Výpočet tepelné zátěže pro vytápění budovy: vzorec, příklady

Kdy návrh topného systému,

Tepelná zátěž: co je to?

Tímto termínem rozumíme množství tepla, které vytápěcí zařízení vypouští. Předběžný výpočet tepelné zátěže umožňuje vyhnout se zbytečným nákladům na získání součástí topného systému a na jeho instalaci. Tento výpočet také pomůže správně distribuovat množství uvolněného tepla šetrně a rovnoměrně v celé budově.

V těchto výpočtech existuje mnoho nuancí. Například materiál, ze kterého postavil budovy, izolace, regionu apod. Odborníci se snaží vzít v úvahu, jak mnoho faktorů a charakteristik pro přesnější výsledky.

Výpočet tepelného zatížení s chybami a nepřesnostmi vede k neefektivnímu provozu topného systému. Dokonce se stane, že budete muset znovu použít části již fungujícího designu, což nevyhnutelně vede k neplánovaným výdajům. Ano, a bytové a komunální organizace vypočítají náklady na služby na základě údajů o tepelném zatížení.

Hlavní faktory

Ideální konstrukční a konstruovaný topný systém by měl udržovat nastavenou teplotu v místnosti a kompenzovat výsledné tepelné ztráty. Při výpočtu tepelného zatížení topného systému v budově je třeba vzít na vědomí:

- Účel budovy: obytná nebo průmyslová.

- Charakteristika konstrukčních prvků konstrukce. Jsou to okna, stěny, dveře, střešní a větrací systém.

- Rozměry bytu. Čím více je, tím silnější by měl být topný systém. Je třeba vzít v úvahu prostor okenních otvorů, dveří, vnější stěny a objem každé vnitřní místnosti.

- Přítomnost místností pro zvláštní účely (sauna, sauna atd.).

- Stupeň vybavení technickými zařízeními. To znamená přítomnost přívodu horké vody, větracích systémů, klimatizace a typu topného systému.

- Teplotní režim pro jednu místnost. Například v místnostech určených ke skladování nepotřebujete udržovat pohodlnou teplotu pro osobu.

- Počet bodů teplé vody. Čím více je, tím více je systém načten.

- Plocha zasklených ploch. Pokoje s francouzskými okny ztrácejí značné množství tepla.

- Další podmínky. V obytných budovách to může být počet pokojů, balkonů a lodžií a koupelny. V průmyslu - počet pracovních dnů v kalendářním roce, posuny, technologický řetězec výrobního procesu atd.

- Klimatické podmínky regionu. Kdy výpočet tepelných ztrát Jsou zohledněny teploty ulice. Pokud jsou rozdíly nevýznamné, pak malé množství energie půjde do vyrovnání. Zatímco u -40^oZvenčí okna vyžadují značné náklady.

Zvláštnosti stávajících metod

Parametry zahrnuté do výpočtu tepelného zatížení se nacházejí v SNiPs a GOSTs. Mají také speciální koeficienty přenosu tepla. Z pasy zařízení zahrnutých do topného systému se berou digitální charakteristiky týkající se určitého topného tělesa, kotle apod. A také tradičně:

- Spotřeba tepla, odebraná po dobu nejvýše jedné hodiny topného systému,

- maximální tok tepla vycházející z jednoho radiátoru,

- celkové náklady na teplo v určitém období (obvykle - sezóna) - v případě potřeby kalkulace hodinové zatížení sítě dálkového vytápění, výpočet by měl být proveden s přihlédnutím ke změnám teploty během dne.

Vykonané výpočty se porovnávají s plochou vytápění celého systému. Indikátor je zcela přesný. Některé odchylky se dějí. Například u průmyslových budov bude nutné zohlednit snížení spotřeby tepelné energie o víkendech a svátcích a v obytných prostorách - v noci.

Metody výpočtu topných systémů mají několik stupňů přesnosti. Abychom minimalizovali chybu, je třeba použít poměrně složité výpočty. Méně přesné schémata se používají, pokud cílem není optimalizace nákladů na topný systém.

Základní metody výpočtu

Dosavadní výpočet tepelné zátěže pro vytápění budovy lze provést jedním z následujících způsobů.

Tři hlavní

1. Pro výpočet se provádějí rozšířené indikátory.
2. U základny jsou odebírány ukazatele pro konstrukční prvky budovy. Zde je také důležitý výpočet tepelných ztrát vedoucích k ohřevu vnitřního objemu vzduchu.
3. Všechny objekty vstupující do topného systému jsou vypočteny a sčítány.

