Per riscaldare l'ambiente, sono necessari apparecchi di riscaldamento di potenza adeguata. Il calcolo del carico termico per il riscaldamento dell'edificio consente di determinare con precisione l'energia necessaria alla caldaia, quali dimensioni devono essere installate i radiatori e quale schema di riscaldamento sarà più efficace. Nel calcolo, vengono presi in considerazione molti fattori.
Concetti sul carico termico
Il riscaldamento dell'ambiente è una compensazione della perdita di calore. Attraverso pareti, fondamenta, finestre e porte, il calore viene gradualmente rimosso. Più bassa è la temperatura esterna, più veloce è il trasferimento di calore verso l'esterno. Per mantenere una temperatura confortevole all'interno dell'edificio, vengono installati i riscaldatori. Le loro prestazioni dovrebbero essere abbastanza elevate da bloccare la perdita di calore.
Il carico di calore è definito come la somma della perdita di calore di un edificio pari alla potenza di riscaldamento richiesta. Dopo aver calcolato quanto e come la casa perde calore, scopriranno la potenza del sistema di riscaldamento. Il valore totale non è sufficiente. Una stanza con 1 finestra perde meno calore di una stanza con 2 finestre e un balcone, quindi l'indicatore viene calcolato per ogni stanza separatamente.
Nei calcoli, l'altezza del soffitto deve essere presa in considerazione. Se non supera i 3 m, calcola la dimensione dell'area. Se l'altezza è compresa tra 3 e 4 m, la portata viene considerata in volume.
Fattori che influenzano il TH
Molti fattori influenzano la perdita di calore:
- Fondazione: la versione coibentata trattiene il calore in casa, coibentati fino al 20%.
- Il muro - il calcestruzzo poroso o il calcestruzzo di legno ha una produttività molto inferiore rispetto a un muro di mattoni. Il mattone di argilla rossa trattiene il calore meglio del mattone di silicato. Anche lo spessore della partizione è importante: il muro di mattoni con uno spessore di 65 cm e il calcestruzzo espanso con uno spessore di 25 cm ha lo stesso livello di perdita di calore.
- Riscaldamento: l'isolamento termico modifica significativamente l'immagine. L'isolamento esterno con schiuma poliuretanica - un foglio con uno spessore di 25 mm - ha un'efficacia uguale al secondo muro di mattoni con uno spessore di 65 cm. La finitura con un tappo di sughero all'interno - un foglio di 70 mm - sostituisce 25 cm di calcestruzzo espanso. Gli esperti sostengono consapevolmente che un riscaldamento efficace inizia con un isolamento adeguato.
- La costruzione a falde del tetto e la soffitta isolata riducono le perdite. Un tetto piano fatto di lastre di cemento armato consente fino al 15% di calore.
- Area di smaltatura: un indicatore di conduttività termica nel vetro è molto grande. Non importa quanto siano ermetici i telai, il calore passa attraverso il vetro. Più finestre e maggiore è la loro area, maggiore è il carico di calore sull'edificio.
- Ventilazione: il livello di perdita di calore dipende dalle prestazioni del dispositivo e dalla frequenza d'uso. Il sistema di recupero consente di ridurre leggermente le perdite.
- La differenza tra la temperatura sulla strada e all'interno della casa - maggiore è, maggiore è il carico.
- La distribuzione del calore all'interno dell'edificio - influenza le prestazioni per ogni stanza. Le stanze all'interno dell'edificio si raffreddano meno: quando calcolano una temperatura confortevole, considerano il valore di +20 C. Le stanze finali si raffreddano più velocemente - la temperatura normale qui sarà +22 C. In cucina, è sufficiente riscaldare l'aria a +18 C, poiché ci sono molte altre fonti di calore: stufa , forno, frigorifero.
Nel calcolare il carico termico di un condominio, vengono presi in considerazione il materiale, lo spessore e l'isolamento delle pareti divisorie e dei soffitti.
Caratteristiche dell'oggetto per il calcolo
Il carico di calore durante il riscaldamento e la perdita di calore in casa non sono la stessa cosa. Non è necessario riscaldare un edificio tecnico in modo così intenso come i locali residenziali. Prima di procedere con i calcoli, stabilire quanto segue:
- Scopo dell'oggetto - edificio residenziale, appartamento, scuola, palestra, negozio. I requisiti di riscaldamento sono diversi.
