.

Расчет нагрузки на вентиляцию по укрупненным показателям


Определение расчетных часовых нагрузок отопления, приточной вентиляции и горячего водоснабжения расчетные тепловые нагрузки

1. Отопление

1.1. Расчетную часовую тепловую нагрузку отопления следует принимать по типовым или индивидуальным проектам зданий.

В случае отличия принятого в проекте значения расчетной температуры наружного воздуха для проектирования отопления от действующего нормативного значения для конкретной местности, необходимо произвести пересчет приведенной в проекте расчетной часовой тепловой нагрузки отапливаемого здания по формуле:

, (3.1)

где Qo max - расчетная часовая тепловая нагрузка отопления здания, Гкал/ч;

Qo max пр - то же, по типовому или индивидуальному проекту, Гкал/ч;

tj - расчетная температура воздуха в отапливаемом здании, °С; принимается в соответствии с таблицей 1;

to - расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления в местности, где расположено здание, согласно СНиП 23-01-99 [1], °С;

to.пр - то же, по типовому или индивидуальному проекту, °С.

Таблица 1. Расчетная температура воздуха в отапливаемых зданиях

Наименование здания

Расчетная температура воздуха в здании tj, °С

Жилое здание

18

Гостиница, общежитие, административное здание

18-20

Детский сад, ясли, поликлиника, амбулатория, диспансер, больница

20

Высшее, среднее специальное учебное заведение, школа, школа-интернат, предприятие общественного питания, клуб

16

Театр, магазин, пожарное депо

15

Кинотеатр

14

Гараж

10

Баня

25

В местностях с расчетной температурой наружного воздуха для проектирования отопления -31 °С и ниже значение расчетной температуры воздуха внутри отапливаемых жилых зданий следует принимать в соответствии с главой СНиП 2.08.01-85 [9] равным 20 °С.

1.2. При отсутствии проектной информации расчетную часовую тепловую нагрузку отопления отдельного здания можно определить по укрупненным показателям:

, (3.2)

где  - поправочный коэффициент, учитывающий отличие расчетной температуры наружного воздуха для проектирования отопления to от to = -30 °С, при которой определено соответствующее значение qo; принимается по таблице 2;

V - объем здания по наружному обмеру, м3;

qo - удельная отопительная характеристика здания при to = -30 °С, ккал/м3 ч°С; принимается по таблицам 3 и 4;

Kи.р - расчетный коэффициент инфильтрации, обусловленной тепловым и ветровым напором, т.е. соотношение тепловых потерь зданием с инфильтрацией и теплопередачей через наружные ограждения при температуре наружного воздуха, расчетной для проектирования отопления.

Таблица 2. Поправочный коэффициент  для жилых зданий

Расчетная температура наружного воздуха to, °C

±0

-5

-10

-15

-20

-25

-30

-35

-40

-45

-50

-55

2,05

1,67

1,45

1,29

1,17

1,08

1,00

0,95

0,9

0,85

0,82

0,8

Таблица 3. Удельная отопительная характеристика жилых зданий

Наружный строительный объем V, м3

Удельная отопительная характеристика qo, ккал/м3 ч °С

постройка до 1958 г.

постройка после 1958 г.

1

2

3

100

0,74

0,92

200

0,66

0,82

300

0,62

0,78

400

0,60

0,74

500

0,58

0,71

600

0,56

0,69

700

0,54

0,68

800

0,53

0,67

900

0,52

0,66

1000

0,51

0,65

1100

0,50

0,62

1200

0,49

0,60

1300

0,48

0,59

1400

0,47

0,58

1500

0,47

0,57

1700

0,46

0,55

2000

0,45

0,53

2500

0,44

0,52

3000

0,43

0,50

3500

0,42

0,48

4000

0,40

0,47

4500

0,39

0,46

5000

0,38

0,45

6000

0,37

0,43

7000

0,36

0,42

8000

0,35

0,41

9000

0,34

0,40

10000

0,33

0,39

11000

0,32

0,38

12000

0,31

0,38

13000

0,30

0,37

14000

0,30

0,37

15000

0,29

0,37

20000

0,28

0,37

25000

0,28

0,37

30000

0,28

0,36

35000

0,28

0,35

40000

0,27

0,35

45000

0,27

0,34

50000

0,26

0,34

Таблица 3а. Удельная отопительная характеристика зданий, построенных до 1930 г.

Объем здания по наружному обмеру, м3

Удельная отопительная характеристика здания, ккал/м3 ч °С, для районов с расчетной температурой наружного воздуха для проектирования отопления to, °C

to < -30 °С

-20 °С > to  -30 °С

to > -20 °C

1

2

3

4

500-2000

0,37

0,41

0,45

2001-5000

0,28

0,30

0,38

5001-10000

0,24

0,27

0,29

10000-15000

0,21

0,23

0,25

15001-25000

0,20

0,21

0,23

>25000

0,19

0,20

0,22

Таблица 4. Удельная тепловая характеристика административных, лечебных и культурно-просветительных зданий, детских учреждений

Наименование зданий

Объем зданий V, м3

Удельные тепловые характеристики

для отопления qo, ккал/м3 ч °С

для вентиляции qv, ккал/м3 ч °С

1

2

3

4

Административные здания, конторы

до 5000

0,43

0,09

до 10000

0,38

0,08

до 15000

0,35

0,07

более 15000

0,32

0,18

Клубы

до 5000

0,37

0,25

до 10000

0,33

0,23

более 10000

0,30

0,20

Кинотеатры

до 5000

0,36

0,43

до 10000

0,32

0,39

более 10000

0,30

0,38

Театры

до 10000

0,29

0,41

до 15000

0,27

0,40

до 20000

0,22

0,38

до 30000

0,20

0,36

более 30000

0,18

0,31

Магазины

до 5000

0,38

-

до 10000

0,33

0,08

более 10000

0,31

0,27

Детские сады и ясли

до 5000

0,38

0,11

более 5000

0,34

0,10

Школы и высшие учебные заведения

до 5000

0,39

0,09

до 10000

0,35

0,08

более 10000

0,33

0,07

Больницы

до 5000

0,40

0,29

до 10000

0,36

0,28

до 15000

0,32

0,26

более 15000

0,30

0,25

Бани

до 5000

0,28

1,00

до 10000

0,25

0,95

более 10000

0,23

0,90

Прачечные

до 5000

0,38

0,80

до 10000

0,33

0,78

более 10000

0,31

0,75

Предприятия общественного питания, столовые, фабрики-кухни

до 5000

0,35

0,70

до 10000

0,33

0,65

более 10000

0,30

0,60

Лаборатории

до 5000

0,37

1,00

до 10000

0,35

0,95

более 10000

0,33

0,90

Пожарные депо

до 2000

0,48

0,14

до 5000

0,46

0,09

более 5000

0,45

0,09

Гаражи

до 2000

0,70

-

до 3000

0,60

-

до 5000

0,55

0,70

более 5000

0,50

0,65

Значение V, м3, следует принимать по информации типового или индивидуального проектов здания или бюро технической инвентаризации (БТИ).

Если здание имеет чердачное перекрытие, значение V, м3, определяется как произведение площади горизонтального сечения здания на уровне его I этажа (над цокольным этажом) на свободную высоту здания - от уровня чистого пола I этажа до верхней плоскости теплоизоляционного слоя чердачного перекрытия, при крышах, совмещенных с чердачными перекрытиями, - до средней отметки верха крыши. Выступающие за поверхности стен архитектурные детали и ниши в стенах здания, а также неотапливаемые лоджии при определении расчетной часовой тепловой нагрузки отопления не учитываются.

При наличии в здании отапливаемого подвала к полученному объему отапливаемого здания необходимо добавить 40% объема этого подвала. Строительный объем подземной части здания (подвал, цокольный этаж) определяется как произведение площади горизонтального сечения здания на уровне его I этажа на высоту подвала (цокольного этажа).

Расчетный коэффициент инфильтрации Kи.р определяется по формуле:

, (3.3)

где g - ускорение свободного падения, м/с2;

L - свободная высота здания, м;

w0 - расчетная для данной местности скорость ветра в отопительный период, м/с; принимается по СНиП 23-01-99 [1].

Вводить в расчет расчетной часовой тепловой нагрузки отопления здания так называемую поправку на воздействие ветра не требуется, т.к. эта величина уже учтена в формуле (3.3).

В местностях, где расчетное значение температуры наружного воздуха для проектирования отопления to  -40 °С, для зданий с неотапливаемыми подвалами следует учитывать добавочные тепловые потери через необогреваемые полы первого этажа в размере 5% [11].

Для зданий, законченных строительством, расчетную часовую тепловую нагрузку отопления следует увеличивать на первый отопительный период для каменных зданий, построенных:

- в мае-июне - на 12%;

- в июле-августе - на 20%;

- в сентябре - на 25%;

- в отопительном периоде - на 30%.

