Ανεξάρτητος υπολογισμός του θερμικού φορτίου για θέρμανση: ωριαίοι και ετήσιοι δείκτες

Πώς να βελτιστοποιήσετε το κόστος θέρμανσης; Αυτό το έργο επιλύεται μόνο με μια ολοκληρωμένη προσέγγιση που λαμβάνει υπόψη όλες τις παραμέτρους του συστήματος, τα κτίρια και τα κλιματικά χαρακτηριστικά της περιοχής. Σε αυτήν την περίπτωση, το πιο σημαντικό συστατικό είναι το θερμικό φορτίο κατά τη θέρμανση: ο υπολογισμός των ωριαίων και ετήσιων δεικτών περιλαμβάνεται στο σύστημα για τον υπολογισμό της αποτελεσματικότητας του συστήματος.

Γιατί πρέπει να γνωρίζετε αυτήν την παράμετρο

Ποιος είναι ο υπολογισμός του θερμικού φορτίου για θέρμανση; Προσδιορίζει τη βέλτιστη ποσότητα θερμικής ενέργειας για κάθε δωμάτιο και το κτίριο στο σύνολό του. Οι μεταβλητές είναι η ισχύς του εξοπλισμού θέρμανσης - λέβητας, καλοριφέρ και αγωγών. Λαμβάνονται επίσης υπόψη οι απώλειες θερμότητας του σπιτιού.

Στην ιδανική περίπτωση, η έξοδος θερμότητας του συστήματος θέρμανσης θα πρέπει να αντισταθμίζει όλες τις απώλειες θερμότητας και ταυτόχρονα να διατηρεί ένα άνετο επίπεδο θερμοκρασίας. Επομένως, πριν από τον υπολογισμό του ετήσιου φορτίου θέρμανσης, πρέπει να προσδιορίσετε τους κύριους παράγοντες που το επηρεάζουν:

• Χαρακτηριστικά των δομικών στοιχείων του σπιτιού. Οι εξωτερικοί τοίχοι, τα παράθυρα, οι πόρτες, το σύστημα εξαερισμού επηρεάζουν το επίπεδο απώλειας θερμότητας.
• Διαστάσεις σπιτιού. Είναι λογικό να υποθέσουμε ότι όσο μεγαλύτερο είναι το δωμάτιο, τόσο πιο έντονα πρέπει να λειτουργεί το σύστημα θέρμανσης. Ένας σημαντικός παράγοντας σε αυτό δεν είναι μόνο ο συνολικός όγκος κάθε δωματίου, αλλά και η περιοχή των εξωτερικών τοίχων και των κατασκευών παραθύρων.
• Το κλίμα στην περιοχή. Με σχετικά μικρές πτώσεις θερμοκρασίας έξω, απαιτείται μια μικρή ποσότητα ενέργειας για την αντιστάθμιση των απωλειών θερμότητας. Εκείνοι. Το μέγιστο ωριαίο φορτίο θέρμανσης εξαρτάται άμεσα από τον βαθμό πτώσης της θερμοκρασίας σε μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο και τη μέση ετήσια τιμή για την περίοδο θέρμανσης.

Λαμβάνοντας υπόψη αυτούς τους παράγοντες, καταρτίζεται ο βέλτιστος θερμικός τρόπος λειτουργίας του συστήματος θέρμανσης. Συνοψίζοντας όλα τα παραπάνω, μπορούμε να πούμε ότι ο προσδιορισμός του θερμικού φορτίου κατά τη θέρμανση είναι απαραίτητος για τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας και τη διατήρηση του βέλτιστου επιπέδου θέρμανσης στους χώρους του σπιτιού.

Για να υπολογίσετε το βέλτιστο φορτίο θέρμανσης με βάση συγκεντρωτικούς δείκτες, πρέπει να γνωρίζετε τον ακριβή όγκο του κτιρίου. Είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι αυτή η τεχνική αναπτύχθηκε για μεγάλες κατασκευές, επομένως το σφάλμα υπολογισμού θα είναι μεγάλο.

Επιλογή μεθόδου υπολογισμού

Πριν υπολογίσετε το φορτίο θέρμανσης σύμφωνα με μεγεθυνμένους δείκτες ή με μεγαλύτερη ακρίβεια, είναι απαραίτητο να μάθετε τις συνιστώμενες συνθήκες θερμοκρασίας για ένα κτίριο κατοικιών.

