, когда придёт время считать реальные денежные расходы на эксплуатацию системы отопления.
А данные по каждой из комнат тоже весьма полезны — для подбора и расстановки радиаторов отопления, или для выбора подходящей модели электрического обогревателя.
Для примера – проект одноэтажного дома 100 м²
Чтобы доходчиво пояснить все способы определения количества тепловой энергии, предлагаем взять в качестве примера одноэтажный дом общей площадью 100 квадратов (по наружному обмеру), показанный на чертеже. Перечислим технические характеристики здания:
- регион постройки – полоса умеренного климата (Минск, Москва);
- толщина внешних ограждений – 38 см, материал – силикатный кирпич;
- наружное утепление стен – пенопласт толщиной 100 мм, плотность – 25 кг/м³;
- полы – бетонные на грунте, подвал отсутствует;
- перекрытие – ж/б плиты, утепленные со стороны холодного чердака пенопластом 10 см;
- окна – стандартные металлопластиковые на 2 стекла, размер – 1500 х 1570 мм (h);
- входная дверь – металлическая 100 х 200 см, изнутри утеплена экструдированным пенополистиролом 20 мм.
В коттедже устроены межкомнатные перегородки в полкирпича (12 см), котельная располагается в отдельно стоящей постройке. Площади комнат обозначены на чертеже, высоту потолков будем принимать в зависимости от поясняемой расчетной методики – 2.8 либо 3 м.
Точные расчеты тепловой нагрузки
Значение теплопроводности и сопротивление теплопередачи для строительных материалов
Но все же этот расчет оптимальной тепловой нагрузки на отопление не дает требуемую точность вычисления. Он не учитывает важнейший параметр – характеристики здания. Главной из них является сопротивление теплопередачи материал изготовления отдельных элементов дома – стен, окон, потолка и пола. Именно они определяют степень сохранения тепловой энергии, полученной от теплоносителя системы отопления.
Что же такое сопротивление теплопередачи (R)? Это величина, обратная теплопроводности (λ) – возможности структуры материала передавать тепловую энергию. Т.е. чем больше значение теплопроводности – тем выше тепловые потери. Для расчета годовой нагрузки на отопление воспользоваться этой величиной нельзя, так как она не учитывает толщину материала (d). Поэтому специалисты используют параметр сопротивление теплопередачи, который вычисляется по следующей формуле:
R=d/λ
Расчет по стенам и окнам
Сопротивление теплопередачи стен жилых зданий
Существуют нормированные значения сопротивления теплопередачи стен, которые напрямую зависят от региона, где расположен дом.
В отличие от укрупненного расчета нагрузки на отопление сначала нужно вычислить сопротивление теплопередачи для наружных стен, окон, пола первого этажа и чердака. Возьмем за основу следующие характеристики дома:
- Площадь стен – 280 м². В нее включены окна – 40 м²;
- Материал изготовления стен – полнотелый кирпич (λ=0.56). Толщина наружных стен – 0,36 м. Исходя из этого рассчитываем сопротивление телепередачи — R=0.36/0.56= 0,64 м²*С/Вт;
- Для улучшения теплоизоляционных свойств был установлен наружный утеплитель – пенополистирол толщиной 100 мм. Для него λ=0,036. Соответственно R=0,1/0,036= 2,72 м²*С/Вт;
- Общее значение R для наружных стен равно 0,64+2,72= 3,36 что является очень хорошим показателем теплоизоляции дома;
- Сопротивление теплопередачи окон — 0,75 м²*С/Вт (двойной стеклопакет с заполнением аргоном).
Фактически тепловые потери через стены составят:
(1/3,36)*240+(1/0.75)*40= 124 Вт при разнице температуры в 1°С
Температурные показатели возьмем такие же, как и для укрупненного вычисления нагрузки на отопление +22°С в помещении и -15°С на улице. Дальнейший расчет необходимо делать по следующей формуле:
124*(22+15)= 4,96 кВт/час
Расчет по вентиляции
Затем необходимо вычислить потери через вентиляцию. Общий объем воздуха в здании составляет 480 м³. При этом его плотность примерно равна 1,24 кг/м³. Т.е. его масса равна 595 кг. В среднем за сутки (24 часа) происходит пятикратное обновление воздуха. В таком случае для вычисления максимальной часовой нагрузки для отопления нужно рассчитать тепловые потери на вентиляцию:
(480*40*5)/24= 4000 кДж или 1,11 кВт/час
Суммируя все полученные показатели можно найти общие тепловые потери дом:
4,96+1,11=6,07 кВт/час
Таким образом определяется точная максимальная тепловая нагрузка на отопление. Полученная величина напрямую зависит от температуры на улице. Поэтому для расчета годовой нагрузки на отопительную систему нужно учитывать изменение погодных условий. Если средняя температура в течение отопительного сезона составляет -7°С, то итоговая нагрузка на отопление будет равна:
(124*(22+7)+((480*(22+7)*5)/24))/3600)*24*150(дней отопительного сезона)=15843 кВт
Меняя температурные значения можно сделать точный расчет тепловой нагрузки для любой системы отопления.