1.3. Удельную отопительную характеристику здания qo, ккал/м3 ч °С, при отсутствии в табл.3 и 4 соответствующего его строительному объему значения qo, можно определить по формуле:

, (3.4)

где a = 1,6 ккал/м 2,83 ч °С; n = 6 - для зданий строительства до 1958 г.;

a = 1,3 ккал/м 2,875 ч °С; n = 8 - для зданий строительства после 1958 г.

1.4. В случае если часть жилого здания занята общественным учреждением (контора, магазин, аптека, приемный пункт прачечной и т.д.), расчетная часовая тепловая нагрузка отопления должна быть определена по проекту. Если расчетная часовая тепловая нагрузка в проекте указана только в целом по зданию, или определена по укрупненным показателям, тепловую нагрузку отдельных помещений можно определить по площади поверхности теплообмена установленных нагревательных приборов, используя общее уравнение, описывающее их теплоотдачу:

Q = k F t, (3.5)

где k - коэффициент теплопередачи нагревательного прибора, ккал/м3 ч °С;

F - площадь поверхности теплообмена нагревательного прибора, м2;

t - температурный напор нагревательного прибора, °С, определяемый как разность средней температуры нагревательного прибора конвективно-излучающего действия и температуры воздуха в отапливаемом здании.

Методика определения расчетной часовой тепловой нагрузки отопления по поверхности установленных нагревательных приборов систем отопления приведена в [10].

1.5. При подключении полотенцесушителей к системе отопления расчетную часовую тепловую нагрузку этих отопительных приборов можно определить как теплоотдачу неизолированных труб в помещении с расчетной температурой воздуха tj = 25 °С по методике, приведенной в [10].

1.6. При отсутствии проектных данных и определении расчетной часовой тепловой нагрузки отопления производственных, общественных, сельскохозяйственных и других нетиповых зданий (гаражей, подземных отапливаемых переходов, бассейнов, магазинов, киосков, аптек и т.д.) по укрупненным показателям, уточнение значений этой нагрузки следует производить по площади поверхности теплообмена установленных нагревательных приборов систем отопления в соответствии с методикой, приведенной в [10]. Исходная информация для расчетов выявляется представителем теплоснабжающей организации в присутствии представителя абонента с составлением соответствующего акта.

1.7. Расход тепловой энергии на технологические нужды теплиц и оранжерей, Гкал/ч, определяется из выражения:

, (3.6)

где Qcxi - расход тепловой энергии на i-e технологические операции, Гкал/ч;

n - количество технологических операций.

В свою очередь,

Qcxi =1,05 (Qтп + Qв) + Qпол + Qпроп, (3.7)

где Qтп и Qв - тепловые потери через ограждающие конструкции и при воздухообмене, Гкал/ч;

Qпол + Qпроп - расход тепловой энергии на нагрев поливочной воды и пропарку почвы, Гкал/ч;

1,05 - коэффициент, учитывающий расход тепловой энергии на отопление бытовых помещений.

1.7.1. Потери теплоты через ограждающие конструкции, Гкал/ч, можно определить по формуле:

Qтп = FK (tj - to) 10-6, (3.8)

где F - площадь поверхности ограждающей конструкции, м2;

K - коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции, ккал/м2 ч °С; для одинарного остекления можно принимать K = 5,5, однослойного пленочного ограждения K = 7,0 ккал/м2 ч °С;

tj и to - технологическая температура в помещении и расчетная наружного воздуха для проектирования соответствующего сельскохозяйственного объекта, °С.

1.7.2. Тепловые потери при воздухообмене для оранжерей со стеклянными покрытиями, Гкал/ч, определяются по формуле:

Qв = 22,8 Fинв S (tj - to) 10-6, (3.9)

где Fинв - инвентарная площадь оранжереи, м2;

S - коэффициент объема, представляющий собой соотношение объема оранжереи и ее инвентарной площади, м; может быть принят в пределах от 0,24 до 0,5 для малых оранжерей и 3 и более м - для ангарных.

Тепловые потери при воздухообмене для оранжерей с пленочным покрытием, Гкал/ч, определяются по формуле:

Qв = 11,4 Fинв S (tj - to) 10-6. (3.9a)

1.7.3. Расход тепловой энергии на нагрев поливочной воды, Гкал/ч, определяется из выражения:

, (3.10)

где Fполз - полезная площадь оранжереи, м2;

n - продолжительность полива, ч.

1.7.4. Расход тепловой энергии на пропарку почвы, Гкал/ч, определяется из выражения:

. (3.11)

2. Приточная вентиляция

2.1. При наличии типового или индивидуального проектов здания и соответствии установленного оборудования системы приточной вентиляции проекту расчетную часовую тепловую нагрузку вентиляции можно принять по проекту с учетом различия значений расчетной температуры наружного воздуха для проектирования вентиляции, принятого в проекте, и действующим нормативным значением для местности, где расположено рассматриваемое здание.

Пересчет производится по формуле, аналогичной формуле (3.1):

, (3.1a)

где Qв.р - расчетная часовая нагрузка приточной вентиляции, Гкал/ч;

Qв.пр - то же, по проекту, Гкал/ч;

tv.пр - расчетная температура наружного воздуха, при которой определена тепловая нагрузка приточной вентиляции в проекте, °С;

tv - расчетная температура наружного воздуха для проектирования приточной вентиляции в местности, где расположено здание, °С; принимается по указаниям СНиП 23-01-99 [1].

2.2. При отсутствии проектов или несоответствии установленного оборудования проекту расчетная часовая тепловая нагрузка приточной вентиляции должна быть определена по характеристикам оборудования, установленного в действительности, в соответствии с общей формулой, описывающей теплоотдачу калориферных установок:

Q = Lc (2 + 1) 10-6, (3.12)

где L - объемный расход нагреваемого воздуха, м3/ч;

 - плотность нагреваемого воздуха, кг/м3;

c - теплоемкость нагреваемого воздуха, ккал/кг;

2 и 1 - расчетные значения температуры воздуха на входе и выходе калориферной установки, °С.

Методика определения расчетной часовой тепловой нагрузки приточных калориферных установок изложена в [10].

Допустимо определять расчетную часовую тепловую нагрузку приточной вентиляции общественных зданий по укрупненным показателям согласно формуле:

Qv = Vqv (tj - tv) 10-6, (3.2а)

где qv - удельная тепловая вентиляционная характеристика здания, зависящая от назначения и строительного объема вентилируемого здания, ккал/м3 ч °С; можно принимать по таблице 4.

3. Горячее водоснабжение

3.1. Средняя часовая тепловая нагрузка горячего водоснабжения потребителя тепловой энергии Qhm, Гкал/ч, в отопительный период определяется по формуле:

, (3.13)

где a - норма затрат воды на горячее водоснабжение абонента, л/ед. измерения в сутки; должна быть утверждена местным органом самоуправления; при отсутствии утвержденных норм принимается по таблице Приложения 3 (обязательного) СНиП 2.04.01-85 [3];

N - количество единиц измерения, отнесенное к суткам, - количество жителей, учащихся в учебных заведениях и т.д.;

tc - температура водопроводной воды в отопительный период, °С; при отсутствии достоверной информации принимается tc = 5 °С;

T - продолжительность функционирования системы горячего водоснабжения абонента в сутки, ч;

Qт.п - тепловые потери в местной системе горячего водоснабжения, в подающем и циркуляционном трубопроводах наружной сети горячего водоснабжения, Гкал/ч.

3.2. Среднюю часовую тепловую нагрузку горячего водоснабжения в неотопительный период, Гкал, можно определить из выражения:

, (3.13a)

где Qhm - средняя часовая тепловая нагрузка горячего водоснабжения в отопительный период, Гкал/ч;

 - коэффициент, учитывающий снижение средней часовой нагрузки горячего водоснабжения в неотопительный период по сравнению с нагрузкой в отопительный период; если значение  не утверждено органом местного самоуправления,  принимается равным 0,8 для жилищно-коммунального сектора городов средней полосы России, 1,2-1,5 - для курортных, южных городов и населенных пунктов, для предприятий - 1,0;

ths, th - температура горячей воды в неотопительный и отопительный период, °С;

tcs, tc - температура водопроводной воды в неотопительный и отопительный период, °С; при отсутствии достоверных сведений принимается tcs = 15 °С, tc = 5 °С.

