Baza pentru determinarea încărcăturii termice a sistemelor de încălzire este procedura de calcul al construcției clădirii, luând în considerare toate caracteristicile structurale ale materialelor de construcție utilizate și proprietățile lor de izolare termică. Calculele iau în considerare și orientarea clădirii către părțile lumii, prezența sistemelor de ventilație naturale sau mecanice și mulți alți factori ai echilibrului termic al clădirii.
Metode de calculare a incarcarii termice a unui sistem de incalzire
- Calculul pierderilor de căldură pe zone ale clădirilor.
- Determinarea valorii pierderilor de căldură pe baza volumului exterior al clădirii.
- Calculul exact al ingineriei termice a tuturor structurilor unei case rezidențiale, ținând cont de coeficienții termofizici ai materialelor.
Calculul pierderilor de căldură pe zone ale clădirilor
Prima metodă de calcul a sarcinii termice a sistemului de încălzire utilizat pentru determinarea puterii întregului sistem de încălzire acasă la scară mărită și o înțelegere comună a numărului și a tipului de radiatoare și capacitatea de echipament de centrale termice. Având în vedere că metoda nu ia în considerare regiunea de construcție (calculat în afara temperaturii în timpul iernii), valoarea pierderilor de căldură prin fundații, acoperișuri sau glazurarea unui non-standard, valoarea pierderii de căldură calculată metoda agregativă bazată pe suprafața podelei poate fi mai mare sau mai mică decât valorile reale.
Surse de pierderi de căldură pentru clădiriȘi dacă se utilizează materiale izolante moderne, capacitatea echipamentului cazanului poate fi determinată cu o marjă mare. Astfel, atunci când se instalează sisteme de încălzire, va exista o depășire mare a materialelor și vor fi achiziționate echipamente mai costisitoare. Menținerea unei temperaturi confortabile în spații va fi posibilă numai dacă se instalează sistemul automat modern, ceea ce nu va permite supraîncălzirea încăperilor deasupra temperaturilor confortabile.
În cel mai rău caz, puterea sistemului de încălzire poate fi subevaluată, iar casa în cele mai reci zile nu va fi încălzită.
Cu toate acestea, această metodă de determinare a puterii sistemelor de încălzire este folosită destul de des. Trebuie doar să înțelegem în ce cazuri aceste calcule la scară largă se apropie de realitate.
Astfel, formula pentru definirea extinsă a valorii pierderilor de căldură este după cum urmează:
Atunci când se utilizează prima metodă pentru metoda extinsă de calculare a puterii termice, următoarele recomandări trebuie ghidate:
- În cazul în care există o fereastră și un perete exterior în camera de calcul din structurile de închidere externe, iar înălțimea tavanului este mai mică de trei metri, atunci 100 W de energie termică pe 1 m2 de suprafață încălzită.
- Atunci când se calculează o cameră de colț cu două construcții de ferestre sau blocuri de balcoane sau o cameră cu o înălțime mai mare de trei metri, atunci energia termică specifică pe 1 m2 este cuprinsă între 120 și 150 W.
- Dacă dispozitivul urmează să fie instalat în viitor sub fereastră într-o nișă sau decorat cu ecrane de protecție, suprafața radiatoarelor și, prin urmare, puterea lor ar trebui să fie mărită cu 20-30%. Acest lucru se datorează faptului că producția de căldură a radiatoarelor va fi parțial utilizată pentru încălzirea structurilor suplimentare.
Calculul puterii termice pe baza volumului camerei
Această metodă de determinare a sarcinii termice pe sistemul de încălzire mai versatil decât prima, deoarece este destinat să calculeze spații mari, dar nu consideră că aerul sub plafonul este întotdeauna mai fierbinte decât în partea de jos a camerei și, prin urmare, cantitatea de pierdere de căldură va fi să se diferențieze din punct de vedere zonal.
Puterea de încălzire a sistemului de încălzire pentru o clădire sau o clădire cu plafoane peste standard este calculată pe baza următoarei condiții:
Atunci când se utilizează prima sau a doua metodă pentru calcularea pierderilor de căldură ale unei clădiri utilizând o metodă extinsă, este posibil să se utilizeze factori de corecție care într-o oarecare măsură reflectă realitatea și dependența pierderilor de căldură de clădire, în funcție de diferiți factori.
- Tipul de glazură:
- un pachet triplu de 0,85,
- dublu 1.0,
- legare dublă 1,27.
- Prezența ferestrelor și ușilor de intrare mărește cantitatea de căldură la domiciliu cu 100 și respectiv 200 de wați.
