Na vykurovanie miestnosti sú potrebné vykurovacie zariadenia s primeraným príkonom. Výpočet tepelného zaťaženia pri vykurovaní budovy vám umožňuje presne určiť, akú kapacitu bude kotol potrebovať, akú veľkosť vykurovacích telies je potrebné nainštalovať a ktorá schéma vykurovania bude najúčinnejšia. Pri výpočte sa berie do úvahy veľa faktorov.
Koncepty tepelného zaťaženia
Vykurovanie miest je kompenzáciou tepelných strát. Stenami, základmi, oknami a dverami sa teplo postupne odstraňuje. Čím je vonkajšia teplota nižšia, tým rýchlejší je prenos tepla von. Aby sa udržala pohodlná teplota vnútri budovy, sú nainštalované ohrievače. Ich výkon by mal byť dostatočne vysoký, aby blokoval tepelné straty.
Tepelné zaťaženie je definované ako súčet tepelných strát budovy rovnajúci sa požadovanému vykurovaciemu výkonu. Po vypočítaní, koľko a ako dom stráca teplo, zistia výkon vykurovacieho systému. Celková hodnota nestačí. Izba s 1 oknom stráca menej tepla ako izba s 2 oknami a balkónom, takže indikátor sa počíta pre každú izbu osobitne.
Pri výpočtoch sa musí zohľadniť výška stropu. Ak nepresiahne 3 m, vypočítajte veľkosť plochy. Ak je výška od 3 do 4 m, prietok sa považuje za objem.
Faktory ovplyvňujúce TH
Tepelné straty ovplyvňujú mnohé faktory:
- Nadácia - izolovaná verzia udržuje v dome teplo, izolované prechádza až 20%.
- Steny - pórobetón alebo drevobetón majú oveľa nižšiu priepustnosť ako tehlová stena. Červená ílová tehla udržuje teplo lepšie ako kremičitá tehla. Hrúbka priečky je tiež dôležitá: stena z tehly s hrúbkou 65 cm a penobetón s hrúbkou 25 cm majú rovnakú úroveň tepelných strát.
- Otepľovanie - tepelná izolácia výrazne mení obraz. Vonkajšia izolácia z polyuretánovej peny - fólia s hrúbkou 25 mm - je rovnako účinná ako druhá tehlová stena s hrúbkou 65 cm. Odborníci vedome tvrdia, že účinné zahrievanie začína správnou izoláciou.
- Konštrukcia so strechou a izolovaná podkrovie znižujú straty. Plochá strecha z vystužených betónových dosiek umožňuje až 15% tepla.
- Zasklievacia plocha - ukazovateľ tepelnej vodivosti v skle je veľmi veľký. Bez ohľadu na to, ako vzduchotesné sú rámy, teplo prechádza cez sklo. Čím viac okien a ich väčšia plocha, tým väčšie je tepelné zaťaženie budovy.
- Vetranie - úroveň tepelných strát závisí od výkonu zariadenia a frekvencie používania. Systém obnovy vám umožňuje mierne znížiť straty.
- Rozdiel medzi teplotou na ulici a vo vnútri domu - čím je väčšia, tým väčšie je zaťaženie.
- Distribúcia tepla vo vnútri budovy - ovplyvňuje výkonnosť každej miestnosti. Miestnosti vo vnútri budovy sa ochladzujú menej: pri výpočte pohodlnej teploty sa domnievajú, že hodnota +20 ° C. Koncové miestnosti sa ochladzujú rýchlejšie - normálna teplota tu bude +22 ° C. V kuchyni stačí ohriať vzduch na +18 ° C, pretože existuje mnoho ďalších zdrojov tepla: sporák , rúra, chladnička.
Pri výpočte tepelného zaťaženia bytového domu sa berie do úvahy materiál, hrúbka a izolácia priečok a stropov.
Charakteristiky objektu na výpočet
Tepelné zaťaženie pri vykurovaní a strata tepla doma nie sú to isté. Nie je potrebné vykurovať technickú budovu tak intenzívne ako obytné priestory. Pred vykonaním výpočtov stanovte:
- Účel objektu - bytový dom, byt, škola, telocvičňa, obchod. Požiadavky na vykurovanie sú rôzne.
- Medzi vlastnosti architektúry patria veľkosť okien a balkónových otvorov, inštalácia strechy, prítomnosť podkrovia a suterénu, počet poschodí budovy atď.
- Teplotné štandardy - pre obývačky a kancelárie sú odlišné.