Полученная величина указывает на фактические затраты энергоносителя при работе системы. Существует несколько способов регулирования тепловой нагрузки отопления. Наиболее действенный из них – уменьшение температуры в комнатах, где нет постоянного присутствия жильцов. Это можно осуществить с помощью терморегуляторов и установленных датчиков температуры. Но при этом в здании должна быть установлена двухтрубная система отопления.
Для вычисления точного значения тепловых потерь можно воспользоваться специализированной программой Valtec. В видеоматериале показа пример работы с ней.
Что это такое
Термин, в сущности, интуитивно-понятный. Под тепловой нагрузкой подразумевается то количество тепловой энергии, которое необходимо для поддержания в здании, квартире или отдельном помещении комфортной температуры.
Максимальная часовая нагрузка на отопление, таким образом – это, то количество тепла, которое может потребоваться для поддержания нормированных параметров в течение часа в наиболее неблагоприятных условиях.
Какие условия считать неблагоприятными? Вопрос неразрывно связан с тем, от чего, собственно, зависит тепловая нагрузка.
Факторы
Итак, что влияет на потребность здания в тепле?
- Материал и толщина стен. Понятно, что стена в 1 кирпич (25 сантиметров) и стена из газобетона под 15-сантиметровой пенопластовой шубой пропустят ОЧЕНЬ разное количество тепловой энергии.
- Материал и структура кровли. Плоская крыша из железобетонных плит и утепленный чердак тоже будут весьма заметно различаться по теплопотерям.
- Вентиляция — еще один важный фактор. Ее производительность, наличие или отсутствие системы рекуперации тепла влияют на то, сколько тепла теряется с отработанным воздухом.
- Площадь остекления. Через окна и стеклянные фасады теряется заметно больше тепла, чем через сплошные стены.
Стены дома на фото зачернены именно для того, чтобы поглощать как можно больше солнечного тепла.
- Дельта температур между помещением и улицей определяет тепловой поток через ограждающие конструкции при постоянном сопротивлении теплопередаче. При +5 и -30 на улице дом будет терять разное количество тепла. Уменьшит, разумеется, потребность в тепловой энергии и снижение температуры внутри здания.
- Наконец, в проект часто приходится закладывать перспективы дальнейшего строительства. Скажем, если текущая тепловая нагрузка равна 15 киловаттам, но в ближайшем будущем планируется пристроить к дому утепленную веранду — логично приобрести бытовой отопительный котел с запасом по тепловой мощности.
Распределение
В случае водяного отопления пиковая тепловая мощность источника тепла должна быть равна сумме тепловой мощности всех отопительных приборов в доме. Разумеется, разводка тоже не должна становиться узким местом.
Распределение отопительных приборов по помещениям определяется несколькими факторами:
- Площадью комнаты и высотой ее потолка;
- Расположением внутри здания. Угловые и торцевые помещения теряют больше тепла, чем те, которые расположены в середине дома.
- Удаленностью от источника тепла. В индивидуальном строительстве этот параметр означает удаленность от котла, в системе центрального отопления многоквартирного дома — тем, подключена батарея к стояку подачи или обратки и тем, на каком этаже вы живете.
Как распределятся температуры в случае верхнего розлива — догадаться тоже нетрудно.
- Желаемой температурой в помещении. Помимо фильтрации тепла через внешние стены, внутри здания при неравномерном распределении температур тоже будет заметна миграция тепловой энергии через перегородки.
Рекомендованные СНиП значения таковы:
- Для жилых комнат в середине здания — 20 градусов;
- Для жилых комнат в углу или торце дома — 22 градуса. Более высокая температура, среди прочего, препятствует промерзанию стен.
