Изчисляване на топлинна енергия в стая. Изчисляване на топлинния товар за отопление на сграда SNP. По-долу са дадени различни опции за изчисление, като се вземат предвид индивидуалните фактори, които определят избора на изчисляване на размера на таксата за отопление

За да разберете колко мощност трябва да има топлоенергийното оборудване на частен дом, трябва да определите общо натоварванена отоплителната система, за която се извършват топлинни изчисления. В тази статия няма да говорим за разширения метод за изчисляване на площта или обема на сградата, а ще представим по-точен метод, използван от дизайнерите, само в опростен вид за по-добро възприемане. И така, отоплителната система на една къща е подложена на 3 вида натоварвания:

компенсация за загубите на преминаваща топлинна енергия строителство на сгради(стени, подове, покрив);
загряване на въздуха, необходим за вентилация на помещенията;
подгряване на вода за битови нужди (когато е включен котел, а не отделен нагревател).

Определяне на топлинни загуби през външни огради

Като начало, нека представим формулата от SNiP, която се използва за изчисляване на топлинната енергия, загубена чрез строителни конструкции, разделящи вътрешността на къщата от улицата:

Q = 1/R x (tв – tн) x S, където:

Q – консумация на топлина, преминаваща през конструкцията, W;
R – устойчивост на топлопреминаване през ограждащия материал, m2ºС / W;
S – площта на тази структура, m2;
tв – температурата, която трябва да бъде вътре в къщата, ºС;
tн – средна температура на улицата за 5-те най-студени дни, ºС.

За справка.Съгласно методиката изчисленията на топлинните загуби се извършват отделно за всяка стая. За да се опрости задачата, се предлага да се вземе сградата като цяло, като се приеме приемлива средна температура от 20-21 ºС.

Площта за всеки вид външна ограда се изчислява отделно, за която се измерват прозорци, врати, стени и подове с покрив. Това се прави, защото са направени от различни материалис различни дебелини. Така че изчислението ще трябва да се направи поотделно за всички видове структури и след това резултатите ще бъдат обобщени. Вероятно знаете най-ниската температура на улицата във вашия район на пребиваване от практиката. Но параметърът R ще трябва да се изчисли отделно по формулата:

R = δ / λ, където:

λ – коефициент на топлопроводимост на оградния материал, W/(mºС);
δ – дебелина на материала в метри.

Забележка.Стойността на λ е за справка, не е трудно да се намери във всяка справочна литература и за пластмасови прозорциПроизводителите ще ви кажат този коефициент. По-долу е дадена таблица с коефициентите на топлопроводимост на някои строителни материали, а за изчисления е необходимо да се вземат оперативните стойности на λ.

Като пример, нека изчислим колко топлина ще загуби 10 m2 тухлена стена 250 мм дебелина (2 тухли) с температурна разлика между външната и вътрешната страна на къщата от 45 ºС:

R = 0,25 m / 0,44 W/(m ºС) = 0,57 m2 ºС / W.

Q = 1/0,57 m2 ºС / W x 45 ºС x 10 m2 = 789 W или 0,79 kW.

Ако стената се състои от различни материали (конструкционен материал плюс изолация), тогава те също трябва да се изчислят отделно, като се използват горните формули и резултатите трябва да се сумират. Прозорците и покривите се изчисляват по същия начин, но при подовете ситуацията е различна. Първата стъпка е да начертаете план на сградата и да я разделите на зони с ширина 2 m, както е показано на фигурата:

Сега трябва да изчислите площта на всяка зона и да я замените в основната формула една по една. Вместо параметър R, трябва да вземете стандартните стойности за зони I, II, III и IV, посочени в таблицата по-долу. В края на изчисленията сумираме резултатите и получаваме общите топлинни загуби през подовете.

Консумация за отопление на вентилационен въздух

Неинформираните хора често не вземат предвид, че подаваният въздух в къщата също трябва да се затопли и това топлинно натоварване също пада върху отоплителната система. Студен въздухтой все още влиза в къщата отвън, независимо дали ни харесва или не, и трябва да се изразходва енергия за отоплението му. освен това, в частна къща трябва да има пълноправен захранваща и смукателна вентилация, обикновено с естествен импулс. Обменът на въздух се създава поради наличието на течение вентилационни каналии комина на котела.

Предлага се в нормативна документацияМетодът за определяне на топлинния товар от вентилацията е доста сложен. Доста точни резултати могат да бъдат получени, ако изчислите това натоварване, като използвате добре известната формула чрез топлинния капацитет на веществото:

Qvent = cmΔt, тук:

Qvent – количеството топлина, необходимо за отопление захранващ въздух, W;
Δt – температурна разлика извън и вътре в къщата, ºС;
m – масата на въздушната смес, постъпваща отвън, kg;
c – топлинен капацитет на въздуха, приет за 0,28 W / (kg ºС).

Трудността при изчисляването на този вид топлинно натоварване се състои в правилното определяне на масата на нагрятия въздух. Разберете колко от него влиза в къщата и кога естествена вентилациятруден. Затова си струва да се обърнем към стандартите, защото сградите се изграждат според проекти, където необходим обмен на въздух. И стандартите го казват в повечето стаи въздушна средатрябва да се сменя веднъж на час. След това вземаме обемите на всички стаи и към тях добавяме дебита на въздуха за всяка баня - 25 m3/h и кухня газова печка– 100 m3/h.