Κατά τον υπολογισμό των χαρακτηριστικών θέρμανσης, πρέπει να ακολουθείτε τους κανόνες του SanPiN 2.1.2.2645-10. Με βάση τα δεδομένα στον πίνακα, σε κάθε δωμάτιο του σπιτιού είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί η βέλτιστη θερμοκρασία θερμοκρασίας.

Οι μέθοδοι με τις οποίες πραγματοποιείται ο υπολογισμός του ωριαίου φορτίου θέρμανσης μπορεί να έχουν διαφορετικούς βαθμούς ακρίβειας. Σε ορισμένες περιπτώσεις, συνιστάται η χρήση μάλλον πολύπλοκων υπολογισμών, με αποτέλεσμα το σφάλμα να είναι ελάχιστο. Εάν η βελτιστοποίηση του ενεργειακού κόστους δεν αποτελεί προτεραιότητα στο σχεδιασμό της θέρμανσης, μπορούν να χρησιμοποιηθούν λιγότερο ακριβή σχήματα.

Κατά τον υπολογισμό του ωριαίου φορτίου θέρμανσης, πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η ημερήσια αλλαγή στην εξωτερική θερμοκρασία. Για να βελτιώσετε την ακρίβεια του υπολογισμού, πρέπει να γνωρίζετε τα τεχνικά χαρακτηριστικά του κτιρίου.

Απλοί τρόποι υπολογισμού θερμικού φορτίου

Απαιτείται υπολογισμός του θερμικού φορτίου για τη βελτιστοποίηση των παραμέτρων του συστήματος θέρμανσης ή τη βελτίωση των θερμομονωτικών χαρακτηριστικών του σπιτιού. Μετά την ολοκλήρωσή του, επιλέγονται ορισμένες μέθοδοι ρύθμισης του θερμικού φορτίου της θέρμανσης. Εξετάστε τις εύχρηστες μεθόδους για τον υπολογισμό αυτής της παραμέτρου του συστήματος θέρμανσης.

Εξάρτηση της θερμαντικής ισχύος στην περιοχή

Για ένα σπίτι με τυπικά μεγέθη δωματίου, ύψος οροφής και καλή θερμομόνωση, μπορεί να εφαρμοστεί μια γνωστή αναλογία περιοχής δωματίου προς την απαιτούμενη απόδοση θερμότητας. Σε αυτήν την περίπτωση, 10 m² θα πρέπει να παράγουν 1 kW θερμότητας. Στο αποτέλεσμα που αποκτήσατε, πρέπει να εφαρμόσετε έναν διορθωτικό συντελεστή ανάλογα με την κλιματική ζώνη.

Ας υποθέσουμε ότι το σπίτι βρίσκεται στην περιοχή της Μόσχας. Η συνολική του επιφάνεια είναι 150 m². Σε αυτήν την περίπτωση, το ωριαίο φορτίο θερμότητας για θέρμανση θα είναι ίσο με:

15 * 1 = 15 kW / ώρα

Το κύριο μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι το μεγάλο σφάλμα. Ο υπολογισμός δεν λαμβάνει υπόψη τις αλλαγές στους καιρικούς παράγοντες, καθώς και τα χαρακτηριστικά του κτιρίου - αντίσταση μεταφοράς θερμότητας στους τοίχους, τα παράθυρα. Επομένως, δεν συνιστάται να το χρησιμοποιείτε στην πράξη.

Συγκεντρωτικός υπολογισμός του θερμικού φορτίου ενός κτιρίου

Ο διευρυμένος υπολογισμός του φορτίου θέρμανσης χαρακτηρίζεται από πιο ακριβή αποτελέσματα. Αρχικά, χρησιμοποιήθηκε για τον προκαταρκτικό υπολογισμό αυτής της παραμέτρου όταν ήταν αδύνατο να προσδιοριστούν τα ακριβή χαρακτηριστικά του κτιρίου. Ο γενικός τύπος για τον προσδιορισμό του θερμικού φορτίου για θέρμανση παρουσιάζεται παρακάτω:

Οπου q ° - ειδικά θερμικά χαρακτηριστικά της κατασκευής. Οι τιμές πρέπει να λαμβάνονται από τον αντίστοιχο πίνακα,αλλά - ο παραπάνω συντελεστής διόρθωσης,Vн - ο εξωτερικός όγκος του κτιρίου, m³,Τηλεόραση και Tro - τιμές θερμοκρασίας εντός και εκτός σπιτιού.