- Для кухни — 18 градусов. В ней, как правило, есть большое количество собственных источников тепла — от холодильника до электроплиты.
- Для ванной комнаты и совмещенного санузла нормой являются 25С.
В случае воздушного отопления тепловой поток, поступающий в отдельную комнату, определяется пропускной способностью воздушного рукава. Как правило, простейший метод регулировки — ручная подстройка положений регулируемых вентиляционных решеток с контролем температур по термометру.
Наконец, в случае, если речь идет о системе обогрева с распределенными источниками тепла (электрические или газовые конвектора, электрические теплые полы, масляные радиаторы отопления, инфракрасные обогреватели и кондиционеры) необходимый температурный режим просто задается на термостате. Все, что требуется от вас — обеспечить пиковую тепловую мощность приборов на уровне пика теплопотерь помещения.
Электрические радиаторы и конвектора снабжаются термостатами. Средняя тепловая мощность автоматически подгоняется по потребность помещения в тепле.
Характеристики объекта для расчета
Для дома с большими стеклопакетами нужно более интенсивное отопление
Тепловая нагрузка на отопление и потеря тепла дома – не одно и то же. Техническое здание нет надобности отапливать так же интенсивно, как жилые помещения. Прежде чем приступать к расчетам, устанавливают следующее:
- Назначение объекта – жилой дом, квартира, школа, спортивный зал, магазин. Требования по обогреву разные.
- Особенности архитектуры – это размеры оконных и балконных проемов, устройство крыши, наличие чердаков и подвалов, этажность здания и прочее.
- Нормы температурного режима – для жилых комнат и офиса они разные.
- Назначение помещения – параметр важен для производственных сооружений, так как для каждого цеха или даже участка требуется разный температурный режим.
- Конструкция внешних ограждений – наружных стен и крыши.
- Уровень техобслуживания – наличие горячего водоснабжения уменьшает теплопотери, интенсивно работающая вентиляция повышает.
- Число людей, постоянно пребывающих в доме – например, воздействует на показатели температуры и влажности.
- Количество точек забора теплоносителя – чем их больше, тем значительнее теплопотери.
- Другие особенности – например, наличие бассейна, сауны, оранжереи или число часов, когда в здании находятся люди.
Методики расчета тепловой нагрузки на отопление здания
Чтобы рассчитать необходимую тепловую нагрузку, данные о нормах температуры и влажности берут из ГОСТ и СНиП. Там же есть сведения о коэффициентах теплопередачи разных материалов и конструкций. При расчетах обязательно учитывают паспортные данные радиаторов, отопительного котла, другого оборудования.
В вычисления включают:
- поток тепловой энергии радиатора – максимальное значение;
- максимальный расход за 1 час при работе отопительной системы;
- тепловые затраты за сезон.
Приблизительное значение дает соотношение расчетных данных с площадью дома или комнат. Однако такой подход не учитывает конструкционные особенности здания.
Вычисление теплопотерь с использованием укрупненных показателей
Формула расчета теплопотерь
Метод применяют, когда точные характеристики здания невозможно установить. Чтобы рассчитать тепловую нагрузку, используют формулу.
Qот= α*qо*V*(tв-tн.р); где:
- q° – удельный тепловой показатель строения по проекту или стандартной таблице. Для зданий разного назначения – жилой многоквартирный дом, гараж, лаборатория – он разный.
- а – поправочный коэффициент, разный для разных климатических зон.
- Vн – внешний объем строения, м³.
- Tвн и Tнро – температура внутри дома и снаружи.
Метод позволяет рассчитать показатели для всей постройки и для каждой зоны или комнаты. Однако формула не включает данные о теплопроводности материалов, из которых построен дом, а показатели для дерева, пенобетона и камня сильно отличаются.
Определение теплоотдачи отопительно-вентиляционного оборудования
Примерная мощность батарей исходя из площади комнат
Чтобы получить более достоверный результат, используют расчет по стенам и окнам и дополнительно вычисляют тепловую нагрузку вентиляции. Расчеты производят в несколько этапов:
- рассчитывают площадь стен и остекления;
- вычисляют сопротивление теплопередачи, используя данные справочника;
- рассчитывают коэффициент по типу утеплителя – данные тоже есть в строительном справочнике, можно уточнить в паспорте изделий;
- вычисляют уровень теплопотерь через окна;
- расчетные величины умножают на сумму температур (внутри и снаружи здания) и получают суммарный расход тепла.
