Hoe de verwarmingskosten optimaliseren? Dit probleem wordt alleen opgelost door een geïntegreerde aanpak, rekening houdend met alle parameters van het systeem, gebouwen en klimatologische kenmerken van de regio. In dit geval is het belangrijkste onderdeel de thermische belasting van de verwarming: de berekening van uur- en jaarindicatoren is opgenomen in het efficiëntieberekeningssysteem van het systeem.
Waarom u deze parameter moet kennen
Wat is de berekening van de warmtebelasting voor verwarming? Het bepaalt de optimale hoeveelheid thermische energie voor elke kamer en het gebouw als geheel. Variabelen zijn de kracht van de verwarmingsapparatuur - ketel, radiatoren en pijpleidingen. Ook rekening gehouden met warmteverlies thuis.
Idealiter zou de warmteafgifte van het verwarmingssysteem alle warmteverliezen moeten compenseren met behoud van een comfortabel temperatuurniveau. Voordat u de berekening van de jaarlijkse verwarmingsbelasting uitvoert, moet u daarom de belangrijkste factoren bepalen die hierop van invloed zijn:
- Beschrijving van de structurele elementen van het huis. Buitenmuren, ramen, deuren, ventilatiesysteem beïnvloeden het niveau van warmteverlies;
- Afmetingen van het huis. Het is logisch om aan te nemen dat hoe groter de kamer, hoe intensiever het verwarmingssysteem zou moeten werken. Een belangrijke factor hierbij is niet alleen het totale volume van elke kamer, maar ook de oppervlakte van de buitenmuren en raamconstructies;
- Het klimaat in de regio. Bij relatief kleine temperatuurdalingen buiten is een kleine hoeveelheid energie nodig om warmteverlies te compenseren. Die. De maximale verwarmingsbelasting per uur is direct afhankelijk van de mate van temperatuurdaling in een bepaalde periode en de gemiddelde jaarwaarde voor het stookseizoen.
Gezien deze factoren wordt het optimale thermische regime van het verwarmingssysteem samengesteld. Als we al het bovenstaande samenvatten, kunnen we zeggen dat de bepaling van de thermische belasting op verwarming nodig is om het energieverbruik te verminderen en het optimale verwarmingsniveau in het pand van het huis te behouden.
Om de optimale verwarmingsbelasting te berekenen door middel van geaggregeerde indicatoren, moet u het exacte volume van het gebouw kennen. Het is belangrijk om te onthouden dat deze techniek is ontwikkeld voor grote constructies, dus de rekenfout zal groot zijn.
De keuze van berekeningsmethoden
Voordat u de berekening van de belasting op verwarming uitvoert volgens geaggregeerde indicatoren of met een hogere nauwkeurigheid, is het noodzakelijk om de aanbevolen temperatuuromstandigheden voor een woongebouw te achterhalen.
Bij het berekenen van de kenmerken van verwarming, moet u zich laten leiden door de normen van SanPiN 2.1.2.2645-10. Op basis van de tafel is het in elke kamer van het huis noodzakelijk om de optimale temperatuurmodus van verwarming te garanderen.
De methoden waarmee de berekening van de verwarmingsuurbelasting wordt uitgevoerd, kunnen verschillende nauwkeurigheidsniveaus hebben. In sommige gevallen wordt aangeraden om vrij complexe berekeningen te gebruiken, waardoor de fout minimaal zal zijn. Als het optimaliseren van energiekosten geen prioriteit heeft bij het ontwerpen van verwarming, kunt u minder nauwkeurige schema's toepassen.
Bij het berekenen van de uurlast voor verwarming moet rekening worden gehouden met de dagelijkse verandering in straattemperatuur. Om de nauwkeurigheid van de berekening te verbeteren, moet u de technische kenmerken van het gebouw kennen.
Eenvoudige manieren om de warmtebelasting te berekenen
Elke berekening van de warmtebelasting is nodig om de parameters van het verwarmingssysteem te optimaliseren of om de thermische isolatie-eigenschappen van het huis te verbeteren. Na de implementatie worden bepaalde methoden voor het regelen van de verwarmingswarmtebelasting geselecteerd.Overweeg de niet-bewerkelijke methoden om deze parameter van het verwarmingssysteem te berekenen.