За да се изчисли топлинният товар за отопление от вентилация, полученият обем въздух трябва да се преобразува в маса, като се установи неговата плътност при различни температуриот масата:

Да приемем, че общото количество подаван въздух е 350 m3/h, външната температура е минус 20 ºС, вътре – плюс 20 ºС. Тогава неговата маса ще бъде 350 m3 x 1,394 kg/m3 = 488 kg, а топлинното натоварване на отоплителната система ще бъде Qvent = 0,28 W / (kg ºС) x 488 kg x 40 ºС = 5465,6 W или 5,5 kW.

Топлинно натоварване от подгряваща вода за битово горещо водоснабдяване

За да определите това натоварване, можете да използвате същата проста формула, само сега трябва да изчислите Термална енергия, изразходвани за подгряване на вода. Топлинният му капацитет е известен и е 4,187 kJ/kg °C или 1,16 W/kg °C. Имайки предвид, че семейство от 4 души се нуждае само от 100 литра вода за 1 ден, загрята до 55 °C, заместваме тези числа във формулата и получаваме:

QDHW = 1,16 W/kg °C x 100 kg x (55 – 10) °C = 5220 W или 5,2 kW топлина на ден.

Забележка.По подразбиране се приема, че 1 литър вода е равен на 1 кг, а температурата е студена вода от чешматаравна на 10 °C.

Една единица мощност на оборудването винаги се отнася за 1 час, а получените 5,2 kW се отнасят за ден. Но не можем да разделим тази цифра на 24, защото искаме да получим топла вода възможно най-скоро и за това котелът трябва да има резерв на мощност. Тоест това натоварване трябва да се добави към останалото, както е.

Заключение

Това изчисление на отоплителния товар на дома ще даде много по-точни резултати от традиционен начинпо отношение на площта, въпреки че ще трябва да работите усилено. Краен резултатнеобходимо е да се умножи по коефициента на безопасност - 1,2 или дори 1,4 и да се избере според изчислената стойност котелно оборудване. Друг метод за разширено изчисляване на топлинните натоварвания според стандартите е показан във видеото:

Първият и най важен етапв трудния процес на организиране на отопление на всеки имот (бил той Ваканционен домили промишлено съоръжение) е компетентното изпълнение на проектирането и изчисленията. По-специално е необходимо да се изчисли термични натоварваниявърху отоплителната система, както и обема на потреблението на топлина и гориво.

производителност предварителни изчислениянеобходимо е не само да се получи цялата гама от документи за организиране на отоплението на имот, но и да се разберат обемите гориво и топлина, както и изборът на един или друг тип топлогенератор.

Топлинни натоварвания на отоплителната система: характеристики, определения

Дефиницията трябва да се разбира като количеството топлина, което колективно се отделя от отоплителни уреди, инсталирани в къща или друго съоръжение. Трябва да се отбележи, че преди инсталирането на цялото оборудване, това изчисление се прави, за да се елиминират всякакви проблеми, ненужни финансови разходи и работа.

Изчисляването на топлинните натоварвания за отопление ще помогне за организирането на непрекъснато и ефективна работасистеми за отопление на имота. Благодарение на това изчисление можете бързо да изпълните абсолютно всички задачи за топлоснабдяване и да осигурите тяхното съответствие със стандартите и изискванията на SNiP.

Цената на грешка в изчислението може да бъде доста значителна. Работата е там, че в зависимост от получените изчислителни данни отделът за жилищно-комунални услуги на града ще подчертае максималните параметри на потреблението, зададените лимити и други характеристики, от които се основават при изчисляване на цената на услугите.

Общ топлинен товар на модерна системаотоплителната система се състои от няколко основни параметъра на натоварване:

На обща системацентрално отопление;
На система подово отопление(ако има в къщата) – топъл под;
Вентилационна система (естествена и принудителна);
Система за захранване с топла вода;
За всякакъв вид технологични нужди: басейни, бани и други подобни структури.

Основни характеристики на обекта, които е важно да се вземат предвид при изчисляване на топлинния товар

Най-правилното и компетентно изчисление на топлинния товар за отопление ще бъде определено само ако се вземе предвид абсолютно всичко, дори най-много малки частии параметри.

Този списък е доста голям и може да включва:

Вид и предназначение на недвижимия имот.Жилищна или нежилищна сграда, апартамент или административна сграда - всичко това е много важно за получаване на надеждни данни термично изчисление.

Също така видът на сградата зависи от нормата на натоварване, която се определя от топлоснабдителните компании и съответно от разходите за отопление;

Архитектурна част.Вземат се предвид размерите на всички видове външни огради (стени, подове, покриви), както и размерите на отворите (балкони, лоджии, врати и прозорци). Важен е броят на етажите на сградата, наличието на мазета, тавани и техните характеристики;
Температурни изисквания за всяка стая в сградата.Този параметър трябва да се разбира като температурни режими за всяка стая на жилищна сграда или зона на административна сграда;
Дизайн и характеристики на външната ограда,включително вид на материалите, дебелина, наличие на изолационни слоеве;

Естеството на предназначението на помещенията.По правило е присъщо на промишлени сгради, където е необходимо да се създадат определени топлинни условия и режими за цех или обект;
Наличие и параметри на специални помещения.Наличието на същите бани, басейни и други подобни структури;
Степен Поддръжка – наличие на топла вода, като системи за централно отопление, вентилация и климатизация;
Общ брой точки,от който е направена оградата топла вода. Именно на тази характеристика трябва да обърнете внимание Специално внимание, защото колкото по-голям е броят на точките, толкова по-голямо е топлинното натоварване на цялата отоплителна система като цяло;
Брой хораживеещи в къщата или на място. От това зависят изискванията за влажност и температура - фактори, които се включват във формулата за изчисляване на топлинното натоварване;

Други данни.За промишлено съоръжениеТакива фактори включват например броя на смените, броя на работниците на смяна, както и работните дни в годината.