Расчет тепловой вентиляционной нагрузки выполняют по формуле Qv=c*m*(Tv-Tn), где:
- Qv – расход тепла вентиляцией;
- с – теплоемкость воздуха;
- m – масса воздуха: в среднем для нормальной вентиляции необходим объем воздуха, равный утроенной квадратуре комнаты; массу получают, умножив величину на плотность воздуха;
- Tv-Tn – разница между внешней и внутренней температурой.
Общий показатель получают, просуммировав расчетные теплопотери здания и потери через вентиляцию.
Вычисление значений с учетом различных элементов ограждающих конструкций
Обследование зданий тепловизором позволяет отыскать утечки тепла, влажные места в комнатах
Если для расчетов использовать теоретические данные – показатели по теплопотерям каждого материала – результат все равно оказывается не совсем точным. В вычислениях невозможно учесть количество и величину трещин и зазоров, работу освещения и прочее.
Самый точный результат обеспечивает тепловизионное обследование здания. Выполняется процедура в темное время суток, при выключенном освещении. Рекомендуют убрать на время ковры и мебель, чтобы не искажать показания.
Обследование выполняют в 3 этапа:
- с помощью тепловизора изучают помещение изнутри, тщательно обследуют углы и стыки;
- измеряют потери снаружи – так учитываются все особенности материалов и архитектуры;
- данные прибора переносят в компьютер, рассчитывают результат.
По итогам обследования составляют рекомендации: по утеплению, реконструкции, выбору отопительных приборов.
Расчет тепловой нагрузки нужен в следующих случаях:
- уменьшение расчетных тепловых нагрузок,
- сокращение затрат на отопление,
- согласование изменений состава теплопотребляющего оборудования (изменение количества отопительных приборов, установка или демонтаж системы вентиляции), например, организациям, установившим систему приточной вентиляции или тепловую завесу,
- для доказательства соответствия новой тепловой нагрузки и нового потребления тепловой энергии расчетному лимиту,
- проектирование собственного отопления,
- при проектировании индивидуального пункта теплоснабжения,
- для правильного разделения тепловой нагрузки между субабонентами,
- подключение новых объектов, зданий или комплексов к системе отопления,
- для заключения нового договора с теплоснабжающей организацией.
- для организаций, получивших уведомление о необходимости уточнения тепловых нагрузок нежилых помещений,
- организациям, оплачивающим услуги расчетным методом (не имеющим возможности установить прибор учета),
- после необоснованного увеличения потребления тепла энергоснабжающей или управляющей компанией.
Особенности расчета
Чтобы самостоятельно подготовить расчет нагрузки понадобится документация.
Формула
- СП 131.13330.2012 Строительная климатология;
- Методика определения количества тепловой энергии, теплоносителя в водяных системах коммунального теплоснабжения от 06 мая 2000г., №105;
- ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны»;
- ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые, общественные. Параметры микроклимата в помещениях».
В нормативах содержатся параметры для расчёта нагрузки здания, кроме:
- Расположения здания;
- Объёма здания, вычисленного по внешнему периметру. Параметр можно брать из технической документации на дом (тех.паспорт), определить самостоятельно,замерив.
- Назначение вводимого в эксплуатацию дома (жилое, административное, лечебное, санаторное).
- Высота для расчета коэффициента инфильтрации — показатель противодействия ветровым, тепловым нагрузкам.
Нагрузки на ГВС, вентиляцию
Тепловой пункт Свежий воздух необходим для жизнедеятельности человека, потому системы вентиляции и требуются. Однако, вентиляция значительно увеличивает теплопотери.
Компенсация потерь значительно увеличивает общую тепловую нагрузку. Учитывается на этапе проектирования, расчетов. Формула:
Q=qV(tн.-tв.)
V – общий объём здания по внешнему контуру,
t (н и в) – наружная, внутренняя температура воздуха;
q – удельная величина.
Формула для расчётов снабжения здания горячей водой:
Q=0,042rВ*∆T*P*G
∆T – разница температур воды;
P – количество потребителей (раковин);
В – отношение нагрузок по ГОСТу;
r – плотность воды.
Методики расчета тепловой нагрузки на отопление здания
Чтобы рассчитать необходимую тепловую нагрузку, данные о нормах температуры и влажности берут из ГОСТ и СНиП. Там же есть сведения о коэффициентах теплопередачи разных материалов и конструкций. При расчетах обязательно учитывают паспортные данные радиаторов, отопительного котла, другого оборудования.