3.3. Тепловые потери трубопроводами системы горячего водоснабжения могут быть определены по формуле:

, (3.14)

где Ki - коэффициент теплопередачи участка неизолированного трубопровода, ккал/м2 ч °С; можно принимать Ki = 10 ккал/м2 ч °С;

di и li - диаметр трубопровода на участке и его длина, м;

tн и tк - температура горячей воды в начале и конце расчетного участка трубопровода, °С;

tокр - температура окружающей среды,°С; принимать по виду прокладки трубопроводов:

- в бороздах, вертикальных каналах, коммуникационных шахтах сантехкабин tокр = 23 °С;

- в ванных комнатах tокр = 25 °С;

- в кухнях и туалетах tокр = 21 °С;

- на лестничных клетках tокр = 16 °С;

- в каналах подземной прокладки наружной сети горячего водоснабжения tокр = tгр;

- в тоннелях tокр = 40 °С;

- в неотапливаемых подвалах tокр = 5 °С;

- на чердаках tокр = -9 °С (при средней температуре наружного воздуха самого холодного месяца отопительного периода tн = -11 ... -20 °С);

 - коэффициент полезного действия тепловой изоляции трубопроводов; принимается для трубопроводов диаметром до 32 мм  = 0,6; 40-70 мм  = 0,74; 80-200 мм  = 0,81.

Таблица 5. Удельные тепловые потери трубопроводов систем горячего водоснабжения (по месту и способу прокладки)

Место и способ прокладки

Тепловые потери трубопровода, ккал/чм, при условном диаметре, мм

15

20

25

32

40

50

70

1

2

3

4

5

6

7

8

Главный подающий стояк в штрабе или коммуникационной шахте, изолирован

-

-

-

-

17,0

21,8

19,1

24,5

23,4

30,0

Стояк без полотенцесушителей, изолированный, в шахте сантехкабины, борозде или коммуникационной шахте

9,70

12,8

10,8

14,2

11,9

15,7

13,5

17,8

-

-

-

То же, с полотенцесушителями

-

17,8

23,4

20,7

27,3

25,3

33,3

-

-

-

Стояк неизолированный в шахте сантехкабины, борозде или коммуникационной шахте или открыто в ванной, кухне

20,7

27,3

25,5

35,6

30,2

39,8

37,8

49,8

-

-

-

Распределительные изолированные трубопроводы (подающие):

в подвале, на лестничной клетке

13,5

16,6

15,0

13,4

16,5

20,3

18,8

23,1

20,8

25,6

23,4

26,8

26,8

36,2

на холодном чердаке

16,6

19,7

18,5

21,9

20,3

24,1

23,2

27,5

25,6

30,4

28,8

34,2

35,2

41,8

на теплом чердаке

11,6

14,7

13,0

16,5

14,3

18,1

16,3

20,6

17,9

22,7

20,2

25,6

24,6

31,2

Циркуляционные трубопроводы изолированные:

в подвале

10,9

14,0

12,1

15,6

13,3

17,1

15,1

19,4

16,7

21,5

18,8

24,2

23,0

29,6

на теплом чердаке

9,0

12,0

10,0

13,4

11,0

14,8

12,6

16,9

13,8

18,6

15,6

21,0

19,1

25,7

на холодном чердаке

14,0

17,1

15,6

19,1

17,1

20,9

19,4

23,7

21,5

23,7

24,2

29,6

29,6

36,2

Циркуляционные трубопроводы неизолированные:

в квартирах

20,0

26,9

24,6

33,1

29,2

39,3

36,6

49,2

43,0

57,8

52,0

69,9

72,0

96,8

на лестничной клетке

23,5

30,4

28,9

37,4

34,2

44,2

42,8

55,4

50,3

65,1

60,8

78,7

84,5

109,4

Циркуляционные стояки в штрабе сантехнической кабины или ванной:

изолированные

9,4

12,9

10,3

14,1

11,7

16,0

12,9

17,7

14,6

20,0

17,8

24,4

неизолированные

23,0

31,5

27,1

31,5

34,0

46,6

40,0

54,8

48,3

66,2

67,2

92,1

Примечание. В числителе - удельные тепловые потери трубопроводов систем горячего водоснабжения без непосредственного водоразбора в системах теплоснабжения, в знаменателе - с непосредственным водоразбором.

Таблица 6. Удельные тепловые потери трубопроводов систем горячего водоснабжения (по перепаду температуры)

Перепад температуры, °С

Тепловые потери трубопровода, ккал/ч м, при условном диаметре, мм

15

20

25

32

40

50

70

80

100

125

150

200

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

30

22,0

28,0

35,0

44,0

48,0

54,0

68,0

80,0

97,0

119,0

143,0

173,0

32

23,0

30,0

37,0

47,0

50,0

58,0

73,0

85,0

103,0

127,0

152,0

185,0

34

25,0

32,0

39,0

50,0

53,0

61,0

77,0

91,0

110,0

135,0

162,0

196,0

36

26,0

33,0

42,0

53,0

56,0

65,0

82,0

95,0

116,0

143,0

171,0

208,0

38

28,0

35,0

44,0

56,0

60,0

68,0

86,0

102,0

123,0

151,0

181,0

219,0

40

29,0

37,0

46,0

59,0

63,0

72,0

91,0

107,0

129,0

159,0

190,0

231,0

42

31,0

39,0

49,0

63,0

67,0

76,0

97,0

114,0

137,0

169,0

202,0

242,0

44

33,0

42,0

52,0

66,0

71,0

81,0

103,0

121,0

145,0

179,0

214,0

254,0

46

34,0

44,0

54,0

70,0

75,0

85,0

108,0

127,0

154,0

189,0

226,0

265,0

48

36,0

46,0

57,0

73,0

79,0

90,0

114,0

134,0

162,0

199,0

238,0

277,0

50

38,0

48,0

60,0

77,0

83,0

94,0

120,0

140,0

170,0

209,0

250,0

288,0

52

40,0

51,0

63,0

81,0

87,0

99,0

126,0

147,0

179,0

220,0

263,0

300,0

54

42,0

53,0

66,0

85,0

91,0

104,0

132,0

155,0

188,0

230,0

276,0

312,0

56

44,0

56,0

70,0

88,0

95,0

108,0

139,0

162,0

197,0

241,0

289,0

323,0

58

46,0

58,0

73,0

92,0

99,0

113,0

145,0

170,0

206,0

252,0

302,0

335,0

60

48,0

61,0

76,0

96,0

104,0

113,0

151,0

177,0

215,0

263,0

315,0

347,0

Примечание. При перепаде температуры горячей воды, отличном от приведенных его значений, удельные тепловые потери следует определять интерполяцией.

3.4. При отсутствии исходной информации, необходимой для расчета тепловых потерь трубопроводами горячего водоснабжения, тепловые потери, Гкал/ч, можно определять, применяя специальный коэффициент Kт.п, учитывающий тепловые потери этих трубопроводов, по выражению:

Qт.п = Qhm Kт.п. (3.15)

Тепловой поток на горячее водоснабжение с учетом тепловых потерь можно определить из выражения:

Qг = Qhm (1 + Kт.п). (3.16)

Для определения значений коэффициента Kт.п можно пользоваться таблицей 7.

Таблица 7. Коэффициент, учитывающий тепловые потери трубопроводами систем горячего водоснабжения

Система горячего водоснабжения

Коэффициент, учитывающий тепловые потери трубопроводами систем горячего водоснабжения

с наружной сетью горячего водоснабжения

без наружной сети горячего водоснабжения

с изолированными стояками

с полотенцесушителями

0,25

0,2

без полотенцесушителей

0,15

0,1

с неизолированными стояками

с полотенцесушителями

0,35

0,3

без полотенцесушителей

0,25

0,2

studfiles.net

Самостоятельный расчет тепловой нагрузки на отопление: часовых и годовых показателей

Как оптимизировать затраты на отопление? Эта задача решается только комплексным подходом, учитывающим все параметры системы, здания и климатические особенности региона. При этом важнейшей составляющей является тепловая нагрузка на отопление: расчет часовых и годовых показателей входят в систему вычислений КПД системы.

Зачем нужно знать этот параметр

Распределение тепловых потерь в доме

Что же представляет собой расчет тепловой нагрузки на отопление? Он определяет оптимальное количество тепловой энергии для каждого помещения и здания в целом. Переменными величинами являются мощность отопительного оборудования – котла, радиаторов и трубопроводов. Также учитываются тепловые потери дома.

В идеале тепловая мощность отопительной системы должна компенсировать все тепловые потери и при этом поддерживать комфортный уровень температуры. Поэтому прежде чем выполнить расчет годовой нагрузки на отопление, нужно определиться с основными факторами, влияющими на нее:

  • Характеристика конструктивных элементов дома. Наружные стены, окна, двери, вентиляционная система сказываются на уровне тепловых потерь;
  • Размеры дома. Логично предположить, что чем больше помещение – тем интенсивнее должна работать система отопления. Немаловажным фактором при этом является не только общий объем каждой комнаты, но и площадь наружных стен и оконных конструкций;
  • Климат в регионе. При относительно небольших снижениях температуры на улице нужно малое количество энергии для компенсации тепловых потерь. Т.е. максимальная часовая нагрузка на отопление напрямую зависит от степени снижения температуры в определенный период времени и среднегодовое значение для отопительного сезона.