Що се отнася до частна къща, трябва да вземете предвид броя на хората, които живеят, броя на баните, стаите и т.н.

Изчисляване на топлинните натоварвания: какво е включено в процеса

Изчисляването на самия отоплителен товар се извършва със собствените си ръце на етапа на проектиране селска вилаили друг недвижим имот - това се дължи на простотата и липсата на допълнителни парични разходи. Това отчита изискванията различни стандартии стандарти, TKP, SNB и GOST.

При изчисляването на топлинната мощност е необходимо да се определят следните фактори:

Топлинни загуби от външни заграждения. Включва желания температурни условиявъв всяка от стаите;
Необходима мощност за загряване на водата в помещението;
Количеството топлина, необходимо за загряване на въздушната вентилация (в случай, че е необходима принудителна принудителна вентилация);
Топлина, необходима за загряване на вода в басейн или сауна;

Възможни развития за по-нататъшното съществуване на отоплителната система. Това предполага възможността за разпределяне на отоплението на тавана, сутерена, както и на всички видове сгради и разширения;

съвет. Топлинните натоварвания се изчисляват с „марж“, за да се елиминира възможността за ненужни финансови разходи. Особено актуално за Вила, Където допълнителна връзканагревателни елементи без предварителен проект и подготовка ще бъдат непосилно скъпи.

Характеристики на изчисляване на топлинното натоварване

Както беше посочено по-рано, проектни параметриусловията на въздуха в помещенията се избират от съответната литература. В същото време изборът на коефициенти на топлопреминаване се извършва от същите източници (вземат се предвид и паспортните данни на отоплителните тела).

Традиционното изчисляване на топлинните натоварвания за отопление изисква последователно определяне на максималния топлинен поток от отоплителни уреди (всички отоплителни батерии, действително разположени в сградата), максималната часова консумация на топлинна енергия, както и общата консумация на топлинна енергия за определен период, например отоплителен сезон.

Горните инструкции за изчисляване на топлинните натоварвания, като се вземе предвид площта на топлообменната повърхност, могат да се прилагат за различни обекти на недвижими имоти. Трябва да се отбележи, че този метод ви позволява компетентно и най-правилно да разработите обосновка за използване ефективно отопление, както и енергийно обследване на къщи и сгради.

Идеален метод за изчисление за аварийно отопление на промишлено съоръжение, когато се предполага, че температурите ще се понижат в извънработно време (взети са предвид и празниците и почивните дни).

Методи за определяне на топлинните натоварвания

Понастоящем термичните натоварвания се изчисляват по няколко основни начина:

Изчисляване на топлинни загуби по агрегирани показатели;
Дефиниране на параметри чрез различни елементиограждащи конструкции, допълнителни загуби поради нагряване на въздуха;
Изчисляване на топлопреминаването на всички отоплителни и вентилационни съоръжения, инсталирани в сградата.

Разширен метод за изчисляване на отоплителни товари

Друг метод за изчисляване на натоварването на отоплителната система е така нареченият разширен метод. По правило подобна схема се използва в случаите, когато няма информация за проекти или такива данни не съответстват на действителните характеристики.

За по-голямо изчисляване на отоплителния топлинен товар се използва доста проста и неусложнена формула:

Qmax от.=α*V*q0*(tв-tн.р.)*10 -6

Формулата използва следните коефициенти: α е коригиращ фактор, който взема предвид климатични условияв района, където е построена сградата (прилага се, когато проектната температура е различна от -30C); q0 специфична отоплителна характеристика, избрана в зависимост от температурата на най-студената седмица от годината (така наречената "петдневна седмица"); V – външен обем на сградата.

Видове термични натоварвания, които трябва да се вземат предвид при изчислението

При извършване на изчисления (както и при избора на оборудване) се взема предвид голям бройголямо разнообразие от термични натоварвания:

Сезонни натоварвания.По правило те имат следните характеристики:

През годината топлинните натоварвания се променят в зависимост от температурата на въздуха извън помещението;
Годишни разходи за топлина, които се определят от метеорологичните характеристики на района, където се намира обектът, за който се изчисляват топлинните товари;

Промени в натоварването на отоплителната система в зависимост от времето на деня. Поради топлоустойчивостта на външните заграждения на сградата, такива стойности се приемат за незначителни;
Консумация на топлинна енергия вентилационна системапо час на деня.

Целогодишни топлинни натоварвания.Трябва да се отбележи, че за системите за отопление и топла вода повечето битови съоръжения имат потребление на топлина през цялата година, което варира доста малко. Например, през лятото потреблението на топлинна енергия е намалено с почти 30-35% в сравнение със зимата;
Суха жега– конвекционен топлообмен и топлинно излъчване от други подобни устройства. Определя се от температурата на сух термометър.

Този фактор зависи от много параметри, включително всички видове прозорци и врати, оборудване, вентилационни системи и дори обмен на въздух през пукнатини в стените и таваните. Трябва да се вземе предвид и броят на хората, които могат да бъдат в стаята;

Скрита топлина– изпарение и кондензация. Разчита на температурата по мокър термометър. Определя се обемът на латентната топлина на влагата и нейните източници в помещението.

Във всяка стая влажността се влияе от:

Хора и техния брой, които са едновременно в стаята;
Технологично и друго оборудване;
Въздушните потоци преминават през пукнатини и пукнатини в строителни конструкции.