- Le caratteristiche dell'architettura sono le dimensioni delle aperture di finestre e balconi, l'installazione di un tetto, la presenza di soffitte e scantinati, il numero di piani di un edificio, ecc.
- Gli standard di temperatura - per soggiorni e uffici sono diversi.
- Lo scopo della stanza - il parametro è importante per gli edifici industriali, poiché ogni officina o persino un sito richiede un diverso regime di temperatura.
- Il design di recinzioni esterne - pareti e tetti esterni.
- Livello di manutenzione: la presenza di acqua calda riduce la perdita di calore, aumentando intensamente la ventilazione.
- Il numero di persone che sono costantemente in casa, ad esempio, influenza gli indicatori di temperatura e umidità.
- Il numero di punti di aspirazione del refrigerante: più sono presenti, maggiore è la perdita di calore.
- Altre caratteristiche - ad esempio la presenza di una piscina, sauna, serra o il numero di ore in cui le persone sono nell'edificio.
Quando si calcolano le perdite di calore in un negozio o in un punto di ristoro, viene presa in considerazione la quantità di attrezzature che genera calore: vetrine, frigoriferi, elettrodomestici da cucina.
Tipi di carichi termici
I carichi termici sono di natura diversa. C'è un livello costante di dispersione di calore associato allo spessore del muro, la struttura del tetto. Ci sono quelli temporanei - con un forte calo della temperatura, con ventilazione intensiva. Il calcolo dell'intero carico termico tiene conto di ciò.
Carichi stagionali
La cosiddetta perdita di calore associata al tempo. Ciò comprende:
- la differenza tra la temperatura dell'aria esterna e quella interna;
- velocità e direzione del vento;
- la quantità di radiazione solare - con elevata insolazione dell'edificio e un gran numero di giorni di sole, anche in inverno la casa si raffredda di meno;
- umidità dell'aria.
Il carico stagionale si distingue per un programma annuale variabile e un programma giornaliero costante. Il carico termico stagionale è il riscaldamento, la ventilazione e l'aria condizionata. Le prime 2 specie sono riferite a quelle invernali.
Le formule utilizzano non bruschi cambiamenti a breve termine di temperatura e umidità - massimo, ma media: valori osservati per i 5 giorni più freddi dei 5 inverni più freddi in 50 anni.
Calore costante
Tutto l'anno include la fornitura di acqua calda e dispositivi tecnologici. Quest'ultimo è importante per le imprese industriali: digestori, frigoriferi industriali, camere a vapore emettono un'enorme quantità di calore.
Negli edifici residenziali, il carico sull'acqua calda diventa paragonabile al carico di riscaldamento. Questo valore varia poco durante l'anno, ma varia notevolmente a seconda dell'ora del giorno e del giorno della settimana. In estate, il consumo di FGP diminuisce del 30%, poiché la temperatura dell'acqua in una fornitura di acqua fredda è di 12 gradi superiore rispetto all'inverno. Nella stagione fredda, il consumo di acqua calda è in aumento, soprattutto nei fine settimana.
Calore secco
La modalità comfort è determinata dalla temperatura e dall'umidità dell'aria. Questi parametri sono calcolati in base ai concetti di calore secco e latente. Dry è un valore misurato da uno speciale termometro a secco. È interessato da:
- vetri e porte;
- carichi di sole e calore per il riscaldamento invernale;
- pareti divisorie tra stanze con temperature diverse, piani sopra lo spazio vuoto, soffitti nei sottotetti;
- crepe, fessure, lacune nei muri e nelle porte;
- condotti dell'aria all'esterno delle aree riscaldate e ventilazione;
- attrezzature;
- persone.
Pavimenti su una base di cemento, i muri sotterranei non sono presi in considerazione nei calcoli.
Calore latente
Questo parametro determina l'umidità dell'aria. La fonte è:
- attrezzatura: riscalda l'aria, riduce l'umidità;
- le persone sono una fonte di umidità;
- l'aria scorre attraverso crepe e fessure nelle pareti.
In genere, la ventilazione non influisce sulla secchezza della stanza, ma ci sono eccezioni.