Учитывая эти факторы составляется оптимальный тепловой режим работы системы отопления. Резюмируя все вышесказанное можно сказать, что определение тепловой нагрузки на отопление необходимо для уменьшения расхода энергоносителя и соблюдения оптимального уровня нагрева в помещениях дома.

Для расчета оптимальной нагрузки на отопление по укрупненным показателям нужно знать точный объем здания. Важно помнить, что эта методика разрабатывалась для больших сооружений, поэтому погрешность вычислений будет велика.

Выбор методики расчета

Санитарно-эпидемиологические требования для жилых домов

Перед тем, как выполнить расчет нагрузки на отопление по укрупненным показателям или с более высокой точностью необходимо узнать рекомендуемые температурные режимы для жилого здания.

Во время расчета характеристик отопления нужно руководствоваться нормами СанПиН 2.1.2.2645-10. Исходя из данных таблицы, в каждой комнате дома необходимо обеспечить оптимальный температурный режим работы отопления.

Методики, по которым осуществляется расчет часовой нагрузки на отопление, могут иметь различную степень точности. В некоторых случаях рекомендуется использовать достаточно сложные вычисления, в результате чего погрешность будет минимальна. Если же оптимизация затрат на энергоносители не является приоритетной задачей при проектировании отопления – можно применять менее точные схемы.

Во время расчета почасовой нагрузки на отопление нужно учитывать суточную смену уличной температуры. Для улучшения точности вычисления нужно знать технические характеристики здания.

Простые способы вычисления тепловой нагрузки

Любой расчет тепловой нагрузки нужен для оптимизации параметров системы отопления или улучшения теплоизоляционных характеристик дома. После его выполнения выбираются определенные способы регулирования тепловой нагрузки отопления. Рассмотрим нетрудоемкие методики вычисления этого параметра системы отопления.

Зависимость мощности отопления от площади

Таблица поправочных коэффициентов для различных климатических зон России

Для дома со стандартными размерами комнат, высотой потолков и хорошей теплоизоляцией можно применить известное соотношение площади помещения к требуемой тепловой мощности. В таком случае на 10 м² потребуется генерировать 1 кВт тепла. К полученному результату нужно применить поправочный коэффициент, зависящий от климатической зоны.

Предположим, что дом находится в Московской области. Его общая площадь составлять 150 м². В таком случае часовая тепловая нагрузка на отопление будет равна:

15*1=15 кВт/час

Главным недостатком этого метода является большая погрешность. Расчет не учитывает изменение погодных факторов, а также особенности здания – сопротивление теплопередачи стен, окон. Поэтому на практике его использовать не рекомендуется.

Укрупненный расчет тепловой нагрузки здания

Укрупненный расчет нагрузки на отопление характеризуется более точными результатами. Изначально он применялся для предварительного расчета этого параметра при невозможности определить точные характеристики здания. Общая формула для определения тепловой нагрузки на отопление представлена ниже:

Где q° — удельная тепловая характеристика строения. Значения нужно брать из соответствующей таблицы, а – поправочный коэффициент, о котором говорилось выше, Vн – наружный объем строения, м³, Tвн и Tнро – значения температуры внутри дома и на улице.

Таблица удельных тепловых характеристик зданий

Предположим, что необходимо рассчитать максимальную часовую нагрузку на отопление в доме с объемом по наружным стенам 480 м³ (площадь 160 м², двухэтажный дом). В этом случае тепловая характеристика будет равна 0,49 Вт/м³*С. Поправочный коэффициент а = 1 (для Московской области). Оптимальная температура внутри жилого помещения (Твн ) должна составлять +22°С. Температура на улице при этом будет равна -15°С. Воспользуемся формулой для расчета часовой нагрузки на отопление:

Q=0.49*1*480(22+15)= 9,408 кВт

По сравнению с предыдущим расчетом полученная величина меньше. Однако она учитывает важные факторы – температуру внутри помещения, на улице, общий объем здания. Подобные вычисления можно сделать для каждой комнаты. Методика расчета нагрузки на отопление по укрупненным показателям дает возможность определить оптимальную мощность для каждого радиатора в отдельно взятом помещении. Для более точного вычисления нужно знать среднетемпературные значения для конкретного региона.

Такой метод расчета можно применять для вычисления часовой тепловой нагрузки на отопление. Но полученные результаты не дадут оптимально точную величину тепловых потерь здания.

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.

К полученным результатам нужно прибавить значение тепловых потерь через крышу и пол. Это можно сделать поправочным коэффициентом 1,2 – 6,07*1,2=7,3 кВт/ч.

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.

strojdvor.ru

Способы расчета тепловой нагрузки на отопление

При проектировании систем обогрева всех типов строений нужно провести правильные вычисления, а затем разработать грамотную схему отопительного контура. На этом этапе особое внимание следует уделить расчету тепловой нагрузки на отопление. Для решения поставленной задачи важно использовать комплексный подход и учесть все факторы, влияющие на работу системы.

Важность параметра

С помощью показателя тепловой нагрузки можно узнать количество теплоэнергии, необходимой для обогрева конкретного помещения, а также здания в целом. Основной переменной здесь является мощность всего отопительного оборудования, которое планируется использовать в системе. Кроме этого, требуется учитывать потери тепла домом.

Идеальной представляется ситуация, в которой мощность отопительного контура позволяет не только устранить все потери теплоэнергии здания, но и обеспечить комфортные условия проживания. Чтобы правильно рассчитать удельную тепловую нагрузку, требуется учесть все факторы, оказывающие влияние на этот параметр:

  • Характеристики каждого элемента конструкции строения. Система вентиляции существенно влияет на потери теплоэнергии.
  • Размеры здания. Необходимо учитывать как объем всех помещений, так и площадь окон конструкций и наружных стен.
  • Климатическая зона. Показатель максимальной часовой нагрузки зависит от температурных колебаний окружающего воздуха.

Оптимальный режим работы системы обогрева может быть составлен только с учетом этих факторов. Единицей измерения показателя может быть Гкал/час или кВт/час.

расчет нагрузки на отопление

Выбор метода

Перед началом проведения расчета нагрузки на отопление по укрупненным показателям нужно определиться с рекомендуемыми температурными режимами для жилого строения. Для этого придется обратиться к нормам СанПиН 2.1.2.2645−10. Исходя из данных, указанных в этом нормативном документе, необходимо обеспечить оптимальные температурные режимы работы системы обогрева для каждого помещения.

Используемые сегодня способы выполнения расчетов часовой нагрузки на отопительную систему позволяют получать результаты различной степени точности. В некоторых ситуациях требуется провести сложные вычисления, чтобы минимизировать погрешность.

Если же при проектировании системы отопления оптимизация расходов на энергоноситель не является приоритетной задачей, допускается использование менее точных методик.

Расчет тепловой нагрузки и проектирование систем отопления Audytor OZC + Audytor C.O.

Простые способы

Любая методика расчета тепловой нагрузки позволяет подобрать оптимальные параметры системы обогрева. Также этот показатель помогает определиться с необходимостью проведения работ по улучшению теплоизоляции строения. Сегодня применяются две довольно простые методики расчета тепловой нагрузки.

В зависимости от площади

Если в строении все помещения имеют стандартные размеры и обладают хорошей теплоизоляцией, можно воспользоваться методом расчета необходимой мощности отопительного оборудования в зависимости от площади. В этом случае на каждые 10 м2 помещения должен производиться 1 кВт тепловой энергии. Затем полученный результат необходимо умножить на поправочный коэффициент климатической зоны.

Это самый простой способ расчета, но он имеет один серьезный недостаток — погрешность очень высока. Во время проведения вычислений учитывается лишь климатический регион. Однако на эффективность работы системы обогрева влияет много факторов. Таким образом, использовать эту методику на практике не рекомендуется.

Укрупненные вычисления

Применяя методику расчета тепла по укрупненным показателям, погрешность вычислений окажется меньшей. Этот способ сначала часто применялся для определения теплонагрузки в ситуации, когда точные параметры строения были неизвестны. Для определения параметра применяется расчетная формула:

Qот = q0*a*Vн*(tвн — tнро),

где q0 — удельная тепловая характеристика строения;

a — поправочный коэффициент;

Vн — наружный объем строения;

tвн, tнро — значения температуры внутри дома и на улице.

В качестве примера расчета тепловых нагрузок по укрупненным показателям можно выполнить вычисления максимального показателя для отопительной системы здания по наружным стенам 490 м2. Строение двухэтажное с общей площадью в 170 м2 расположено в Санкт-Петербурге.

Сначала необходимо с помощью нормативного документа установить все нужные для расчета вводные данные:

  • Тепловая характеристика здания — 0,49 Вт/м³*С.
  • Уточняющий коэффициент — 1.
  • Оптимальный температурный показатель внутри здания — 22 градуса.