Jeden přibližný

Existuje čtvrtá možnost. Má dostatečně velkou chybu, protože indikátory jsou velmi průměrné nebo nedostatečné. Zde je vzorec - Q_od = q₀ * a * V_H * (t_EN - t_NRA), kde:

• q₀- specifická tepelná charakteristika budovy (nejčastěji určená nejchladnějším obdobím),
• a - korekční faktor (závisí na regionu a je převzat z připravených tabulek),
• V_H - Objem vypočítaný na vnějších rovinách.

Příklad jednoduchého výpočtu

U konstrukcí se standardními parametry (výška stropů, velikost místnosti a dobrých tepelně izolačních vlastností), může být použita s jednoduchou korekci parametrů poměr pro koeficientu v závislosti na regionu.

Předpokládejme, že dům se nachází v oblasti Arkhangelsku a její rozloha je 170 metrů čtverečních. m. Tepelná zátěž bude 17 * 1,6 = 27,2 kW / h.

Taková definice tepelného zatížení nezohledňuje mnoho důležitých faktorů. Například konstrukční prvky konstrukce, teploty, počtu stěn, je poměr plochy stěn a okenních otvorů, a tak dále. Proto takové výpočty nejsou vhodné pro vážné projekty topného systému.

Výpočet topného tělesa podle oblasti

Záleží na materiálu, ze kterého jsou vyrobeny. Nejčastěji se dnes používaly bimetalické, hliníkové, ocelové, mnohem méně často litinové radiátory. Každý z nich má vlastní ukazatel přenosu tepla (tepelná energie). Bimetalové radiátory s vzdáleností mezi osami o průměru 500 mm mají 180 - 190 W. Radiátory z hliníku mají prakticky stejné parametry.

Přenos tepla popsaných radiátorů se vypočítá na jeden úsek. Ocelová deska radiátoru není sklápěcí. Proto je jejich přenos tepla určen na základě velikosti celého zařízení. Například tepelná energie, dvouřadé chladič 1100 mm šířka a 200 mm na výšku je 1010 W a deskové otopné těleso z oceli 500 mm široké a 220 mm vysoké bude 1644 wattů.

Výpočet topného tělesa pro daný prostor zahrnuje následující základní parametry:

- výška stropů (standardní - 2,7 m),

- Tepelný výkon (na čtvereční metr - 100 W),

- jedna vnější stěna.

Tyto výpočty ukazují, že na každých 10 km čtverečních. m potřebuje 1 000 wattů tepelné energie. Tento výsledek je dělen tepelným výkonem jedné části. Odpověď je požadovaný počet sekcí chladiče.

Pro jižní regiony naší země i pro severní regiony byly vyvinuty snížení a zvyšování koeficientů.

Průměrný výpočet a přesnost

Při zohlednění popsaných faktorů se průměrný výpočet provádí podle následujícího schématu. Pokud je 1 čtverec. m vyžaduje 100 wattů tepla, pak pokoj 20 metrů čtverečních. m by měl dostat 2 000 Wattů. Radiátor (populární bimetalický nebo hliník) z osmi sekcí přidělí asi 150 W. Rozdělíme 2 000 na 150, získáme 13 sekcí. Je to spíše zvětšený výpočet tepelné zátěže.

Přesný vzhled vypadá trochu děsivě. Ve skutečnosti není nic komplikovaného. Zde je vzorec:

Q_t = 100 W / m² × S (_prostor) m² × q₁ × q₂ × q₃ × q₄ × q₅ × q_6.× q_7., kde:

• q₁ - typ zasklení (konvenční = 1,27, dvojité = 1,0, trojité = 0,85);
• q₂ - izolace stěn (slabá nebo chybějící = 1,27, stěna rozložená ve 2 cihlach = 1,0, moderní, vysoká = 0,85);
• q₃ - poměr celkové plochy okenních otvorů v podlahové plochy (40% 1,2 = 30% 1.1 = 20% - 0,9 10% = 0,8);
• q₄ - pouliční teplota (minimální hodnota je: -35^oC = 1,5, -25^oC = 1,3, -20^oC = 1,1, -15^oC = 0,9, -10^oC = 0,7);
• q₅ - počet vnějších stěn v místnosti (všechny čtyři = 1,4, tři = 1,3, rohová místnost = 1,2, jedna = 1,2);
• q_6. - druh vypořádacího sálu nad obytnou místností (studená podkroví = 1,0, teplé podkroví = 0,9, obytná vyhřívaná místnost = 0,8);
• q_7. - výška stropu (4,5 m = 1,2, 4,0 m = 1,15, 3,5 m = 1,1, 3,0 m = 1,05, 2,5 m = 1,3).