- Caracteristicile termoizolante ale pereților exteriori și permeabilitatea lor la aer:
- materiale termoizolante moderne 0,85
- standard (două cărămizi și un încălzitor) 1.0,
- proprietăți termoizolante scăzute sau grosimi nesemnificative ale pereților 1,27-1,35.
- Procentul suprafeței ferestrelor la zona camerei: 10% -0,8, 20% -0,9, 30% -1,0, 40% -1,1, 50% -1,2.
- Calculul pentru o locuință individuală trebuie să fie realizat cu un factor de corecție de aproximativ 1,5, în funcție de tipul și caracteristicile structurilor de podea și acoperiș utilizate.
- Temperatura calculată a aerului exterior în perioada de iarnă (pentru fiecare regiune proprie, determinată de standarde): -10 grade 0.7, -15 grade 0.9, -20 grade 1.10, -25 grade 1.30, -35 grade 1, 5.
- De asemenea, pierderile de căldură cresc, în funcție de creșterea numărului de pereți exteriori, în funcție de relația următoare: un perete - plus 10% din puterea termică.
Dar, totuși, pentru a determina ce metodă va da un rezultat corect și cu adevărat corect al capacității termice a echipamentului de încălzire este posibilă numai după efectuarea calculului precis și complet al ingineriei termice a clădirii.
Calcul termotehnic al unei case individuale
Metodele de calcule consolidate de mai sus se concentrează asupra vânzătorilor sau cumpărătorilor de radiatoare a sistemelor de încălzire instalate în case tipice cu mai multe etaje. Dar când vine vorba de alegerea unui echipament de centrale termice costisitoare, nu se recomandă planificarea unui sistem de încălzire casă de țară, în care sistemul de încălzire prin pardoseală va fi instalat în plus față de radiatoare, apă caldă și ventilație, utilizarea acestor metode.
Fiecare proprietar al unei case individuale de apartamente sau cabana este încă în stadiul de construcție abordează cu scrupulozitate dezvoltarea documentației de construcție, care ia în considerare toate tendințele moderne în utilizarea materialelor de construcție și a structurilor caselor. Acestea nu trebuie să fie tipice sau depășite din punct de vedere moral, dar sunt făcute ținând cont de tehnologiile moderne eficiente din punct de vedere energetic. În consecință, capacitatea termică a sistemului de încălzire ar trebui să fie proporțional mai mică, iar costul total al sistemului de încălzire al dispozitivului este mult mai ieftin. Aceste măsuri permit, în viitor, utilizarea echipamentelor de încălzire pentru a reduce costul consumului de energie.
Calculul pierderilor de căldură se efectuează în programe specializate sau se utilizează formulele de bază și coeficienții de conductivitate termică a structurilor, influența infiltrării aerului, prezența sau absența sistemelor de ventilație în clădire. Calcularea camerelor de la subsol îngropate, precum și a etajelor extreme, se efectuează în conformitate cu o metodă diferită de calculele de bază, care ia în considerare răcirea inegală a structurilor orizontale, adică pierderea de căldură prin acoperiș și podea. Metodele de mai sus nu iau în considerare acest indice.
Calculul termotehnic se efectuează, de regulă, de către specialiști calificați ca parte a proiectului pentru sistemul de încălzire, ca urmare a calculării ulterioare a numărului și puterii aparatelor de încălzire, puterea echipamentelor individuale, selectarea pompelor și a altor echipamente conexe.
Ca exemplu ilustrativ, să calculăm pierderile de căldură într-un program specializat pentru trei case construite folosind aceeași tehnologie, dar cu diferite grosimi de izolare termică a pereților exteriori: 100 mm, 150 mm și 200 mm. Calculul este pentru un living de colt cu o singură fereastră, o suprafață de 8,12 m. Regiunea de construcții Regiunea Moscova.
- Cameră cu o dimensiune externă de 3000x3000;
- Fereastra are o dimensiune de 1200x1000.
Scopul calculului este de a determina puterea specifică a sistemului de încălzire necesar pentru încălzirea 1m ?.
- Qud la 100 / mm izolație este de 103 W / m?
- Qud la o izolație de 150 mm este de 81 W / m?
- Q. la o izolație de 200 mm este de 70 W / m?
După cum se vede din calcul, cea mai mare pierdere de căldură pentru a constitui o casă de locuit cu cea mai mică grosime de izolație, astfel boilere electrice și radiatoare va fi mai mare cu 47% decât atunci când construirea unei case cu izolatie de 200 mm.