- Účel miestnosti - parameter je dôležitý pre priemyselné budovy, pretože každá dielňa alebo dokonca miesto vyžaduje iný teplotný režim.
- Návrh vonkajších plotov - vonkajšie steny a strechy.
- Úroveň údržby - prítomnosť horúcej vody znižuje tepelné straty, zvyšuje sa intenzívne pracovná ventilácia.
- Počet ľudí, ktorí sú neustále v dome - napríklad ovplyvňuje ukazovatele teploty a vlhkosti.
- Počet vstupných miest pre chladiaci prostriedok - čím viac je, tým sú väčšie tepelné straty.
- Ďalšie vlastnosti - napríklad prítomnosť bazénu, sauny, skleníka alebo počet hodín, keď sa ľudia nachádzajú v budove.
Pri výpočte tepelných strát v obchode alebo v reštaurácii sa berie do úvahy množstvo zariadení, ktoré produkujú teplo - vitríny, chladničky, kuchynské spotrebiče.
Druhy tepelného zaťaženia
Tepelné záťaže majú iný charakter. S hrúbkou steny, strešnou konštrukciou je spojená určitá konštantná úroveň tepelných strát. Tam sú dočasné - s prudkým poklesom teploty, s intenzívnym vetraním. Výpočet celkového tepelného zaťaženia to zohľadňuje.
Sezónne zaťaženie
Takzvané tepelné straty spojené s počasím. Toto zahŕňa:
- rozdiel medzi teplotou vonkajšieho vzduchu a vnútornými priestormi;
- rýchlosť a smer vetra;
- množstvo slnečného žiarenia - s vysokým slnečným žiarením budovy a veľkým počtom slnečných dní, dokonca aj v zime dom menej chladí;
- vlhkosť vzduchu.
Sezónne zaťaženie sa vyznačuje variabilným ročným rozvrhom a konštantným denným rozvrhom. Sezónne tepelné zaťaženie je kúrenie, vetranie a klimatizácia. Prvé 2 druhy sa označujú ako zimné.
Vzorce nepoužívajú krátkodobé prudké zmeny teploty a vlhkosti - maximum, ale spriemerované: hodnoty pozorované počas 5 najchladnejších dní z 5 najchladnejších zimy za 50 rokov.
Stále teplo
Celoročne sú súčasťou dodávky teplej vody a technologické zariadenia. Ten je dôležitý pre priemyselné podniky: digestory, priemyselné chladničky, naparovacie komory emitujú obrovské množstvo tepla.
V obytných budovách je zaťaženie teplou vodou porovnateľné s tepelným zaťažením. Táto hodnota sa počas roka mierne líši, ale veľmi sa líši v závislosti od dennej doby a dňa v týždni. V lete klesá spotreba FGP o 30%, pretože teplota vody v prívode studenej vody je o 12 stupňov vyššia ako v zime. V chladnom období spotreba teplej vody rastie, najmä cez víkendy.
Suché teplo
Komfortný režim je určený teplotou vzduchu a vlhkosťou. Tieto parametre sa vypočítavajú na základe koncepcie suchého a latentného tepla. Dry je hodnota nameraná špeciálnym suchým teplomerom. Je ovplyvnená:
- zasklenie a dvere;
- slnečné a tepelné záťaže pre zimné vykurovanie;
- priečky medzi miestnosťami s rôznymi teplotami, podlahy nad prázdnym priestorom, stropy v podkroví;
- praskliny, trhliny, medzery v stenách a dverách;
- vzduchovody mimo vykurovaných oblastí a vetranie;
- zariadení;
- ľudí.
Podlahy na betónovom základe, podzemné steny sa pri výpočtoch nezohľadňujú.
Latentné teplo
Tento parameter určuje vlhkosť vzduchu. Zdroj je:
- vybavenie - ohrieva vzduch, znižuje vlhkosť vzduchu;
- ľudia sú zdrojom vlhkosti;
- vzduch preteká trhlinami a trhlinami v stenách.
Vetranie zvyčajne neovplyvňuje suchosť miestnosti, ale existujú výnimky.