Предположив, что минимальная температура в зимний период составит -15 градусов, можно все известные величины подставить в формулу — Q =0.49*1*490 (22+15)= 8,883 кВт. Используя самую простую методику расчета базового показателя тепловой нагрузки, результат оказался бы более высоким — Q =17*1=17 кВт/час. При этом укрупненный метод расчета показателя нагрузки учитывает значительно больше факторов:

  • Оптимальные температурные параметры в помещениях.
  • Общую площадь строения.
  • Температуру воздуха на улице.

Также эта методика позволяет с минимальной погрешностью рассчитать мощность каждого радиатора, установленного в отдельно взятом помещении. Единственным ее недостатком является отсутствие возможности рассчитать теплопотери здания.

Расчет тепловых нагрузок, г. Барнаул

Сложная методика

Так как даже при укрупненном расчете погрешность оказывается довольно высокой, приходится использовать более сложный метод определения параметра нагрузки на отопительную систему. Чтобы результаты оказались максимально точными, необходимо учитывать характеристики дома. Среди них важнейшей является сопротивление теплопередачи ® материалов, использовавшихся для изготовления каждого элемента здания — пол, стены, а также потолок.

Эта величина находится в обратной зависимости с теплопроводностью (λ), показывающей способность материалов переносить теплоэнергию. Вполне очевидно, что чем выше теплопроводность, тем активнее дом будет терять теплоэнергию. Так как эта толщина материалов (d) в теплопроводности не учитывается, то предварительно нужно вычислить сопротивление теплопередачи, воспользовавшись простой формулой — R=d/λ.

Рассматриваемая методика состоит из двух этапов. Сначала рассчитываются теплопотери по оконным проемам и наружным стенам, а затем — по вентиляции. В качестве примера можно взять следующие характеристики строения:

  • Площадь и толщина стен — 290 м² и 0,4 м.
  • В строении находятся окна (двойной стеклопакет с аргоном) — 45 м² (R =0,76 м²*С/Вт).
  • Стены изготовлены из полнотелого кирпича — λ=0,56.
  • Здание было утеплено пенополистиролом — d =110 мм, λ=0,036.

Исходя из вводных данных, можно определить показатель сопротивления телепередачи стен — R=0.4/0.56= 0,71 м²*С/Вт. Затем определяется аналогичный показатель утеплителя — R=0,11/0,036= 3,05 м²*С/Вт. Эти данные позволяют определить следующий показатель — R общ =0,71+3,05= 3,76 м²*С/Вт.

Фактические теплопотери стен составят — (1/3,76)*245+(1/0.76)*45= 125,15 Вт. Параметры температур остались без изменений в сравнении с укрупненным расчетом. Очередные вычисления проводятся в соответствии с формулой — 125,15*(22+15)= 4,63 кВт/час.

Расчет тепловой мощности систем отопления

На втором этапе рассчитываются теплопотери вентиляционной системы. Известно, что объем дома равен 490 м³, а плотность воздуха составляет 1,24 кг/м³. Это позволяет узнать его массу — 608 кг. На протяжении суток в помещении воздух обновляется в среднем 5 раз. После этого можно выполнить расчет теплопотерь вентиляционной системы — (490*45*5)/24= 4593 кДж, что соответствует 1,27 кВт/час. Остается определить общие тепловые потери строения, сложив имеющиеся результаты, — 4,63+1,27=5,9 кВт/час.

Теплотехнический расчет модели здания и подбор отопительных приборов (Revit+liNear Building)

Результат будет максимально точным, если учитывать потери через пол и крышу. Сложные вычисления здесь проводить необязательно, допускается использование уточняющего коэффициента. Процесс расчетов теплонагрузки на систему обогрева отличается высокой сложностью. Однако его можно упростить с помощью программы VALTEC.

oventilyacii.ru

Расчет отопления по укрупненным показателям

Главная » Отопление » Расчет отопления по укрупненным показателям

При проектировании системы отопления, будь то промышленное строение или жилое здание, нужно провести грамотные расчеты и составить схему контура отопительной системы. Особое внимание на этом этапе специалисты рекомендуют обращать на расчёт возможной тепловой нагрузки на отопительный контур, а также на объем потребляемого топлива и выделяемого тепла.

Тепловая нагрузка: что это?

Под этим термином понимают количество отдаваемой приборами отопления теплоты. Проведенный предварительный расчет тепловой нагрузки позволить избежать ненужных расходов на приобретение составляющих отопительной системы и на их установку. Также этот расчет поможет правильно распределить количество выделяемого тепла экономно и равномерно по всему зданию.

В эти расчеты заложено множество нюансов. Например, материал, из которого выстроено здание, теплоизоляция, регион и пр. Специалисты стараются принять во внимание как можно больше факторов и характеристик для получения более точного результата.

Расчет тепловой нагрузки с ошибками и неточностями приводит к неэффективной работе отопительной системы. Случается даже, что приходится переделывать участки уже работающей конструкции, что неизбежно влечет к незапланированным тратам. Да и жилищно-коммунальные организации ведут расчет стоимости услуг на базе данных о тепловой нагрузке.

Основные факторы

Идеально рассчитанная и сконструированная система отопления должна поддерживать заданную температуру в помещении и компенсировать возникающие потери тепла. Рассчитывая показатель тепловой нагрузки на систему отопления в здании нужно принимать к сведению:

- Назначение здания: жилое или промышленное.

- Характеристику конструктивных элементов строения. Это окна, стены, двери, крыша и вентиляционная система.

- Размеры жилища. Чем оно больше, тем мощнее должна быть система отопления. Обязательно нужно учитывать площадь оконных проемов, дверей, наружных стен и объем каждого внутреннего помещения.

- Наличие комнат специального назначения (баня, сауна и пр.).

- Степень оснащения техническими приборами. То есть, наличие горячего водоснабжения, системы вентиляции, кондиционирование и тип отопительной системы.

- Температурный режим для отдельно взятого помещения. Например, в комнатах, предназначенных для хранения, не нужно поддерживать комфортную для человека температуру.

- Количество точек с подачей горячей воды. Чем их больше, тем сильнее нагружается система.

- Площадь остекленных поверхностей. Комнаты с французскими окнами теряют значительное количество тепла.

- Дополнительные условия. В жилых зданиях это может быть количество комнат, балконов и лоджий и санузлов. В промышленных – количество рабочих дней в календарном году, смен, технологическая цепочка производственного процесса и пр.

- Климатические условия региона. При расчёте теплопотерь учитываются уличные температуры. Если перепады незначительны, то и на компенсацию будет уходить малое количество энергии. В то время как при -40оС за окном потребует значительных ее расходов.

Особенности существующих методик

Параметры, включаемые в расчет тепловой нагрузки, находятся в СНиПах и ГОСТах. В них же есть специальные коэффициенты теплопередачи. Из паспортов оборудования, входящего в систему отопления, берутся цифровые характеристики, касаемые определенного радиатора отопления, котла и пр. А также традиционно:

- расход тепла, взятый по максимуму за один час работы системы отопления,

- максимальный поток тепла, исходящий от одного радиатора,

- общие затраты тепла в определенный период (чаще всего – сезон); если необходим почасовой расчет нагрузки на тепловую сеть, то расчет нужно вести с учетом перепада температур в течение суток.

Произведенные расчеты сопоставляют с площадью тепловой отдачи всей системы. Показатель получается достаточно точный. Некоторые отклонения случаются. Например, для промышленных строений нужно будет учитывать снижение потребления тепловой энергии в выходные дни и праздничные, а в жилых помещениях – в ночное время.

Методики для расчета систем отопления имеют несколько степеней точности. Для сведения погрешности к минимуму необходимо использовать довольно сложные вычисления. Менее точные схемы применяются если не стоит цель оптимизировать затраты на отопительную систему.

Основные способы расчета

На сегодняшний день расчет тепловой нагрузки на отопление здания можно провести одним из следующих способов.

Три основных

  1. Для расчета берутся укрупненные показатели.
  2. За базу принимаются показатели конструктивных элементов здания. Здесь будет важен и расчет потерь тепла, идущего на прогрев внутреннего объема воздуха.
  3. Рассчитываются и суммируются все входящие в систему отопления объекты.

Один примерный

Есть и четвертый вариант. Он имеет достаточно большую погрешность, ибо показатели берутся очень усредненные, или их недостаточно. Вот эта формула - Qот = q0 * a * VH * (tЕН – tНРО), где:

  • q0 – удельная тепловая характеристика здания (чаще всего определяется по самому холодному периоду),
  • a – поправочный коэффициент (зависит от региона и берется из готовых таблиц),
  • VH – объем, рассчитанный по внешним плоскостям.

Пример простого расчета

Для строения со стандартными параметрами (высотой потолков, размерами комнат и хорошими теплоизоляционными характеристиками) можно применить простое соотношение параметров с поправкой на коэффициент, зависящий от региона.