De afhankelijkheid van het verwarmingsvermogen van het gebied
Voor een woning met standaard kamerafmetingen, plafondhoogtes en goede warmte-isolatie kunt u de bekende verhouding van de ruimte op de benodigde warmteafgifte toepassen. In dit geval is het nodig om 1 kW warmte per 10 m² te genereren. Op het verkregen resultaat moet een correctiefactor worden toegepast, afhankelijk van de klimaatzone.
Stel dat het huis in de regio Moskou ligt. De totale oppervlakte bedraagt 150 m². In dit geval is de warmtebelasting per uur voor verwarming gelijk aan:
15 * 1 = 15 kW / uur
Het grootste nadeel van deze methode is de grote fout. De berekening houdt geen rekening met veranderingen in weersfactoren en met kenmerken van het gebouw - de warmteoverdrachtsweerstand van muren en ramen. Daarom wordt het in de praktijk niet aanbevolen om het te gebruiken.
Vergrote berekening van de warmtebelasting van een gebouw
Een vergrote berekening van de verwarmingsbelasting wordt gekenmerkt door nauwkeurigere resultaten. Aanvankelijk werd het gebruikt voor de voorlopige berekening van deze parameter wanneer het onmogelijk is om de exacte kenmerken van het gebouw te bepalen. De algemene formule voor het bepalen van de warmtebelasting voor verwarming wordt hieronder weergegeven:
Waar q ° - specifiek thermisch kenmerk van de structuur. De waarden moeten uit de overeenkomstige tabel worden gehaald,en - bovengenoemde correctiefactor,Vн - extern volume van het gebouw, m³,Tvn en Tnro - temperatuurwaarden in huis en op straat.
Stel dat het nodig is om de maximale verwarmingsbelasting per uur te berekenen in een huis met een inhoud van 480 m³ op de buitenmuren (oppervlakte 160 m², huis met twee verdiepingen). In dit geval is het thermische kenmerk gelijk aan 0,49 W / m³ * C. Correctiefactor a = 1 (voor de regio Moskou). De optimale temperatuur in de woonkamer (tv) moet + 22 ° C zijn. De temperatuur in de straat wordt -15 ° C. We gebruiken de formule voor het berekenen van de verwarmingsuurbelasting:
Q = 0,49 * 1 * 480 (22 + 15) = 9,408 kW
Vergeleken met de vorige berekening is de resulterende waarde minder. Er wordt echter rekening gehouden met belangrijke factoren - de temperatuur binnen, buiten, het totale volume van het gebouw. Voor elke kamer kunnen vergelijkbare berekeningen worden gemaakt. De methodologie voor het berekenen van de verwarmingsbelasting door middel van geaggregeerde indicatoren maakt het mogelijk om het optimale vermogen voor elke radiator in een enkele kamer te bepalen. Voor een nauwkeurigere berekening moet u de gemiddelde temperatuurwaarden voor een specifieke regio kennen.
Deze berekeningsmethode kan worden gebruikt om de uurlijkse warmtebelasting voor verwarming te berekenen. Maar de verkregen resultaten geven geen optimaal nauwkeurige waarde van het warmteverlies van het gebouw.
Nauwkeurige berekeningen van de warmtebelasting
Maar toch levert deze berekening van de optimale warmtebelasting voor verwarming niet de vereiste rekennauwkeurigheid op. Het houdt geen rekening met de belangrijkste parameter - de kenmerken van het gebouw. De belangrijkste is de warmteoverdrachtsweerstand van het materiaal dat wordt gebruikt om individuele elementen van het huis te vervaardigen - muren, ramen, plafond en vloer. Ze bepalen de mate van behoud van thermische energie die wordt ontvangen van het koelmiddel van het verwarmingssysteem.
Wat is weerstand tegen warmteoverdracht (R)? Dit is het omgekeerde van de thermische geleidbaarheid (λ) - de mogelijkheden van de structuur van het materiaal om thermische energie over te dragen. Die. hoe groter de waarde van warmtegeleidingsvermogen, hoe groter het warmteverlies. Om de jaarlijkse verwarmingsbelasting te berekenen, kan deze waarde niet worden gebruikt, omdat deze geen rekening houdt met de dikte van het materiaal (d) Daarom gebruiken specialisten de parameter voor weerstand tegen warmteoverdracht, die wordt berekend met de volgende formule:
R = d / λ
Wand- en raamberekening
Er zijn gestandaardiseerde waarden van de warmteoverdrachtsweerstand van de muren, die direct afhangen van de regio waar het huis zich bevindt.