Metódy výpočtu tepelného zaťaženia na vykurovanie budovy
Na výpočet potrebného tepelného zaťaženia sa údaje o normách teploty a vlhkosti preberajú od spoločnosti GOST a SNiP. Existujú tiež informácie o koeficientoch prestupu tepla rôznych materiálov a štruktúr. Pri výpočte údajov z pasu radiátorov, vykurovacieho kotla a ďalších zariadení nezabudnite vziať do úvahy
Výpočty zahŕňajú:
- tepelný tok chladiča - maximálna hodnota;
- maximálna spotreba na 1 hodinu pri vykurovacom systéme;
- náklady na teplo za sezónu.
Približná hodnota je daná pomerom vypočítaných údajov k rozlohe domu alebo miestností. Tento prístup však nezohľadňuje štrukturálne vlastnosti budovy.
Výpočet tepelných strát pomocou agregovaných ukazovateľov
Metóda sa používa vtedy, keď nie je možné stanoviť presnú charakteristiku budovy. Na výpočet tepelného zaťaženia použite vzorec.
Qot = α * qo * V * (tv-tn.r); Kde:
- q ° - špecifický tepelný ukazovateľ konštrukcie podľa projektu alebo štandardnej tabuľky. Pre budovy na rôzne účely - bytový dom, garáž, laboratórium - je to iné.
- a - korekčný faktor, odlišný pre rôzne klimatické zóny.
- Vн - vonkajší objem budovy, m³.
- TVN a Tnro - teplota vnútri domu a vonku.
Táto metóda umožňuje vypočítať ukazovatele pre celú budovu a pre každú zónu alebo miestnosť. Vzorec však neobsahuje údaje o tepelnej vodivosti materiálov, z ktorých je dom postavený, a ukazovatele dreva, penobetónu a kameňa sú veľmi odlišné.
Stanovenie prenosu tepla vo vykurovacích a vetracích zariadeniach
Na dosiahnutie spoľahlivejšieho výsledku použite výpočet stien a okien a dodatočne vypočítajte tepelné zaťaženie vetrania. Výpočty sa vykonávajú v niekoľkých etapách:
- vypočítať plochu stien a zasklenia;
- vypočítať odpor prenosu tepla pomocou referenčných údajov;
- vypočítať koeficient podľa typu izolácie - údaje sú tiež v stavebnom adresári, ktoré môžete špecifikovať v cestovnom pase;
- vypočítať úroveň tepelných strát cez okná;
- Vypočítané hodnoty sa vynásobia súčtom teplôt (vo vnútri a mimo budovy) a získa sa celková spotreba tepla.
Výpočet tepelného zaťaženia vetraním sa vykonáva podľa vzorca Qv = c * m * (Tv-Tn)kde:
- qv - spotreba tepla vetraním;
- s - tepelná kapacita vzduchu;
- m - hmotnosť vzduchu: normálne vetranie vyžaduje v priemere objem vzduchu rovný trojnásobku kvadratúry miestnosti; hmotnosť sa získa vynásobením hodnoty hustotou vzduchu;
- Tv-tn - rozdiel medzi vonkajšou a vnútornou teplotou.
Celkový ukazovateľ sa získa súčtom odhadovaných tepelných strát budovy a strát vetraním.
Výpočet hodnôt zohľadňujúci rôzne prvky obvodových plášťov budov
Ak pre výpočty používame teoretické údaje - ukazovatele tepelných strát každého materiálu - výsledok ešte nie je úplne presný. Pri výpočtoch nie je možné vziať do úvahy počet a veľkosť trhlín a medzier, prácu osvetlenia atď.
Najpresnejší výsledok sa dosiahne tepelnou kontrolou budovy. Procedúra sa vykonáva v tme s vypnutými svetlami. Odporúča sa na chvíľu odstrániť koberce a nábytok, aby nedošlo k skresleniu údajov.
Skúška sa vykonáva v 3 etapách:
- pomocou termokamery študujú miestnosť zvnútra, starostlivo skúmajú rohy a kĺby;
- merať straty zvonka - takto sa zohľadňujú všetky vlastnosti materiálov a architektúry;
- Údaje zariadenia sa prenesú do počítača a výsledok sa vypočíta.
Na základe výsledkov prieskumu sú uvedené odporúčania týkajúce sa izolácie, rekonštrukcie, výberu vykurovacích zariadení.
Moderné kotly sú vybavené regulátormi výkonu. Sú to zariadenia, ktoré udržiavajú výkon na stanovenej úrovni, ale počas prevádzky bránia skokom a poklesom. Využívanie energetických zdrojov je obmedzené: ak je prekročená nastavená hodnota, zvyšuje sa poplatok za plyn alebo elektrinu. PTH obmedzuje spotrebu paliva.