Предположим, что жилой дом находится в Архангельской области, а его площадь - 170 кв. м. Тепловая нагрузка будет равна 17 * 1,6 = 27,2 кВт/ч.

Подобное определение тепловых нагрузок не учитывает многих важных факторов. Например, конструктивных особенностей строения, температуры, число стен, соотношение площадей стен и оконных проёмов и пр. Поэтому подобные расчеты не подходят для серьёзных проектов системы отопления.

Расчет радиатора отопления по площади

Зависит он от материала, из которого они изготовлены. Чаще всего сегодня используются биметаллические, алюминиевые, стальные, значительно реже чугунные радиаторы. Каждый из них имеет свой показатель теплоотдачи (тепловой мощности). Биметаллические радиаторы при расстоянии между осями в 500 мм, в среднем имеют 180 - 190 Вт. Радиаторы из алюминия имеют практически такие же показатели.

Теплоотдача описанных радиаторов рассчитывается на одну секцию. Радиаторы стальные пластинчатые являются неразборными. Поэтому их теплоотдача определяется исходя из размера всего устройства. Например, тепловая мощность двухрядного радиатора шириной 1 100 мм и высотой 200 мм будет 1 010 Вт, а панельного радиатора из стали шириной 500 мм, а высотой 220 мм составит 1 644 Вт.

В расчет радиатора отопления по площади входят следующие базовые параметры:

- высота потолков (стандартная – 2,7 м),

- тепловая мощность (на кв. м – 100 Вт),

- одна внешняя стена.

Эти расчеты показывают, что на каждые 10 кв. м необходимо 1 000 Вт тепловой мощности. Этот результат делится на тепловую отдачу одной секции. Ответом является необходимое количество секций радиатора.

Для южных районов нашей страны, так же как и для северных, разработаны понижающие и повышающие коэффициенты.

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:

Qт = 100 Вт/м2 × S(помещения)м2 × q1 × q2 × q3 × q4 × q5 × q6× q7, где:

  • 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: -35оС = 1.5, -25оС = 1.3, -20оС = 1.1, -15оС = 0.9, -10оС = 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.

Примерный расчет

Условия таковы. Минимальная температура в холодное время года - -20оС. Комната 25 кв. м с тройным стеклопакетом, двустворчатыми окнами, высотой потолков 3.0 м, стенами в два кирпича и неотапливаемым чердаком. Расчет будет следующий:

Q = 100 Вт/м2 × 25 м2 × 0,85 × 1 × 0,8(12%) × 1,1 × 1,2 × 1 × 1,05.

Результат, 2 356.20, делим на 150. В итоге получается, что в комнате с указанными параметрами нужно установить 16 секций.

Если необходим расчет в гигакалориях

В случае отсутствия счетчика тепловой энергии на открытом отопительном контуре расчет тепловой нагрузки на отопление здания рассчитывают по формуле Q = V * (Т1 - Т2) / 1000, где:

  • V – количество воды, потребляемой системой отопления, исчисляется тоннами или м3,
  • Т1 – число, показывающее температуру горячей воды, измеряется в оС и для вычислений берется температура, соответствующая определенному давлению в системе. Показатель этот имеет свое название – энтальпия. Если практическим путем снять температурные показатели нет возможности, прибегают к усредненному показателю. Он находится в пределах 60-65оС.
  • Т2 – температура холодной воды. Ее измерить в системе довольно трудно, поэтому разработаны постоянные показатели, зависящие от температурного режима на улице. К примеру, в одном из регионов, в холодное время года этот показатель принимается равным 5, летом – 15.
  • 1 000 – коэффициент для получения результата сразу в гигакалориях.

В случае закрытого контура тепловая нагрузка (гкал/час) рассчитывается иным образом:

Qот = α * qо * V * (tв - tн.р) * (1 + Kн.р) * 0,000001, где

  • α – коэффициент, призванный корректировать климатические условия. Берется в расчет, если уличная температура отличается от -30оС;
  • V – объем строения по наружным замерам;
  • qо – удельный отопительный показатель строения при заданной tн.р = -30оС, измеряется в ккал/м3*С;
  • tв – расчетная внутренняя температура в здании;
  • tн.р – расчетная уличная температура для составления проекта системы отопления;
  • Kн.р – коэффициент инфильтрации. Обусловлен соотношением тепловых потерь расчетного здания с инфильтрацией и теплопередачей через внешние конструктивные элементы при уличной температуре, которая задана в рамках составляемого проекта.

Расчет тепловой нагрузки получается несколько укрупненным, но именно эта формула дается в технической литературе.

Обследование тепловизором

Все чаще, чтобы повысить эффективность работы отопительной системы, прибегают к тепловизионным обследованиям строения.

Работы эти проводят в темное время суток. Для более точного результата нужно соблюдать разницу температур между помещением и улицей: она должна быть не менее в 15о. Лампы дневного освещения и лампы накаливания выключаются. Желательно убрать ковры и мебель по максимуму, они сбивают прибор, давая некоторую погрешность.

Обследование проводится медленно, данные регистрируются тщательно. Схема проста.

Первый этап работ проходит внутри помещения. Прибор двигают постепенно от дверей к окнам, уделяя особое внимание углам и прочим стыкам.

Второй этап – обследование тепловизором внешних стен строения. Все так же тщательно исследуются стыки, особенно соединение с кровлей.

Третий этап – обработка данных. Сначала это делает прибор, затем показания переносятся в компьютер, где соответствующие программы заканчивают обработку и выдают результат.

Если обследование проводила лицензированная организация, то она по итогу работ выдаст отчет с обязательными рекомендациями. Если работы велись лично, то полагаться нужно на свои знания и, возможно, помощь интернета.

fb.ru

2.2.Расчет по укрупненным показателям

Для ориентировочного расчета теплопотерь здания воспользуемся формулой:

Qзд=qV(tп-tн), (14)

где q – удельная тепловая характеристика здания, Вт/(м3ּоС); V – объем отапливаемого здания по внешнему обмеру, м3; (tп-tн) – расчетная разность температуры для основных (наиболее представительных) помещений здания, оС.

Величина q определяет средние теплопотери 1 м3 здания, отнесенные к разности температур 1 оС. Ее определяем по формуле:

q=qoβt (15)

где qo – эталонная удельная тепловая характеристика, соответствующая разности температуры Δto=19-(-31)=50 оС, Вт/(м3ּоС); βt – температурный коэффициент, учитывающий отклонение фактической разности температуры от Δto.

Эталонную удельную тепловую характеристику определяем, приняв за основу характеристики для жилых зданий:

qo=1,16((1+2d)Ac+Aп)/V, (16)

где d – доля площади наружных стен, занятая окнами; Ас,Ап – площадь, соответственно, наружных стен и здания в плане, м2.

Для определения qo определяем площади:

Аок=526,5 м2;

Ас=3296,81 м2;

Ап=501,59 м2.

d=Aок/Аст=526,5/3296,81=0,16 (17)

qo=1,16((1+2ּ0,16)ּ2133,46+501,59)/V=3768,44/V (18)

Температурный коэффициент βt равен

βt=0,54+22/(tп-tн), (19)

βt=0,54+22/(21-(-19))=0,963

Значение удельной тепловой характеристики используют для приблизительного подсчета теплопотерь здания

Qзд=qоβtV(tп-tн). (20)

Qзд=3768,44ּ0,963ּ(19-(-31))=188723,47Вт

Установочная тепловая мощность системы по укрупненным показателям принята равной

Qот=1,07qV(tп-tн), (21)

Согласно (21) дополнительные теплопотери принять равными 7%.

Qот=1,07ּ Qзд=1,07ּ188723,47=201934,11Вт (22)

3.Гидравлический расчет трубопроводов

Основной задачей расчета является определение диаметров трубопровода и расчете потерь давления в контуре системы отопления.

Основное циркуляционное кольцо при тупиковом движении теплоносителя выбираем в магистралях через стояк 5: длина кольца – 130,7м.

Располагаемое давление, действующее в циркуляционном кольце запишется в виде:

ΔРр=ΔРн+Б(ΔРе.пр.+ΔРе.тр.), (23)

где ΔРн – давление, создаваемое насосом или смесительной установкой;

ΔРе.пр. – естественное циркуляционное давление, возникающее в расчетном кольце системы вследствие охлаждения воды в отопительных приборах.

ΔРе.тр. – естественное циркуляционное давление, возникающее за счет охлаждения воды в трубах.

Для вертикальных однотрубных систем отопления Б=1,0.

Насосное циркуляционное давление рассчитывается по следующему соотношению:

ΔРн=100Σl, (24)

где Σl – сумма длин расчетных участков циркуляционного кольца.

ΔРн=100∙93,76=9376 Па.