Регулатори на топлинни натоварвания като изход от трудни ситуации

Както можете да видите в много снимки и видеоклипове на модерно и друго котелно оборудване, към тях са включени специални регулатори на топлинно натоварване. Оборудването в тази категория е предназначено да осигури поддръжка за определено ниво на натоварване и да елиминира всички видове скокове и спадове.

Трябва да се отбележи, че RTN ви позволява значително да спестите разходи за отопление, тъй като в много случаи (и особено за индустриални предприятия) определени ограничения не могат да бъдат превишени. В противен случай, ако се регистрират пренапрежения и превишения на топлинните натоварвания, са възможни глоби и подобни санкции.

съвет. Натоварвания на системите за отопление, вентилация и климатизация – важен моментв дизайна на дома. Ако е невъзможно сами да извършите проектирането, тогава е най-добре да го поверите на специалисти. В същото време всички формули са прости и неусложнени и следователно не е толкова трудно да изчислите сами всички параметри.

Вентилацията и натоварването с топла вода са един от факторите в топлинните системи

Топлинните натоварвания за отопление, като правило, се изчисляват заедно с вентилацията. Това е сезонно натоварване, предназначено е да замени отработения въздух с чист въздух, както и да го загрее до зададена температура.

Почасовата консумация на топлина за вентилационните системи се изчислява по определена формула:

Qv.=qv.V(tn.-tv.), Където

В допълнение към самата вентилация се изчисляват и топлинните натоварвания на системата за захранване с топла вода. Причините за извършване на такива изчисления са подобни на вентилацията и формулата е донякъде подобна:

Qgws.=0.042rv(tg.-tx.)Pgav, Където

r, in, tg., tx. – проектна температура на топло и студена вода, плътност на водата, както и коефициент, който отчита стойностите на максималното натоварване на захранването с топла вода до средната стойност, установена от GOST;

Цялостно изчисляване на топлинните натоварвания

В допълнение към самите теоретични изчисления, някои практическа работа. Така например цялостните термични обследвания включват задължителна термография на всички конструкции – стени, тавани, врати и прозорци. Трябва да се отбележи, че такава работа позволява да се идентифицират и записват фактори, които оказват значително влияние върху топлинните загуби на сградата.

Термовизионната диагностика ще покаже каква ще бъде реалната температурна разлика при преминаване на определено строго определено количество топлина през 1 m2 ограждащи конструкции. Също така, това ще помогне да се установи консумацията на топлина при определена температурна разлика.

Практическите измервания са незаменим компонент на различни изчислителни работи. Взети заедно, тези процеси ще помогнат за получаване на най-надеждните данни за топлинните натоварвания и топлинните загуби, които ще се наблюдават в определена конструкция за определен период от време. Практическото изчисление ще помогне да се постигне това, което теорията няма да покаже, а именно „тесните места“ на всяка структура.

Заключение

Изчисляване на топлинни натоварвания, както и - важен фактор, чиито изчисления трябва да бъдат направени преди организирането на отоплителната система. Ако цялата работа е извършена правилно и подходите към процеса разумно, можете да гарантирате безпроблемна работа на отоплението, както и да спестите пари за прегряване и други ненужни разходи.

Въпросът за изчисляване на размера на плащането за отопление е много важен, тъй като потребителите често получават доста впечатляващи суми за тази комунална услуга, като в същото време нямат представа как е направено изчислението.

От 2012 г., когато влезе в сила Указът на правителството на Руската федерация от 6 май 2011 г. № 354 „За предоставяне на комунални услуги на собствениците и ползвателите на помещения в жилищни сгради и жилищни сгради“, процедурата за изчисляване на размерът на таксите за отопление претърпя редица промени.

Методите за изчисление се промениха няколко пъти, появи се отоплението, осигурено за общи жилищни нужди, което се изчислява отделно от отоплението, осигурено в жилищни помещения (апартаменти) и нежилищни помещения, но след това през 2013 г. отоплението отново започна да се изчислява като един комунална услугабез разделяне на таксата.

Изчисляването на таксата за отопление се промени от 2017 г., а през 2019 г. отново се промени процедурата за изчисляване, появиха се нови формули за изчисляване на таксата за отопление, които не са толкова лесни за разбиране от обикновения потребител.

И така, нека го подредим по ред.

За да изчислите таксата за отопление на вашия апартамент и да изберете необходимата формула за изчисление, първо трябва да знаете:

1. Къщата ви има ли централизирана отоплителна система?

Това означава дали във вашата жилищна сграда се подава топлинна енергия за вече съществуващи отоплителни нужди завършена формачрез централизирани системи или топлинната енергия за вашия дом се произвежда самостоятелно с помощта на оборудването, включено в обща собственостсобственици на помещения в жилищен блок.

2. Вашият жилищен блок оборудван ли е с общосградно (колективно) измервателно устройство и има ли такова отделни устройстваизмерване на топлинна енергия в жилищни и нежилищни помещения на вашия дом?

Наличието или отсъствието на общо домашно (колективно) измервателно устройство в къщата и индивидуални измервателни устройства в помещенията на вашия дом значително влияе върху метода за изчисляване на размера на таксите за отопление.

3. Как се таксувате за отопление – през отоплителния период или равномерно през цялата календарна година?

Методът на плащане за отоплителни услуги се приема от властите държавна властпредмети Руска федерация. Тоест в различните райони на страната ни таксите за парно може да се начисляват различно – през цялата година или само през отоплителния сезон, когато реално се предоставя услугата.

4. Има ли помещения в къщата ви, които нямат отоплителни уреди (радиатори, радиатори), или имат собствени източници на топлинна енергия?

