Uafhængig beregning af varmebelastningen til opvarmning: time- og årlige indikatorer

Hvordan optimeres varmeomkostningerne? Denne opgave løses kun ved en integreret tilgang, der tager højde for alle parametre for systemet, bygninger og klimatiske træk i regionen. I dette tilfælde er den vigtigste komponent varmebelastningen ved opvarmning: beregningen af ​​time- og årlige indikatorer er inkluderet i systemet til beregning af systemets effektivitet.

Hvorfor skal du kende denne parameter

Hvad er beregningen af ​​varmebelastningen til opvarmning? Det bestemmer den optimale mængde varmeenergi for hvert rum og bygningen som helhed. Variabler er kraften i varmeudstyr - kedel, radiatorer og rørledninger. Husets varmetab tages også i betragtning.

Ideelt set skal varmeeffekten fra varmesystemet kompensere for alle varmetab og samtidig opretholde et behageligt temperaturniveau. Derfor skal du bestemme de vigtigste faktorer, der påvirker den, før du beregner den årlige varmebelastning:

• Karakteristika for husets strukturelle elementer. Ydre vægge, vinduer, døre, ventilationssystem påvirker niveauet for varmetab;
• Husets dimensioner. Det er logisk at antage, at jo større rummet er, desto mere intensivt skal varmesystemet fungere. En vigtig faktor i dette er ikke kun det samlede rumfang i hvert rum, men også arealet af de ydre vægge og vinduesstrukturer;
• Klimaet i regionen. Med relativt små temperaturfald udenfor er der brug for en lille mængde energi for at kompensere for varmetab. De der. den maksimale timevarmebelastning afhænger direkte af graden af ​​temperaturfald i en bestemt periode og den gennemsnitlige årlige værdi for fyringssæsonen.

Under hensyntagen til disse faktorer udarbejdes den optimale termiske driftsform for varmesystemet. Sammenfattende alt det ovenstående kan vi sige, at det er nødvendigt at bestemme varmebelastningen ved opvarmning for at reducere energiforbruget og opretholde det optimale niveau for opvarmning i husets lokaler.

For at beregne den optimale varmebelastning baseret på aggregerede indikatorer skal du kende bygningens nøjagtige volumen. Det er vigtigt at huske, at denne teknik blev udviklet til store strukturer, så beregningsfejlen vil være stor.

Valg af beregningsmetode

Før du beregner varmebelastningen i henhold til forstørrede indikatorer eller med en højere nøjagtighed, er det nødvendigt at finde ud af de anbefalede temperaturforhold for en boligbygning.

Ved beregning af opvarmningsegenskaber skal man være styret af normerne i SanPiN 2.1.2.2645-10. Baseret på dataene i tabellen er det i hvert rum i huset nødvendigt at sikre den optimale temperaturtilstand for opvarmning.

De metoder, hvormed beregningen af ​​timevarmebelastningen udføres, kan have varierende grad af nøjagtighed. I nogle tilfælde anbefales det at bruge temmelig komplekse beregninger, hvilket resulterer i, at fejlen er minimal. Hvis optimering af energiomkostninger ikke er en prioritet i design af opvarmning, kan mindre nøjagtige ordninger bruges.

Ved beregning af timevarmebelastningen skal der tages hensyn til den daglige ændring af udetemperaturen. For at forbedre nøjagtigheden af ​​beregningen skal du kende bygningens tekniske egenskaber.

Enkle måder at beregne varmebelastning på

Enhver beregning af varmebelastningen er nødvendig for at optimere varmesystemets parametre eller forbedre husets varmeisoleringsegenskaber. Efter afslutningen vælges visse metoder til regulering af varmebelastningen på opvarmningen. Overvej de brugervenlige metoder til beregning af denne parameter i varmesystemet.

Afhængighed af varmeeffekt på området

For et hus med standardrumstørrelser, lofthøjder og god varmeisolering kan et kendt forhold mellem rumareal og den krævede varmeydelse anvendes. I dette tilfælde skal 10 m² generere 1 kW varme. For at opnå det opnåede resultat skal du anvende en korrektionsfaktor afhængigt af klimazonen.

Lad os antage, at huset ligger i Moskva-regionen. Dets samlede areal er 150 m². I dette tilfælde vil den timevarme belastning til opvarmning være lig med:

15 * 1 = 15 kW / time

Den største ulempe ved denne metode er dens store fejl. Beregningen tager ikke højde for ændringer i vejrfaktorer såvel som bygningsfunktioner - varmeoverførselsmodstand af vægge, vinduer. Derfor anbefales det ikke at bruge det i praksis.

Samlet beregning af bygningens termiske belastning

Den forstørrede beregning af varmebelastningen er kendetegnet ved mere nøjagtige resultater. Oprindeligt blev det brugt til foreløbig at beregne denne parameter, når det var umuligt at bestemme bygningens nøjagtige egenskaber. Den generelle formel til bestemmelse af varmebelastningen til opvarmning er vist nedenfor:

Hvor q ° - specifikke termiske egenskaber ved strukturen. Værdierne skal tages fra den tilsvarende tabel,men - ovennævnte korrektionsfaktorVн - bygningens ydre volumen, m³,TVn og Tnro - temperaturværdier inde i huset og udenfor.