Естественное циркуляционное давление определим по формуле:

ΔРе.пр= , (25)

где Qi – необходимая теплоотдача теплоносителем в помещение;

hi – вертикальное расстояние между условными центрами нагрева воды в тепловом пункте и охлаждения в стояке для i-го прибора;

β – среднее приращение плотности при понижении температуры воды на 1оС /таблица 10.4(6)/;

β1, β2 – поправочные коэффициенты, учитывающие дополнительную теплоотдачу в помещения /с.157(7)/;

N – число приборов в стояке;

Gст – расход воды в стояке, определяемый по формуле:

Gст=. (26)

Gст=

Расчетное циркуляционное давление определяем по формуле(23), пренебрегая как незначительной величиной ΔРе.тр, принимая ΔРн по формуле (24) и ΔРе.пр по формуле(25):

ΔРр=9376+2862,91=12238,91 Па.

Средняя ориентировочная удельная линейная потеря давления определяется по формуле:

Rcр=, Па/м; (27)

Вычисляем удельную характеристику сопротивления по формуле:

Sуд=Rcp/G2, Па/м(кг/ч)2; (28)

где G – ориентировочный расход воды на участке, вычисленный по формуле(26).

Удельная характеристика сопротивления стояка 5 при найденном значении Rср определяется по формуле (28)

Sуд.р.=84,85/5102=3,26∙10-4 Па/м(кг/ч)2.

По Sуд.р. из таблиц 10.7. с.91(6) принимаем диаметр стояка dу=25мм.

Потери давления на трение и местные сопротивления на участке определяют по формуле:

ΔРуч.=SG2, Па; (29)

где S – характеристика гидравлического сопротивления участка, определяемая по соотношению

Па/(кг/ч)2; (30)

где А – удельное динамическое давление /см.табл.10.7.(6)/;

приведенный коэффициент гидравлического трения / см.табл.10.7. (6)/.

Характеристика сопротивления стояка 11 и магистральных участков находится по формуле (30):

Sст1=1,23∙10-4(1,4∙2,17+29,6)=89,79∙10-4 Па/(кг/ч)2.

Значения коэффициентов местных сопротивлений принимаются по таблице II.11-II.12(6). Стояк 11:

20отводов dу=25мм ξ=0,5∙20=10

2 вентиля dу=25мм ξ=9,3∙2=18,6

пробковый кран dу=25мм ξ=1

Σξ=29,6

• Диаметр магистральных участков 1-2 и 1’-2’ примем dу=25мм . Для них найдем характеристику сопротивления участков 1-2 и 1’-2’:

Sуч.1-2,1’-2’=1,23∙10-4(1,4∙2,17+3,7)=89,79∙10-4 Па/м(кг/ч)2.

Коэффициенты местных сопротивлений на участках 1-2 и 1’-2’:

1 тройник проходной ξ=2=2;

2 отвода ξ=1∙2=2

Воздухосборник ξ=1,5.

• Вычислим характеристику сопротивления приборного узла.

замыкающий участок, dу=15мм:

Sз.уч.=10,6∙10-4(2∙0,5+3)=46,11∙10-4 Па/(кг/ч)2.

Коэффициенты местных сопротивлений замыкающего участка:

2 поворотных тройника Σξ=1,5∙2=3.

Диаметр подводок dу=20мм. Характеристика сопротивления подводки равна:

Sпод=3,19∙10-4(1,8∙1+3,6)=17,23∙10-4 Па/(кг/ч)2.

Коэффициенты местных сопротивлений для подводок:

1 терморегулятор dу=20мм ξ=1

1 шаровой кран ξ=1

1 радиатор ξ=1,6

Σξ=3,6

Определим проводимости подводок и замыкающих участков:

σ=1/, кг/(ч∙Па0,5); (31)

Характеристика приборного узла определяется по следующему соотношению:

(32)

Тогда суммарная характеристика сопротивления стояка 11 составит:

Sст1=(89,79+8,29+6,67∙9)∙10-4=158,11∙10-4 Па/(кг/ч)2.

Потери давления в стояке 1:

ΔPст1=5102∙158,11∙10-4=4112,4Па.

Переходим к расчету магистральных участков системы отопления.

Участок 3-2 и 3’-2’. Расход участка определится:

G= Gст11+ Gст10=571,2+571,2=1142,4кг/час. Принимаем dу=32мм

Sуч.1-2,1’-2’=0,23∙10-4(1∙6+1,5)=2,93∙10-4 Па/м(кг/ч)2.

Коэффициенты местных сопротивлений на участках 3-2 и 3’-2’:

1 тройник поворотный ξ=1,5;

Аналогично рассматриваем все остальные участки основного циркуляционного кольца. Результаты расчета сводим в таблицу №3.

Таблица №3

Участок

Длина,м

Диаметр,мм

Расход,кг/час

S,10 4Па/(кг/ч)²

∆Р,Па

1-2,1`,-2`

2,2

25

510

8,29

215,6229

3-2,3`-2`

2,8

25

1142,4

6,67

870,04

4-3,4`-3`

6

32

2013,95

2,93

1186,38

5-4,5`-4`

0,4

40

2927,85

0,42

358,84

6-5,6`-5`

6,4

50

3501,9

1,42

1737,74

7-6,7`-6`

4,3

65

6832,74

0,46

404,39

8-7,8`-7`

39,8

80

13332,64

0,19

3417,74

Суммарные потери давления в системе:

ΔРсис.=4112,4+870,04+1186,38+358,84+1737,7+404,39+3417,74=12087,57 Па.

Сравнивая суммарные потери давления в системе с располагаемым, получаем запас давления в главном циркуляционном кольце:

,

что отвечает условию ΔРсис.≈0,9ΔРр.

Рассмотрим наиболее приближенный стояк к главному стояку. Это 10 стояк, тепловая нагрузка которого составляет 15507 Вт. Расход теплоносителя в стояке 10 определяем по формуле:

Располагаемое давление в стояке 10 ΔРст10=ΔР ст11 =4112,4Вт

Определим удельную потерю давления в стояке 11 по формуле(27):

Удельная характеристика сопротивления стояка 11 определяется по формуле (28):

Па/м(кг/ч)2.

Диаметр стояка 11 по таблице 10.7. (6) принимаем dу=25мм.

Рассчитаем характеристику сопротивления стояка 10 по формуле (30):

Sст1=3,19∙10-4(1,4∙31,5+29,6)=90,65∙10-4 Па/(кг/ч)2.

Значения коэффициентов местных сопротивлений принимаются по таблице II.11-II.12(6). Стояк10:

20 отодов dу=25мм ξ=0,5∙20=10

2 вентиля dу=25мм ξ=9,3∙2=18,6

пробковый кран dу=25мм ξ=1

Σξ=29,6

Вычислим характеристику сопротивления приборного узла.

замыкающий участок, dу=15мм:

Sз.уч.=10,6∙10-4(2∙0,5+3)=46,11∙10-4 Па/(кг/ч)2.

Коэффициенты местных сопротивлений замыкающего участка:

2 поворотных тройника Σξ=1,5∙2=3.

Диаметр подводок dу=20мм. Характеристика сопротивления подводки равна:

Sпод=3,19∙10-4(1,8∙1+3,6)=17,23∙10-4 Па/(кг/ч)2.

Коэффициенты местных сопротивлений для подводок:

1 терморегулятор dу=20мм ξ=1

1 шаровой кран ξ=1

1 радиатор ξ=1,6

Σξ=3,6

Определим проводимости подводок и замыкающих участков:

σ=1/, кг/(ч∙Па0,5); (31)

Характеристика приборного узла определяется по следующему соотношению:

(32)

Тогда суммарная характеристика сопротивления стояка 11 составит:

Sст=(90,65+6,67∙7)∙10-4=150,68∙10-4 Па/(кг/ч)2.

ΔРст10=150,68∙10-4∙546,722=4503,9 Па.

Проверим увязку потерь давления в стояках 9 и 11.

Как видно потери давления в стояке увязаны.

Аналогично проведя расчёт последнего в кольце стояка 7, принимаем dу=25мм и ΔРст7 =6228,1Па, что расходится с потерями давления до этого стояка на -2%

studfiles.net

Самостоятельный расчет тепловой нагрузки на отопление: часовых и годовых показателей

Как оптимизировать затраты на отопление? Эта задача решается только комплексным подходом, учитывающим все параметры системы, здания и климатические особенности региона. При этом важнейшей составляющей является тепловая нагрузка на отопление: расчет часовых и годовых показателей входят в систему вычислений КПД системы.

Зачем нужно знать этот параметр

Распределение тепловых потерь в доме

Что же представляет собой расчет тепловой нагрузки на отопление? Он определяет оптимальное количество тепловой энергии для каждого помещения и здания в целом. Переменными величинами являются мощность отопительного оборудования – котла, радиаторов и трубопроводов. Также учитываются тепловые потери дома.