Именно от 2019 г., във връзка със съдебни решения, чиито процеси се състояха през 2018 г., изчислението започна да включва помещения, в които няма отоплителни уреди (радиатори, радиатори), което е предвидено за техническа документацияна дом, или жилищни и нежилищни помещения, чиято реконструкция, предвиждаща инсталирането на индивидуални източници на топлинна енергия, е извършена в съответствие с изискванията за реконструкция, установени от законодателството на Руската федерация, действащо към момента на такава реконструкция. Нека ви напомним, че по-рано методите за изчисляване на размера на таксите за отопление не предвиждаха отделно изчисление за такива помещения, така че таксите се изчисляваха на обща основа.

За да направим информацията за изчисляване на таксата за отопление по-разбираема, ще разгледаме всеки метод на таксуване поотделно, като използваме една или друга формула за изчисление, използвайки конкретен пример.

Когато избирате опция за изчисление, трябва обърнете внимание на всички компоненти, които определят методологията на изчисление.

По-долу са дадени различни опции за изчисление, като се вземат предвид индивидуалните фактори, които определят избора на изчисляване на таксата за отопление:

Калкулация No1: Размер на такса парно в жилищни/нежилищни помещения през отоплителния сезон.

Калкулация No2: Размер на такса парно в жилищни/нежилищни помещения, няма административен бюджет за жилищна сграда, размерът на таксата се изчислява през календарната година(12 месеца).
Прочетете за процедурата и пример за изчисление →

Калкулация No3: Размер на такса парно в жилищни/нежилищни помещения, ODPU е инсталиран на жилищна сграда, Във всички жилищни/нежилищни помещения няма индивидуални измервателни уреди.

Методът за термично изчисление е определянето на повърхността на всеки индивид отоплителен уред, което отделя топлина в помещението. Изчисляването на топлинната енергия за отопление в този случай отчита максималното температурно ниво на охлаждащата течност, което е предназначено за тези нагревателни елементи, за които се извършва термотехническото изчисление на отоплителната система. Тоест, ако охлаждащата течност е вода, тогава се взема нейната средна температура отоплителна система. В този случай се взема предвид консумацията на охлаждаща течност. По същия начин, ако охлаждащата течност е пара, тогава изчисляването на топлината за отопление използва стойността най-висока температурапара при определено ниво на налягане в отоплителното устройство.

Метод на изчисление

За да се изчисли топлинната енергия за отопление, е необходимо да се вземат показатели за потребление на топлина отделна стая. В този случай топлопредаването на топлинната тръба, разположена в тази стая, трябва да се извади от данните.

Повърхността, която отдава топлина, ще зависи от няколко фактора - на първо място от вида на използваното устройство, от принципа на свързването му към тръбите и от това как точно е разположено в помещението. Трябва да се отбележи, че всички тези параметри също влияят върху плътността на топлинния поток, излъчван от устройството.

Изчисляване на нагревателните устройства на отоплителната система - топлопредаването на нагревателното устройство Q може да се определи по следната формула:

Q pr = q pr* A p .

Въпреки това, той може да се използва само ако е известен показателят за повърхностна плътност на термичното устройство q pr (W/m 2).

От тук също можем да изчислим изчислена площ A r. Важно е да се разбере, че изчислената площ на всяко отоплително устройство не зависи от вида на охлаждащата течност.

A p = Q np /q np,

в който Q np е нивото на топлообмен на устройството, необходимо за определено помещение.

Топлинното изчисляване на отоплението взема предвид, че за определяне на топлопредаването на устройството за конкретна стая се използва формулата:

Q pp = Q p - µ tr *Q tr

в този случай индикаторът Q p е необходимостта от топлина на помещението, Q tr е общият топлопренос на всички елементи на отоплителната система, разположени в помещението. Изчисляването на топлинния товар за отопление предполага, че това включва не само радиатора, но и тръбите, които са свързани към него, и транзитния топлопровод (ако има такъв). В тази формула µtr е корекционният коефициент, който осигурява частично пренасяне на топлина от системата, предназначена да поддържа постоянна температура в помещението. В този случай размерът на корекцията може да варира в зависимост от това как точно са положени тръбите на отоплителната система в помещението. В частност – кога отворен метод– 0,9; в жлеба на стената - 0,5; вграден в бетонна стена – 1,8.

Изчисляване необходимата мощностотопление, т.е. общият топлопренос (Qtr - W) на всички елементи на отоплителната система се определя по следната формула:

Q tr = µk tr *µ*d n *l*(t g - t c)

В него k tr е индикатор за коефициента на топлопреминаване на определен участък от тръбопровод, разположен на закрито, d n - външен диаметъртръби, l – дължина на сегмента. Индикаторите tg и tv показват температурата на охлаждащата течност и въздуха в помещението.

Формула Q tr = q in *l in + q g *l gизползва се за определяне на нивото на топлопреминаване на топлинната тръба в помещението. За да определите показателите, трябва да се обърнете към специална справочна литература. В него можете да намерите определение за топлинна мощност на отоплителна система - определение за пренос на топлина вертикално (q in) и хоризонтално (q g) на топлопровод, положен в помещението. Намерените данни показват топлопредаването на 1 m тръба.

Преди да се изчисли Gcal за отопление, в продължение на много години, изчисленията, направени по формулата A p = Q np /q np и измерванията на топлообменните повърхности на отоплителната система се извършват с помощта на конвенционална единица - еквивалент квадратни метра. В същото време ЕСМ беше условен равен на повърхносттаотоплителен уред с топлинна мощност 435 kcal/h (506 W). Изчисляването на Gcal за отопление предполага, че температурната разлика между охлаждащата течност и въздуха (t g - t in) в помещението е 64,5 ° C, а относителният воден поток в системата е равен на Grel = l.0.