Metodi per il calcolo del carico termico per il riscaldamento di un edificio
Per calcolare il carico termico necessario, i dati sugli standard di temperatura e umidità sono presi da GOST e SNiP. Ci sono anche informazioni sui coefficienti di trasferimento del calore di diversi materiali e strutture. Nel calcolare i dati del passaporto dei radiatori, di una caldaia per riscaldamento e di altre apparecchiature, assicurarsi di tenerne conto
I calcoli includono:
- flusso di calore del radiatore: il valore massimo;
- consumo massimo per 1 ora quando l'impianto di riscaldamento;
- costi di calore per stagione.
Un valore approssimativo è dato dal rapporto tra i dati calcolati e l'area della casa o delle stanze. Tuttavia, questo approccio non tiene conto delle caratteristiche strutturali dell'edificio.
Calcolo della perdita di calore mediante indicatori aggregati
Il metodo viene utilizzato quando non è possibile stabilire le caratteristiche esatte dell'edificio. Per calcolare il carico termico, utilizzare la formula.
Qot = α * qo * V * (tv-tn.r); Dove:
- q ° - specifico indicatore termico della struttura secondo il progetto o la tabella standard. Per edifici per vari scopi - condominio residenziale, garage, laboratorio - è diverso.
- e - fattore di correzione, diverso per le diverse zone climatiche.
- Vн - volume esterno dell'edificio, m³.
- TVN e Tnro - temperatura all'interno e all'esterno della casa.
Il metodo consente di calcolare gli indicatori per l'intero edificio e per ciascuna zona o stanza. Tuttavia, la formula non include i dati sulla conducibilità termica dei materiali di cui è costruita la casa e gli indicatori per legno, calcestruzzo espanso e pietra sono molto diversi.
Determinazione del trasferimento di calore delle apparecchiature di riscaldamento e ventilazione
Per ottenere un risultato più affidabile, utilizzare il calcolo per pareti e finestre e calcolare ulteriormente il carico termico della ventilazione. I calcoli vengono eseguiti in più fasi:
- calcolare l'area delle pareti e dei vetri;
- calcolare la resistenza di trasferimento di calore utilizzando i dati di riferimento;
- calcolare il coefficiente in base al tipo di isolamento - i dati si trovano anche nella directory di costruzione, è possibile specificare nel passaporto del prodotto;
- calcolare il livello di perdita di calore attraverso le finestre;
- I valori calcolati vengono moltiplicati per la somma delle temperature (all'interno e all'esterno dell'edificio) e si ottiene il consumo totale di calore.
Il calcolo del carico di ventilazione termica viene eseguito secondo la formula Qv = c * m * (Tv-Tn)dove:
- Qv - consumo di calore per ventilazione;
- con - capacità termica dell'aria;
- m - massa d'aria: in media, la normale ventilazione richiede un volume d'aria pari a tre volte la quadratura della stanza; la massa si ottiene moltiplicando il valore per la densità dell'aria;
- Tv-tn - la differenza tra temperatura esterna e interna.
L'indicatore generale si ottiene sommando la perdita di calore stimata dell'edificio e le perdite attraverso la ventilazione.
Calcolo dei valori tenendo conto dei vari elementi della busta da costruzione
Se per i calcoli utilizziamo dati teorici - indicatori per la perdita di calore di ciascun materiale - il risultato non è ancora del tutto accurato. Nei calcoli è impossibile prendere in considerazione il numero e le dimensioni di crepe e lacune, il lavoro di illuminazione e così via.
Il risultato più accurato è fornito dall'ispezione di imaging termico dell'edificio. La procedura viene eseguita al buio, con le luci spente. Si consiglia di rimuovere per un po 'tappeti e mobili per non distorcere le letture.
L'esame si svolge in 3 fasi:
- con l'aiuto di una termocamera, studiano la stanza dall'interno, esaminano attentamente gli angoli e le articolazioni;
- misurare le perdite dall'esterno: ecco come vengono prese in considerazione tutte le caratteristiche dei materiali e dell'architettura;
- i dati del dispositivo vengono trasferiti su un computer, il risultato viene calcolato.
Sulla base dei risultati dell'indagine, vengono formulate raccomandazioni: isolamento, ricostruzione e scelta degli apparecchi di riscaldamento.
Le caldaie moderne sono dotate di regolatori di potenza. Si tratta di dispositivi che mantengono le prestazioni a un livello prestabilito, ma impediscono salti e cadute durante il funzionamento. Esistono limiti all'uso delle risorse energetiche: se viene superato il valore impostato, aumenta la tariffa per gas o elettricità. PTH limita il consumo di carburante.