Infiltrarea aerului sau ventilarea clădirilor
Toate clădirile, în special clădirile rezidențiale, au proprietatea de a "respira", adică de a fi ventilate în diferite moduri. Acest lucru se datorează creării de aer evacuat în incintă datorită dispozitivului de evacuare a conductelor din structurile casei sau a hornurilor. După cum știți, conductele de ventilație sunt create în zone cu emisii crescute de contaminanți, cum ar fi bucătării, băi și băi.
Astfel, atunci când se utilizează sisteme de ventilație sau de ventilație observate reguli importante pentru a crea un mediu propice de aer în clădiri rezidențiale: direcția de mișcare a aerului proaspăt ar trebui să fie organizate în incinta cu prezența constantă a oamenilor în direcția spațiilor cu nivelul maxim de poluare.
Adică, cu schimbarea corectă a aerului, aerul proaspăt intră în cameră prin fereastră, supapa de ventilație sau grătarul de alimentare și este îndepărtat în bucătării și băi.
Atunci când se calculează pierderea de căldură a cunoștințelor este de importanță fundamentală, ce fel de ventilație a locuințelor va fi ales:
- Dispozitivul de ventilație mecanică cu încălzire a aerului de alimentare.
- Infiltrare - schimb de aer neorganizat prin relaxare în pereți, la deschiderea ferestrelor sau prin utilizarea unor supape de aer preinstalate în construcția pereților sau a geamurilor cu geam termopan.
În cazul unei clădiri echilibrat sistem de ventilație rezidențial (în cazul în care volumul de aer de alimentare este mai mare sau egală cu evacuare, care este, exclude orice rupere prin aer rece, în camera de zi) de aer care intră cazare, încălzită în prealabil într-o instalație de ventilație. În acest caz, puterea necesară pentru încălzirea ventilației este luată în calcul la calcularea puterii echipamentului cazanului.
Calcularea încărcăturii de căldură ventilație se calculează folosind formula:
Dacă în unitatea de cazare nu este organizat schimbul de aer atunci când se calculează pierderile de căldură ale clădirii făcut menținerea sistemului de încălzire de căldură uzat pentru încălzirea aerului de infiltrare. În același timp, încălzirea aerului care intră în incintă este efectuată de radiatoarele sistemelor de încălzire, adică ele sunt luate în considerare în sarcina lor termică.
În cazul în care în încăperile fără ventile de aer încorporate sunt ferestre etanșe cu geam termopan, atunci se iau în considerare pierderile de căldură pentru încălzirea aerului. Acest lucru se datorează faptului că, în cazul ventilației pe termen scurt, aerul rece rece este încă necesar să se încălzească.
Pentru ventilație mai confortabilă, este încorporată o supapă de perete de intrare.Cantitatea de energie termică de infiltrare este calculată prin mai multe metode, iar în balanța termică a clădirii se ia în considerare cea mai mare dintre valori.
De exemplu, cantitatea de căldură pentru încălzirea aerului care intră în incintă pentru a compensa extracția naturală este determinată de formula:
Cantitatea de aer care intră în spațiile rezidențiale în timpul iernii este, de obicei, datorată funcționării sistemelor de evacuare naturale, deci într-un caz se presupune că este egal cu volumul de aer extras.
- De la aragazul de bucătărie - electric 60 m? / Oră sau gaz 90 m? / Oră;
- De la o baie și baie la 25 m? / Oră
În al doilea caz, viteza de pătrundere este determinată de normele sanitare ale aerului exterior proaspăt pentru a intra în cameră pentru a asigura o calitate optimă și compoziția aerului în incinta. Acest indicator este determinat de caracteristica specifică: 3 m? / Oră pe 1 m? zona de locuit.
Pentru valoarea de proiectare, se presupune fluxul maxim de aer și, respectiv, cantitatea mai mare de pierdere de căldură pentru infiltrare.
Exemplu: Deoarece clădirea este considerată în exemplu. construit pe tip cadru cu instalarea de ferestre din lemn cercevea, atunci când creați de ventilație în bucătărie și baie volumul de infiltrare este destul de mare. Casele de acest tip, de regulă, sunt cel mai "respirație".
Componenta de infiltrare este determinată conform metodelor de mai sus. Calculul se face pentru întreaga casă de apartamente, cu condiția ca bucătăria să fie dotată cu aragaz electric, la primul etaj există o baie și o baie.
Adică volumul de aer evacuat conform primei metode este Lwt = 60 + 25 + 25 = 110 m / H,
iar conform celei de-a doua metode norma sanitară a aerului de alimentare este Lpr = 3 m? / h * 62 m? (zonă rezidențială) = 186 m3 / h.
La calcul se ia cantitatea maximă de aer.
Qinf = 0,28 * 186 * 1,2 * 1,005 * (22 + 28) = 3 140 W, care este de 44W / m 2.