В вычисления включают:
- поток тепловой энергии радиатора – максимальное значение;
- максимальный расход за 1 час при работе отопительной системы;
- тепловые затраты за сезон.
Приблизительное значение дает соотношение расчетных данных с площадью дома или комнат. Однако такой подход не учитывает конструкционные особенности здания.
Вычисление теплопотерь с использованием укрупненных показателей
Формула расчета теплопотерь
Метод применяют, когда точные характеристики здания невозможно установить. Чтобы рассчитать тепловую нагрузку, используют формулу.
Qот= α*qо*V*(tв-tн.р); где:
- q° – удельный тепловой показатель строения по проекту или стандартной таблице. Для зданий разного назначения – жилой многоквартирный дом, гараж, лаборатория – он разный.
- а – поправочный коэффициент, разный для разных климатических зон.
- Vн – внешний объем строения, м³.
- Tвн и Tнро – температура внутри дома и снаружи.
Метод позволяет рассчитать показатели для всей постройки и для каждой зоны или комнаты. Однако формула не включает данные о теплопроводности материалов, из которых построен дом, а показатели для дерева, пенобетона и камня сильно отличаются.
Определение теплоотдачи отопительно-вентиляционного оборудования
Примерная мощность батарей исходя из площади комнат
Чтобы получить более достоверный результат, используют расчет по стенам и окнам и дополнительно вычисляют тепловую нагрузку вентиляции. Расчеты производят в несколько этапов:
- рассчитывают площадь стен и остекления;
- вычисляют сопротивление теплопередачи, используя данные справочника;
- рассчитывают коэффициент по типу утеплителя – данные тоже есть в строительном справочнике, можно уточнить в паспорте изделий;
- вычисляют уровень теплопотерь через окна;
- расчетные величины умножают на сумму температур (внутри и снаружи здания) и получают суммарный расход тепла.
Расчет тепловой вентиляционной нагрузки выполняют по формуле Qv=c*m*(Tv-Tn), где:
- Qv – расход тепла вентиляцией;
- с – теплоемкость воздуха;
- m – масса воздуха: в среднем для нормальной вентиляции необходим объем воздуха, равный утроенной квадратуре комнаты; массу получают, умножив величину на плотность воздуха;
- Tv-Tn – разница между внешней и внутренней температурой.
Общий показатель получают, просуммировав расчетные теплопотери здания и потери через вентиляцию.
Вычисление значений с учетом различных элементов ограждающих конструкций
Обследование зданий тепловизором позволяет отыскать утечки тепла, влажные места в комнатах
Если для расчетов использовать теоретические данные – показатели по теплопотерям каждого материала – результат все равно оказывается не совсем точным. В вычислениях невозможно учесть количество и величину трещин и зазоров, работу освещения и прочее.
Самый точный результат обеспечивает тепловизионное обследование здания. Выполняется процедура в темное время суток, при выключенном освещении. Рекомендуют убрать на время ковры и мебель, чтобы не искажать показания.
Обследование выполняют в 3 этапа:
- с помощью тепловизора изучают помещение изнутри, тщательно обследуют углы и стыки;
- измеряют потери снаружи – так учитываются все особенности материалов и архитектуры;
- данные прибора переносят в компьютер, рассчитывают результат.
По итогам обследования составляют рекомендации: по утеплению, реконструкции, выбору отопительных приборов.
Расширительный бак
Один из параметров, нуждающихся в расчете для автономной системы — количество расширительного бачка.
Точный расчет основывается на достаточно долгом последовательности параметров:
- типе и Температуре теплоносителя. Коэффициент расширения зависит не только от степени нагрева батарей, но и от того, чем они заполнены: водно-гликолевые смеси увеличиваются посильнее.
- Максимально рабочем давлении в системе.
- Давлении зарядки бачка, зависящем, со своей стороны, от гидростатического давления контура (высоты верхней точки контура над расширительным баком).
Имеется, но, один нюанс, разрешающий очень сильно упростить расчет. В случае если занижение объема бачка приведет в лучшем случае к постоянному срабатыванию предохранительного клапана, а в нехорошем — к разрушению контура, то его избыточный количество ничем не повредит.
Как раз исходя из этого в большинстве случаев берется бак с литражом, равным 1/10 суммарного количества теплоносителя в системе.
Подсказка: дабы определить количество контура, достаточно заполнить его водой и слить ее в мерную посуду.