Изчисляването на топлинните натоварвания за отопление предполага, че гладкотръбните и панелните отоплителни уреди, които имат по-голяма топлинна мощност от стандартните радиатори от времето на СССР, имат ecm площ, която се различава значително от тяхната физическа площ. Съответно площта на ecm на по-малко ефективни отоплителни уреди беше значително по-ниска от тяхната физическа площ.

Въпреки това, такова двойно измерване на площта на нагревателните устройства беше опростено през 1984 г. и ECM беше премахнат. Така от този момент нататък площта на отоплителното устройство се измерва само в m2.

След като се изчисли площта на отоплителното устройство, необходимо за стаята, и се изчисли топлинната мощност на отоплителната система, можете да започнете да избирате необходимия радиатор от каталога на нагревателните елементи.

Оказва се, че най-често площта на закупения елемент е малко по-голяма от тази, получена чрез изчисление. Това е доста лесно за обяснение - в крайна сметка такава корекция се взема предвид предварително чрез въвеждане на коефициент на умножение µ 1 във формулите.

Много често срещано днес секционни радиатори. Тяхната дължина директно зависи от броя на използваните секции. За да се изчисли количеството топлина за отопление - т.е оптимално количествосекции за конкретна стая се използва формулата:

N = (A p /a 1)(µ 4 / µ 3)

В него 1 е площта на една секция от радиатора, избрана за монтаж на закрито. Измерва се в m2. µ 4 – коефициент на корекция, който се прилага към начина на монтаж радиатор за отопление. µ 3 – коефициент на корекция, който показва действителния брой секции в радиатора (µ 3 - 1,0, при условие, че A p = 2,0 m 2). За стандартните радиатори от типа M-140 този параметър се определя по формулата:

µ 3 =0,97+0,06/A p

При термични тестове се използват стандартни радиатори, състоящи се средно от 7-8 секции. Тоест изчисляването на потреблението на топлина за отопление, определено от нас - тоест коефициентът на топлопреминаване - е реалистично само за радиатори с този конкретен размер.

Трябва да се отбележи, че при използване на радиатори с по-малко секции се наблюдава леко повишаване на нивото на топлообмен.

Това се дължи на факта, че във външните секции топлинният поток е малко по-активен. В допълнение, отворените краища на радиатора допринасят за по-голям пренос на топлина във въздуха в помещението. При по-голям брой секции се наблюдава отслабване на тока във външните секции. Съответно, за да се постигне необходимото ниво на топлообмен, най-рационалният вариант е леко да се увеличи дължината на радиатора чрез добавяне на секции, което няма да повлияе на мощността на отоплителната система.

За тези радиатори, чиято площ на една секция е 0,25 m 2, има формула за определяне на коефициента µ 3:

µ 3 = 0,92 + 0,16 /A p

Но трябва да се има предвид, че изключително рядко при използване на тази формула се получава цял брой секции. Най-често необходимото количество се оказва дробно. Изчисляване отоплителни уредиотоплителна система предполага, че за да се получи по-точен резултат, е допустимо леко (не повече от 5%) намаление на коефициента A p. Това действие води до ограничаване на нивото на отклонение температурен индикаторв стая. Когато се изчислява топлината за отопление на помещението, след получаване на резултата се монтира радиатор с брой секции, възможно най-близък до получената стойност.

Изчисляването на отоплителната мощност по площ предполага, че архитектурата на къщата също налага определени условия за инсталирането на радиатори.

По-специално, ако под прозореца има външна ниша, тогава дължината на радиатора трябва да бъде по-малка от дължината на нишата - не по-малко от 0,4 м. Това условие е валидно само когато тръбата е свързана директно към радиатора. Ако се използва патица, разликата в дължината на нишата и радиатора трябва да бъде най-малко 0,6 м. В този случай допълнителните секции трябва да бъдат отделени като отделен радиатор.

За определени модели радиатори формулата за изчисляване на топлината за отопление - тоест определяне на дължината - не се прилага, тъй като този параметър е предварително определен от производителя. Това в пълна степен важи за радиатори като RSV или RSG. Често обаче има случаи, когато за увеличаване на площта на отоплително устройство от този тип се използва просто паралелна инсталация на два панела един до друг.

Ако един панелен радиатор е определен като единственият приемлив за дадено помещение, тогава за да определите необходимия брой радиатори, използвайте:

N = A p / a 1 .

В този случай площта на радиатора е известен параметър. Ако са монтирани два паралелни радиаторни блока, показателят A p се увеличава, определяйки намаления коефициент на топлопреминаване.

В случай на използване на конвектори с корпус, изчисляването на топлинната мощност взема предвид, че тяхната дължина също се определя изключително от съществуващата моделна гама. В частност, подов конвектор“Ритъм” се предлага в два модела с дължина на корпуса 1 м и 1,5 м. Стенните конвектори също могат да се различават леко един от друг.

В случай на използване на конвектор без корпус, има формула, която помага да се определи броят на елементите на устройството, след което можете да изчислите мощността на отоплителната система:

N = A p / (n*a 1)

Тук n е броят на редовете и нивата на елементите, които съставляват площта на конвектора. В този случай 1 е площта на една тръба или елемент. В този случай, когато се определя прогнозната площ на конвектора, е необходимо да се вземе предвид не само броят на неговите елементи, но и методът на тяхното свързване.