In tegenstelling tot de uitgebreide berekening van de verwarmingsbelasting, moet u eerst de warmteoverdrachtsweerstand voor de buitenmuren, ramen, begane grond en zolder berekenen. We nemen als basis de volgende kenmerken van het huis:
- Muuroppervlak - 280 m². Het bevat ramen - 40 m²;
- Wandmateriaal - massieve baksteen (λ=0.56) Externe wanddikte - 0,36 m. Op basis hiervan berekenen we de weerstand van het tv-programma - R = 0,36 / 0,56 = 0,64 m² * C / W;
- Om de thermische isolatie-eigenschappen te verbeteren, werd een externe isolatie geïnstalleerd - geëxpandeerd polystyreen 100 mm. Voor hem λ=0,036. Respectievelijk R = 0,1 / 0,036 = 2,72 m² * C / W;
- Algemene waarde R voor buitenmuren is gelijk 0,64+2,72= 3,36 wat een zeer goede indicator is voor thermische isolatie thuis;
- Weerstand warmteoverdracht raam - 0,75 m² * C / W (raam met dubbele beglazing met argonvulling).
In feite zal het warmteverlies via de muren zijn:
(1 / 3,36) * 240 + (1 / 0,75) * 40 = 124 W bij een temperatuurverschil van 1 ° C
We nemen de temperatuurindicatoren hetzelfde als voor de geïntegreerde berekening van de verwarmingsbelasting + 22 ° C in de kamer en -15 ° C in de straat. Verdere berekening moet worden gedaan volgens de volgende formule:
124 * (22 + 15) = 4,96 kW / uur
Ventilatieberekening
Dan moet u het verlies door ventilatie berekenen. Het totale luchtvolume in het gebouw is 480 m³. Bovendien is de dichtheid ongeveer gelijk aan 1,24 kg / m³. Die. zijn massa is 595 kg. Gemiddeld vindt er vijf keer per dag luchtverversing plaats (24 uur). In dit geval, om de maximale uurlast voor verwarming te berekenen, moet u het warmteverlies voor ventilatie berekenen:
(480 * 40 * 5) / 24 = 4000 kJ of 1,11 kW / uur
Als u alle verkregen indicatoren samenvat, kunt u het totale warmteverlies van het huis vinden:
4,96 + 1,11 = 6,07 kW / uur
Dit bepaalt de exacte maximale warmtebelasting voor verwarming. De verkregen waarde is direct afhankelijk van de temperatuur in de straat. Om de jaarlijkse belasting van het verwarmingssysteem te berekenen, moet daarom rekening worden gehouden met veranderingen in de weersomstandigheden. Als de gemiddelde temperatuur tijdens het stookseizoen -7 ° С is, dan is de uiteindelijke verwarmingsbelasting gelijk aan:
(124 * (22 + 7) + ((480 * (22 + 7) * 5) / 24)) / 3600) * 24 * 150 (dagen van het stookseizoen) = 15843 kW
Door de temperatuurwaarden te wijzigen, kunt u voor elk verwarmingssysteem een nauwkeurige berekening maken van de warmtebelasting.
Aan de resultaten moet u de waarde van warmteverlies door het dak en de vloer toevoegen. Dit kan met een correctiefactor van 1,2 - 6,07 * 1,2 = 7,3 kW / h.
De verkregen waarde geeft de werkelijke energiekosten aan tijdens de werking van het systeem. Er zijn verschillende manieren om de warmtebelasting van verwarming te regelen. Het meest effectief is een temperatuurdaling in kamers waar de bewoners niet constant aanwezig zijn. Dit kan met temperatuurregelaars en ingebouwde temperatuursensoren. Maar tegelijkertijd moet er een tweepijpsverwarmingssysteem in het gebouw worden geïnstalleerd.
Om de exacte waarde van warmteverlies te berekenen, kunt u het gespecialiseerde Valtec-programma gebruiken. De videobeelden laten een voorbeeld zien van het werken met haar.