Podle kterékoliv z popsaných metod je možné vypočítat tepelné zatížení bytové budovy.

Odhadovaný výpočet

Podmínky jsou následující. Minimální teplota v chladné sezóně je -20^oC. Pokoj 25 metrů čtverečních. m s trojitým sklem, francouzskými okny, výška stropu 3,0 m, dvě cihlové zdi a nevytápěné podkroví. Výpočet bude následující:

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

Výsledek, 2 356,20, dělejte 150. V důsledku toho se ukazuje, že v místnosti s uvedenými parametry je třeba nainstalovat 16 sekcí.

Pokud potřebujete vypočítat gigakalory

Pokud v otevřeném topném okruhu není žádný měřič tepla, vypočtejte tepelné zatížení pro ohřev budovy pomocí vzorce Q = V * (T₁ - T₂) / 1000, kde:

• V - množství vody spotřebované topným systémem se vypočítá v tunách nebo m³,
• T₁ - číslo udávající teplotu horké vody se měří v ^oC a pro výpočty se odebírá teplota odpovídající určitému tlaku v systému. Tento indikátor má své vlastní jméno - entalpii. Pokud neexistuje žádný praktický způsob vyjmutí indikátorů teploty, použijte průměrný indikátor. Je v rozsahu 60-65^oC.
• T₂ Teplota studené vody. Je obtížné ji měřit v systému, a proto byly vyvinuty konstantní ukazatele v závislosti na teplotě na ulici. Například v jednom z regionů, v chladné sezóně se toto číslo rovná 5, v létě - 15.
• 1 000 - koeficient pro okamžité získání výsledku v gigakaloriích.

V případě uzavřeného okruhu se vypočte tepelné zatížení (gcal / hodina) jiným způsobem:

Q_od = alfa- * q_o * V * (t_v - t_n.p.) * (1 + K_n.p.) * 0,000001, kde

• alfa- je koeficient určený ke korekci klimatických podmínek. Bere se v úvahu, jestliže se pouliční teplota liší od -30^oC;
• V - objem konstrukce externími měřeními;
• q_o - specifický index vytápění struktury pro daný t_n.p. = -30^oC, měřeno v kcal / m³* C;
• t_v - vypočtená vnitřní teplota v budově;
• t_n.p. - odhadovaná pouliční teplota pro návrh topného systému;
• K_n.p. Infiltrační koeficient. To je způsobeno poměrem tepelných ztrát budovy osídlení s infiltrací a přenosem tepla přes vnější konstrukční prvky při pouličních teplotách, které jsou specifikovány v rámci připravovaného projektu.

Výpočet tepelného zatížení je poněkud rozšířen, ale tento vzorec je uveden v technické literatuře.

Prohlídka s termovizírem

Pro zvýšení účinnosti topného systému stále více využíváte tepelné zobrazovací průzkumy struktura.

Tyto práce se provádějí ve tmě. Pro přesnější výsledek je třeba dodržet teplotní rozdíl mezi místností a ulicí: musí být nejméně 15^o. Svítidla pro denní světlo a žárovky jsou vypnuty. Doporučuje se, aby byly koberce a nábytek maximálně odstraněny, srazily zařízení, což způsobilo určité chyby.

Průzkum je pomalý, údaje jsou pečlivě zaznamenávány. Schéma je jednoduché.

První etapa práce prochází uvnitř místnosti. Přístroj se postupně posouvá od dveří k oknu a věnuje zvláštní pozornost rohům a jiným kloubům.

Druhou etapou je prohlídka vnějších stěn budovy tepelnou kamerou. Klouby jsou rovněž pečlivě zkontrolovány, zejména při připojení ke střeše.

Třetí etapou je zpracování dat. Za prvé, zařízení to provede, pak se čtení převedou do počítače, kde odpovídající programy dokončí zpracování a výsledek.

Pokud průzkum provedla licencovaná organizace, vydá zprávu o výsledcích práce s povinnými doporučeními. Pokud byla práce provedena osobně, musíte se spoléhat na vaše znalosti a případně i na pomoc internetu.