В идеале тепловая мощность отопительной системы должна компенсировать все тепловые потери и при этом поддерживать комфортный уровень температуры. Поэтому прежде чем выполнить расчет годовой нагрузки на отопление, нужно определиться с основными факторами, влияющими на нее:

  • Характеристика конструктивных элементов дома. Наружные стены, окна, двери, вентиляционная система сказываются на уровне тепловых потерь;
  • Размеры дома. Логично предположить, что чем больше помещение – тем интенсивнее должна работать система отопления. Немаловажным фактором при этом является не только общий объем каждой комнаты, но и площадь наружных стен и оконных конструкций;
  • Климат в регионе. При относительно небольших снижениях температуры на улице нужно малое количество энергии для компенсации тепловых потерь. Т.е. максимальная часовая нагрузка на отопление напрямую зависит от степени снижения температуры в определенный период времени и среднегодовое значение для отопительного сезона.

Учитывая эти факторы составляется оптимальный тепловой режим работы системы отопления. Резюмируя все вышесказанное можно сказать, что определение тепловой нагрузки на отопление необходимо для уменьшения расхода энергоносителя и соблюдения оптимального уровня нагрева в помещениях дома.

Для расчета оптимальной нагрузки на отопление по укрупненным показателям нужно знать точный объем здания. Важно помнить, что эта методика разрабатывалась для больших сооружений, поэтому погрешность вычислений будет велика.

Выбор методики расчета

Санитарно-эпидемиологические требования для жилых домов

Перед тем, как выполнить расчет нагрузки на отопление по укрупненным показателям или с более высокой точностью необходимо узнать рекомендуемые температурные режимы для жилого здания.

Во время расчета характеристик отопления нужно руководствоваться нормами СанПиН 2.1.2.2645-10. Исходя из данных таблицы, в каждой комнате дома необходимо обеспечить оптимальный температурный режим работы отопления.

Методики, по которым осуществляется расчет часовой нагрузки на отопление, могут иметь различную степень точности. В некоторых случаях рекомендуется использовать достаточно сложные вычисления, в результате чего погрешность будет минимальна. Если же оптимизация затрат на энергоносители не является приоритетной задачей при проектировании отопления – можно применять менее точные схемы.

Во время расчета почасовой нагрузки на отопление нужно учитывать суточную смену уличной температуры. Для улучшения точности вычисления нужно знать технические характеристики здания.

Простые способы вычисления тепловой нагрузки

Любой расчет тепловой нагрузки нужен для оптимизации параметров системы отопления или улучшения теплоизоляционных характеристик дома. После его выполнения выбираются определенные способы регулирования тепловой нагрузки отопления. Рассмотрим нетрудоемкие методики вычисления этого параметра системы отопления.

Зависимость мощности отопления от площади
Таблица поправочных коэффициентов для различных климатических зон России

Для дома со стандартными размерами комнат, высотой потолков и хорошей теплоизоляцией можно применить известное соотношение площади помещения к требуемой тепловой мощности. В таком случае на 10 м² потребуется генерировать 1 кВт тепла. К полученному результату нужно применить поправочный коэффициент, зависящий от климатической зоны.

Предположим, что дом находится в Московской области. Его общая площадь составлять 150 м². В таком случае часовая тепловая нагрузка на отопление будет равна:

15*1=15 кВт/час

Главным недостатком этого метода является большая погрешность. Расчет не учитывает изменение погодных факторов, а также особенности здания – сопротивление теплопередачи стен, окон. Поэтому на практике его использовать не рекомендуется.

Укрупненный расчет тепловой нагрузки здания

Укрупненный расчет нагрузки на отопление характеризуется более точными результатами. Изначально он применялся для предварительного расчета этого параметра при невозможности определить точные характеристики здания. Общая формула для определения тепловой нагрузки на отопление представлена ниже:

Где q° — удельная тепловая характеристика строения. Значения нужно брать из соответствующей таблицы, а – поправочный коэффициент, о котором говорилось выше, Vн – наружный объем строения, м³, Tвн и Tнро – значения температуры внутри дома и на улице.

Таблица удельных тепловых характеристик зданий

Предположим, что необходимо рассчитать максимальную часовую нагрузку на отопление в доме с объемом по наружным стенам 480 м³ (площадь 160 м², двухэтажный дом). В этом случае тепловая характеристика будет равна 0,49 Вт/м³*С. Поправочный коэффициент а = 1 (для Московской области). Оптимальная температура внутри жилого помещения (Твн ) должна составлять +22°С. Температура на улице при этом будет равна -15°С. Воспользуемся формулой для расчета часовой нагрузки на отопление:

Q=0.49*1*480(22+15)= 9,408 кВт

По сравнению с предыдущим расчетом полученная величина меньше. Однако она учитывает важные факторы – температуру внутри помещения, на улице, общий объем здания. Подобные вычисления можно сделать для каждой комнаты. Методика расчета нагрузки на отопление по укрупненным показателям дает возможность определить оптимальную мощность для каждого радиатора в отдельно взятом помещении. Для более точного вычисления нужно знать среднетемпературные значения для конкретного региона.

Такой метод расчета можно применять для вычисления часовой тепловой нагрузки на отопление. Но полученные результаты не дадут оптимально точную величину тепловых потерь здания.

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.

К полученным результатам нужно прибавить значение тепловых потерь через крышу и пол. Это можно сделать поправочным коэффициентом 1,2 – 6,07*1,2=7,3 кВт/ч.

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.

strojdvor.ru

2. Расход тепла на отопление по укрупненным показателям

Для определения расчетного расхода тепла на отопление здания можно пользоваться формулой

Q = qот * Vзд ( tвн – tн ) * 10 -3 , кВт,

где qот – удельная тепловая характеристика здания, Вт/м3 оС

Vзд – общий наружный объем здания, м3.

Удельная тепловая характеристика здания находится по формуле

qот = P/S  1/Rст + ρ ( 1/Rок – 1/Rст )] + 1/h ( 0,9 *1/Rпл + 0,6 *1/Rпт ) ,

где P, S, h - периметр, площадь, высота здания, м

ρ – степень остекленности здания, равная отношению общей площади световых проемов к площади вертикальных ограждений здания, ρ = Fост /Fверт.огр.

Rст, Rок, Rпл, Rпт – сопротивление теплопередаче стен, окон, пола, потолка.

Величина удельной тепловой характеристики определяет средние теплопотери 1м3 здания, отнесенные к расчетной разнице температур, равной 1оС.

Характеристикой qот удобно пользоваться для теплотехнической оценки возможных конструктивно-планировочных решений здания.

По рассчитанному расходу тепла подбирают котел системы отопления (Приложение 1) и выполняется его установка в помещении котельной с учетом норм проектирования (Приложение 2).

3. Тепловой баланс помещений

В зданиях и помещениях с постоянным тепловым режимом сопоставляют теплопотери и теплопоступления в расчетном режиме. Для жилых и общественных зданий принимают, что в помещениях теплоисточники отсутствуют, и тепловая мощность системы отопления должна возместить потери тепла через наружные ограждения.

Теплопотери через ограждающие конструкции помещения складываются из теплопотерь через отдельные ограждения Q, определенные с округлением до 10 Вт по формуле:

Q = F * 1/R *( t вн – tн ) * ( 1 + β ) * n Вт, где

F – расчетная площадь ограждения, м2 (правила обмера ограждений см. Приложение 3)

R – сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, м2 оС/Вт

tвн – температура помещения, 0С

tнV – расчетная наружная температура наиболее холодной пятидневки, 0С

β – добавочные потери теплоты в долях от основных потерь,

n – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций к наружному воздуху

Расчеты теплопотерь сводятся в таблицу (см. Приложение 4)

Добавочные теплопотери β

1. Добавка на ориентацию – для всех вертикальных ограждений

С, СВ, В, СЗ - 0,1

ЮЗ, З - 0,05

2. Добавка в угловых помещениях общественных и производственных зданий (имеющих две и более наружные стены) принимаются для всех вертикальных ограждений в размере β = 0,15.

3. Добавка на поступление холодного воздуха через входы в здание (эксплуатируемые постоянно) принимается

  • для двойных дверей с тамбуром между ними 0,27 Н

  • то же без тамбура 0,34 Н

  • для одинарных дверей 0,22 Н

где Н – высота здания в м.

Значения коэффициента n

Ограждающие конструкции

n

Наружные стены

1

Перекрытия над холодными подвалами, сообщающимися с наружным воздухом, перекрытия чердачные

0,9

Перекрытия над неотапливаемыми подвалами со световыми проемами в стенах

0,75

Перекрытия над неотапливаемыми подвалами без световых проемов в стенах

0,6

Стены, отделяющие от неотапливаемых помещений, сообщающиеся с наружным воздухом

0,7

Стены, отделяющие от неотапливаемых помещений, не сообщающиеся с наружным воздухом

0,4

studfiles.net

teplo-ltd.ru


Смотрите также