Ας υποθέσουμε ότι θέλετε να υπολογίσετε το μέγιστο ωριαίο φορτίο θέρμανσης σε ένα σπίτι με όγκο 480 m³ κατά μήκος των εξωτερικών τοίχων (εμβαδόν 160 m², διώροφη κατοικία). Σε αυτήν την περίπτωση, το θερμικό χαρακτηριστικό θα είναι ίσο με 0,49 W / m³ * C. Συντελεστής διόρθωσης a = 1 (για την περιοχή της Μόσχας). Η βέλτιστη θερμοκρασία εντός της κατοικίας (Tvn) πρέπει να είναι + 22 ° C. Η εξωτερική θερμοκρασία θα είναι -15 ° C. Ας χρησιμοποιήσουμε τον τύπο για τον υπολογισμό του ωριαίου φορτίου θέρμανσης:

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

Σε σύγκριση με τον προηγούμενο υπολογισμό, η προκύπτουσα τιμή είναι μικρότερη. Ωστόσο, λαμβάνει υπόψη σημαντικούς παράγοντες - τη θερμοκρασία μέσα στο δωμάτιο, έξω, τον συνολικό όγκο του κτιρίου. Παρόμοιοι υπολογισμοί μπορούν να γίνουν για κάθε δωμάτιο. Η μέθοδος υπολογισμού του φορτίου θέρμανσης σύμφωνα με τις διευρυμένες ενδείξεις επιτρέπει τον προσδιορισμό της βέλτιστης ισχύος για κάθε καλοριφέρ σε ξεχωριστό χώρο. Για έναν πιο ακριβή υπολογισμό, πρέπει να γνωρίζετε τις μέσες τιμές θερμοκρασίας για μια συγκεκριμένη περιοχή.

Αυτή η μέθοδος υπολογισμού μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό του ωριαίου θερμικού φορτίου για θέρμανση. Ωστόσο, τα αποτελέσματα που λαμβάνονται δεν θα δώσουν μια βέλτιστα ακριβή τιμή της απώλειας θερμότητας του κτιρίου.

Ακριβείς υπολογισμοί θερμικού φορτίου

Ωστόσο, αυτός ο υπολογισμός του βέλτιστου θερμικού φορτίου για θέρμανση δεν δίνει την απαιτούμενη ακρίβεια υπολογισμού. Δεν λαμβάνει υπόψη την πιο σημαντική παράμετρο - τα χαρακτηριστικά του κτιρίου. Το κύριο είναι η αντίσταση στη μεταφορά θερμότητας, το υλικό για την κατασκευή μεμονωμένων στοιχείων του σπιτιού - τοίχοι, παράθυρα, οροφή και δάπεδο. Αυτοί είναι που καθορίζουν το βαθμό διατήρησης της θερμικής ενέργειας που λαμβάνεται από τον φορέα θερμότητας του συστήματος θέρμανσης.

Τι είναι η αντίσταση μεταφοράς θερμότητας (Ρ); Αυτό είναι το αντίστροφο της θερμικής αγωγιμότητας (λ) - η ικανότητα της δομής υλικού να μεταφέρει θερμική ενέργεια. Εκείνοι. όσο υψηλότερη είναι η τιμή της θερμικής αγωγιμότητας, τόσο μεγαλύτερη είναι η απώλεια θερμότητας. Για τον υπολογισμό του ετήσιου φορτίου θέρμανσης, δεν μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτήν την τιμή, καθώς δεν λαμβάνει υπόψη το πάχος του υλικού (ρε). Επομένως, οι ειδικοί χρησιμοποιούν την παράμετρο αντίστασης μεταφοράς θερμότητας, η οποία υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:

R = d / λ

Υπολογισμός για τοίχους και παράθυρα

Υπάρχουν ομαλοποιημένες τιμές της αντίστασης μεταφοράς θερμότητας στους τοίχους, οι οποίες εξαρτώνται άμεσα από την περιοχή όπου βρίσκεται το σπίτι.

Σε αντίθεση με τον υπολογισμό του συνολικού φορτίου θέρμανσης, πρέπει πρώτα να υπολογίσετε την αντίσταση μεταφοράς θερμότητας για τους εξωτερικούς τοίχους, τα παράθυρα, το ισόγειο και τη σοφίτα. Ας πάρουμε τα ακόλουθα χαρακτηριστικά του σπιτιού ως βάση:

• Περιοχή τοίχου - 280 τ.μ.... Περιλαμβάνει παράθυρα - 40 τ.μ.;
• Υλικό τοίχου - μασίφ τούβλο (λ = 0,56). Πάχος εξωτερικού τοιχώματος - 0,36 μ... Με βάση αυτό, υπολογίζουμε την αντίσταση της μετάδοσης τηλεόρασης - R = 0,36 / 0,56 = 0,64 m2 * С / W;
• Για τη βελτίωση των ιδιοτήτων θερμομόνωσης, εγκαταστάθηκε μια εξωτερική μόνωση - διογκωμένη πολυστερίνη με πάχος 100 mm... Για εκείνον λ = 0,036... Αντίστοιχα R = 0,1 / 0,036 = 2,72 m2 * C / W;
• Συνολική αξία Ρ για εξωτερικούς τοίχους είναι 0,64+2,72= 3,36 που είναι ένας πολύ καλός δείκτης της θερμομόνωσης ενός σπιτιού.
• Αντίσταση θερμότητας των παραθύρων - 0,75 m² * С / W (διπλά τζάμια με γέμιση αργού).

Στην πραγματικότητα, οι απώλειες θερμότητας μέσω των τοίχων θα είναι:

(1 / 3,36) * 240 + (1 / 0,75) * 40 = 124 W σε διαφορά θερμοκρασίας 1 ° C

Λαμβάνουμε τους δείκτες θερμοκρασίας το ίδιο με τον συνολικό υπολογισμό του φορτίου θέρμανσης + 22 ° С σε εσωτερικούς χώρους και -15 ° С σε εξωτερικούς χώρους. Περαιτέρω υπολογισμός πρέπει να γίνει σύμφωνα με τον ακόλουθο τύπο:

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

Υπολογισμός εξαερισμού

Τότε είναι απαραίτητο να υπολογίσουμε τις απώλειες εξαερισμού. Ο συνολικός όγκος αέρα στο κτίριο είναι 480 m³. Επιπλέον, η πυκνότητά του είναι περίπου ίση με 1,24 kg / m³. Εκείνοι. η μάζα του είναι 595 κιλά. Κατά μέσο όρο, ο αέρας ανανεώνεται πέντε φορές την ημέρα (24 ώρες). Σε αυτήν την περίπτωση, για να υπολογίσετε το μέγιστο ωριαίο φορτίο για θέρμανση, πρέπει να υπολογίσετε τις απώλειες θερμότητας για εξαερισμό:

(480 * 40 * 5) / 24 = 4000 kJ ή 1,11 kW / ώρα

Συνοψίζοντας όλους τους δείκτες που λαμβάνονται, μπορείτε να βρείτε τη συνολική απώλεια θερμότητας του σπιτιού:

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

Με αυτόν τον τρόπο, προσδιορίζεται το ακριβές μέγιστο φορτίο θέρμανσης. Η προκύπτουσα τιμή εξαρτάται άμεσα από την εξωτερική θερμοκρασία. Επομένως, για τον υπολογισμό του ετήσιου φορτίου στο σύστημα θέρμανσης, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη οι αλλαγές στις καιρικές συνθήκες. Εάν η μέση θερμοκρασία κατά τη διάρκεια της περιόδου θέρμανσης είναι -7 ° C, τότε το συνολικό φορτίο θέρμανσης θα είναι ίσο με:

(124 * (22 + 7) + ((480 * (22 + 7) * 5) / 24)) / 3600) * 24 * 150 (ημέρες της εποχής θέρμανσης) = 15843 kW

Αλλάζοντας τις τιμές θερμοκρασίας, μπορείτε να κάνετε έναν ακριβή υπολογισμό του θερμικού φορτίου για οποιοδήποτε σύστημα θέρμανσης.

Στα αποτελέσματα που αποκτήθηκαν, πρέπει να προσθέσετε την τιμή της απώλειας θερμότητας μέσω της οροφής και του δαπέδου. Αυτό μπορεί να γίνει με συντελεστή διόρθωσης 1,2 - 6,07 * 1,2 = 7,3 kWh.

Η προκύπτουσα τιμή δείχνει το πραγματικό κόστος του φορέα ενέργειας κατά τη λειτουργία του συστήματος. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι ρύθμισης του φορτίου θέρμανσης. Το πιο αποτελεσματικό από αυτά είναι η μείωση της θερμοκρασίας σε δωμάτια όπου δεν υπάρχει συνεχής παρουσία κατοίκων. Αυτό μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας θερμοστάτες και εγκατεστημένους αισθητήρες θερμοκρασίας. Ταυτόχρονα, πρέπει να εγκατασταθεί στο κτίριο ένα σύστημα θέρμανσης δύο σωλήνων.

Για να υπολογίσετε την ακριβή τιμή της απώλειας θερμότητας, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το εξειδικευμένο λογισμικό Valtec. Το υλικό βίντεο δείχνει ένα παράδειγμα εργασίας με αυτό.