Ако в отоплителна система се използва устройство с гладка тръба, продължителността на неговата нагревателна тръба се изчислява, както следва:

l = А р *µ 4 / (n*a 1)

µ 4 е корекционният коефициент, който се въвежда, ако има такъв декоративен подслонтръби; n – брой редове или нива на отоплителни тръби; и 1 е параметър, характеризиращ площта на един метър хоризонтална тръба с предварително определен диаметър.

За да се получи по-точно (а не дробно) число, се допуска леко (не повече от 0,1 m2 или 5%) намаление на индикатор А.

Пример №1

Необходимо е да се определи правилният брой секции за радиатора M140-A, който ще бъде инсталиран в стая, разположена на последен етаж. В този случай стената е външна, няма ниша под перваза на прозореца. А разстоянието от него до радиатора е само 4 см. Височината на помещението е 2,7 м. Q n = 1410 W, а t = 18 ° C. Условия за свързване на радиатора: свързване към еднотръбен щранг с регулиране на потока (D y 20, кран KRT с вход 0,4 m); Отоплителната система се прокарва отгоре, t = 105°C, а потокът на охлаждащата течност през щранга е G st = 300 kg/h. Температурната разлика между охлаждащата течност в захранващия щранг и въпросната е 2°C.

Ние определяме средно аритметичнотемпература на радиатора:

t av = (105 - 2) - 0,5x1410x1,06x1,02x3,6 / (4,187x300) = 100,8 °C.

Въз основа на получените данни изчисляваме плътността на топлинния поток:

t av = 100,8 - 18 = 82,8 °С

Трябва да се отбележи, че това, което се случи незначителна промянаниво на потребление на вода (360 до 300 kg/h). Този параметърпрактически няма ефект върху q np.

Q pr =650(82.8/70)1+0.3=809W/m2.

След това определяме нивото на топлопреминаване хоризонтално (1g = 0,8 m) и вертикално (1v = 2,7 - 0,5 = 2,2 m) разположени тръби. За да направите това, трябва да използвате формулата Q tr =q в xl в + q g xl g.

Получаваме:

Q tr = 93x2.2 + 115x0.8 = 296 W.

Изчисляваме площта на необходимия радиатор по формулата A p = Q np /q np и Q pp = Q p - µ tr xQ tr:

A p = (1410-0,9x296)/809 = 1,41 m 2.

Ние броим необходимо количестворадиаторни секции M140-A, като се има предвид, че площта на една секция е 0,254 m2:

m 2 (µ4 = 1,05, µ 3 = 0,97 + 0,06 / 1,41 = 1,01, използваме формулата µ 3 = 0,97 + 0,06 / A r и определяме:

N=(1,41/0,254)x(1,05/1,01)=5,8.
Тоест изчисляването на потреблението на топлина за отопление показа, че за да се постигне максимумът комфортна температуратрябва да се монтира радиатор, състоящ се от 6 секции.

Пример №2

Необходимо е да се определи марката на отворен стенен конвектор с корпус KN-20k „Universal-20“, който е монтиран на еднотръбен проточен щранг. В близост до инсталираното устройство няма кран.

Определя средната температура на водата в конвектора:

tcp = (105 - 2) - 0,5x1410x1,04x1,02x3,6 / (4,187x300) = 100,9 °C.

В конвекторите Universal-20 плътността на топлинния поток е 357 W / m 2. Налични данни: µt cp = 100.9-18 = 82.9 ° C, Gnp = 300 kg / h. Използвайки формулата q pr =q nom (µ t av /70) 1+n (G pr /360) p преизчисляваме данните:

q np = 357(82,9 / 70)1+0,3(300 / 360)0,07 = 439 W/m2.

Определяме нивото на топлопреминаване на хоризонтални (1 g - = 0,8 m) и вертикални (l in = 2,7 m) тръби (като се вземе предвид D y 20) по формулата Q tr = q in xl in +q g xl g. Ние добиваме:

Q tr = 93x2.7 + 115x0.8 = 343 W.

Използвайки формулата A p = Q np /q np и Q pp = Q p - µ tr xQ tr, определяме прогнозната площ на конвектора:

A p = (1410 - 0,9x343) / 439 = 2,51 m 2.

Това означава, че конвекторът "Universal-20", чиято дължина на корпуса е 0,845 m, е приет за монтаж (модел KN 230-0,918, чиято площ е 2,57 m2).

Пример №3

За система парно отоплениее необходимо да се определи броят и дължината на чугунените оребрени тръби, при условие че инсталацията отворен типи се произвежда на две нива. В този случай излишното налягане на парата е 0,02 MPa.

Допълнителни характеристики: t on = 104,25 °C, t on = 15 °C, Q p = 6500 W, Q tr = 350 W.

Използвайки формулата µ t n = t us - t v, определяме температурната разлика:

µ t n = 104.25-15 = 89.25 °C.

Определяме плътността на топлинния поток, използвайки известния коефициент на пропускливост на този тип тръби в случай, че са монтирани успоредно една над друга - k = 5,8 W/(m2-°C). Получаваме:

q np = k np x µ t n = 5,8-89,25 = 518 W/m2.

Формулата A p = Q np /q np помага да се определи необходима площустройство:

A p = (6500 - 0,9x350) / 518 = 11,9 m 2.

За определяне на количеството необходимите тръби, N = A p / (nхa 1). В този случай трябва да използвате следните данни: дължината на една тръба е 1,5 m, площта на нагревателната повърхност е 3 m 2.

Изчисляваме: N= 11.9/(2x3.0) = 2 бр.