Antag, at du vil beregne den maksimale timevarmebelastning i et hus med et volumen på 480 m³ langs ydervæggene (areal 160 m², to-etagers hus). I dette tilfælde vil den termiske egenskab være lig med 0,49 W / m³ * C. Korrektionsfaktor a = 1 (for Moskva-regionen). Den optimale temperatur inde i boligen (Tvn) skal være + 22 ° C. Temperaturen udenfor vil være -15 ° C. Lad os bruge formlen til at beregne timevarmebelastningen:

Q = 0,49 * 1 * 480 (22 + 15) = 9,408 kW

Sammenlignet med den tidligere beregning er den resulterende værdi mindre. Det tager dog højde for vigtige faktorer - temperaturen inde i rummet, udenfor, bygningens samlede volumen. Lignende beregninger kan udføres for hvert rum. Metoden til beregning af varmebelastningen i henhold til de forstørrede indikatorer gør det muligt at bestemme den optimale effekt for hver radiator i et separat rum. For en mere nøjagtig beregning skal du kende de gennemsnitlige temperaturværdier for et bestemt område.

Denne beregningsmetode kan bruges til at beregne timevarmebelastningen til opvarmning. De opnåede resultater giver dog ikke en optimalt nøjagtig værdi af bygningens varmetab.

Nøjagtige beregninger af varmebelastningen

Men alligevel giver denne beregning af den optimale varmebelastning til opvarmning ikke den krævede beregningsnøjagtighed. Det tager ikke højde for den vigtigste parameter - bygningens egenskaber. Den vigtigste er modstanden mod varmeoverførsel, materialet til fremstilling af individuelle elementer i huset - vægge, vinduer, loft og gulv. Det er de, der bestemmer graden af ​​konservering af termisk energi, der modtages fra varmesystemets varmebærer.

Hvad er varmeoverførselsmodstand (R)? Dette er den gensidige af varmeledningsevnen (λ) - materialestrukturens evne til at overføre termisk energi. De der. jo højere værdien af ​​varmeledningsevne, jo højere varmetab. For at beregne den årlige varmebelastning kan du ikke bruge denne værdi, da den ikke tager højde for materialets tykkelse (d). Derfor bruger eksperter parameteren varmeoverførselsmodstand, som beregnes ved hjælp af følgende formel:

R = d / λ

Beregning for vægge og vinduer

Der er normaliserede værdier for varmeoverførselsmodstanden på vægge, som direkte afhænger af regionen, hvor huset ligger.

I modsætning til den samlede varmebelastningsberegning skal du først beregne varmeoverførselsmodstanden for de ydre vægge, vinduer, stueetagen og loftsetagen. Lad os tage følgende kendetegn ved huset som grundlag:

• Vægområde - 280 m²... Det inkluderer vinduer - 40 m²;
• Vægmateriale - massiv mursten (λ = 0,56). Udvendig vægtykkelse - 0,36 m... Baseret på dette beregner vi modstanden fra tv-transmissionen - R = 0,36 / 0,56 = 0,64 m2 * С / W;
• For at forbedre varmeisoleringsegenskaberne blev der installeret en ekstern isolering - ekspanderet polystyren med en tykkelse 100 mm... For ham λ = 0,036... Henholdsvis R = 0,1 / 0,036 = 2,72 m2 * C / W;
• Total værdi R for ydervægge er 0,64+2,72= 3,36 hvilket er en meget god indikator for husets varmeisolering;
• Vindues overførselsmodstand - 0,75 m² * С / W (dobbeltrude med argonpåfyldning).

Faktisk vil varmetab gennem væggene være:

(1 / 3,36) * 240 + (1 / 0,75) * 40 = 124 W ved en temperaturforskel på 1 ° C

Vi tager temperaturindikatorerne det samme som for den samlede beregning af varmebelastningen + 22 ° С indendørs og -15 ° С udendørs. Yderligere beregning skal foretages efter følgende formel:

124 * (22 + 15) = 4,96 kWh

Ventilationsberegning

Så er det nødvendigt at beregne ventilationstabene. Den samlede luftmængde i bygningen er 480 m³. Desuden er dens densitet omtrent lig med 1,24 kg / m³. De der. dens masse er 595 kg. I gennemsnit fornyes luften fem gange om dagen (24 timer). I dette tilfælde skal du beregne varmetabet til ventilation for at beregne den maksimale timebelastning til opvarmning:

(480 * 40 * 5) / 24 = 4000 kJ eller 1,11 kW / time

Sammenfattende alle opnåede indikatorer kan du finde det samlede varmetab i huset:

4,96 + 1,11 = 6,07 kWh

På denne måde bestemmes den nøjagtige maksimale varmebelastning. Den resulterende værdi afhænger direkte af temperaturen udenfor. Derfor er det nødvendigt at tage højde for ændringer i vejrforholdene for at beregne den årlige belastning på varmesystemet. Hvis gennemsnitstemperaturen i opvarmningssæsonen er -7 ° C, vil den samlede varmebelastning være lig med:

(124 * (22 + 7) + ((480 * (22 + 7) * 5) / 24)) / 3600) * 24 * 150 (dage i fyringssæsonen) = 15843 kW

Ved at ændre temperaturværdierne kan du foretage en nøjagtig beregning af varmebelastningen for ethvert varmesystem.

Til de opnåede resultater skal du tilføje værdien af ​​varmetab gennem taget og gulvet. Dette kan gøres med en korrektionsfaktor på 1,2 - 6,07 * 1,2 = 7,3 kWh.

Den resulterende værdi angiver energibærernes faktiske omkostninger under driften af ​​systemet. Der er flere måder at regulere varmebelastningen på. Den mest effektive af disse er at reducere temperaturen i lokaler, hvor der ikke er nogen konstant tilstedeværelse af beboere. Dette kan gøres ved hjælp af termostater og installerede temperatursensorer. Men samtidig skal der installeres et to-rør varmesystem i bygningen.

For at beregne den nøjagtige værdi af varmetab kan du bruge den specialiserede Valtec-software. Videomaterialet viser et eksempel på at arbejde med det.