Тоест във всеки слой е необходимо да се монтират две тръби, всяка с дължина 1,5 m. В този случай изчисляваме общата площ на това отоплително устройство: A = 3,0x*2x2 = 12,0 m 2.

Отоплителната система в частен дом най-често е набор от автономно оборудване, което използва най-подходящите вещества за конкретен регион като енергия и охлаждаща течност. Следователно за всяка конкретна отоплителна схема е необходимо индивидуално изчисление на топлинната мощност на отоплителната система, което отчита много фактори, като напр. минимална консумациятоплинна енергия за дома, потребление на топлина за помещения - всяко едно, помага да се определи потреблението на енергия на ден и във времето отоплителен сезони т.н.

Формули и коефициенти за топлинни изчисления

Номиналната топлинна мощност на отоплителна система за частен обект се определя по формулата (всички резултати са изразени в kW):

Q = Q 1 x b 1 x b 2 + Q 2 – Q 3 ; Където:
Q 1 – общи загуби на топлина в сградата по изчисления, kW;
b 1 – коефициент на допълнителна топлинна енергия от радиатори над изчисленото. Стойностите на коефициента са показани в таблицата по-долу:

Необходимостта от топлинни изчисления за цялата къща и отделни отопляеми помещения е оправдана от спестяването на енергийни ресурси и семейния бюджет. В какви случаи се извършват такива изчисления:

За точно изчисляване на мощността на котелното оборудване за най-ефективно отопление на всички помещения, свързани с отопление. При закупуване на бойлер без предварителни изчисленияможете да инсталирате оборудване, което е напълно неподходящо по отношение на параметрите, което няма да се справи със задачата си и парите ще бъдат пропилени. Топлинните параметри на цялата отоплителна система се определят в резултат на сумирането на цялата консумация на топлинна енергия в помещения, свързани и несвързани с отоплителния котел, ако тръбопроводът минава през тях. За намаляване на износването е необходим и резерв на мощност за консумация на топлина. отоплителна техникаи минимизиране на външния вид извънредни ситуациипри високи натоварвания в студено време;
Изчисленията на топлинните параметри на отоплителната система са необходими за получаване на технически сертификат (TU), без който няма да е възможно да се одобри проект за газификация на частна къща, тъй като в 80% от случаите на монтаж автономно отоплениеинсталирайте газов котел и свързаното с него оборудване. За други видове отоплителни тела технически спецификациии не е необходима документация за свързване. За газово оборудваненеобходимо е да се знае годишната консумация на газ и без подходящи изчисления няма да е възможно да се получи точна цифра;
Вземете топлинни параметриотоплителна система също е необходима за закупуване правилното оборудване– тръби, радиатори, фитинги, филтри и др.

Точни изчисления на потреблението на енергия и топлина за жилищни помещения

Нивото и качеството на изолацията зависят от качеството на работа и архитектурни особеностистаи в цялата къща. По-голямата част от топлинните загуби (до 40%) при отопление на сграда се извършват през повърхността на външните стени, през прозорците и вратите (до 20%), както и през покрива и пода (до 10%). Останалите 30% от топлината могат да излязат от дома през вентилационни отвори и канали.

За получаване на актуализирани резултати се използват следните референтни коефициенти:

Q 1 – използва се при изчисления за стаи с прозорци. За PVC дограма със стъклопакет Q 1 =1, за прозорци с еднокамерен стъклопакет Q 1 =1,27, за трикамерна дограма Q 1 =0,85;
Q 2 – използва се при изчисляване на коефициента на изолация вътрешни стени. За пенобетон Q 2 = 1, за бетон Q 2 – 1,2, за тухла Q 2 = 1,5;
Q 3 се използва при изчисляване на съотношението на подовите площи и отворите на прозорците. За 20% от остъклената площ на стената коефициентът Q3 = 1, за 50% от остъкляването Q3 се приема за 1,5;
Стойността на коефициента Q 4 варира в зависимост от минимума външна температураза целия годишен отоплителен сезон. При външна температура-20 0 C Q 4 = 1, тогава за всеки 5 0 C се добавя или изважда 0,1 в една или друга посока;
Коефициентът Q 5 се използва при изчисления, които отчитат общия брой стени на сградата. При една стена в изчисленията Q 5 = 1, при 12 и 3 стени Q 5 = 1,2, за 4 стени Q 5 = 1,33;
Q 6 се използва, ако се вземат предвид изчисленията на топлинните загуби функционално предназначениепомещения под помещението, за което се правят изчисления. Ако има жилищен етаж на върха, тогава коефициентът Q 6 = 0,82, ако таванът е отопляем или изолиран, тогава Q 6 е 0,91, за студ подпокривно пространство Q 6 = 1;
Параметърът Q 7 варира в зависимост от височината на таваните на изследваното помещение. Ако височината на тавана е ≤ 2,5 m, коефициентът Q 7 = 1,0; ако таванът е по-висок от 3 m, тогава Q 7 се приема за 1,05.

След определяне на всички необходими корекции топлинната мощност и топлинните загуби в отоплителната система се изчисляват за всяко отделно помещение по следната формула:

Q i = q x Si x Q 1 x Q 2 x Q 3 x Q 4 x Q 5 x Q 6 x Q 7, където:
q =100 W/m²;
Si е площта на изследваната стая.

Резултатите от параметъра ще се увеличат при прилагане на коефициенти ≥ 1 и ще намалят, ако Q 1- Q 7 ≤1. След изчисления конкретно значениерезултати от изчислението за конкретна стая, можете да изчислите общата сума термична мощностчастно автономно отопление по следната формула:

Q = Σ x Qi, (i = 1…N), където: N е общият брой стаи в сградата.