Расчет тепловой нагрузки на отопление: способы

Определение тепловых нагрузок на отопление

Тепловая нагрузка подразумевает под собой количество тепловой энергии, необходимое для поддержания комфортной температуры в доме, квартире или отдельной комнате. Под максимальной часовой нагрузкой на отопление подразумевается количество тепла, необходимое для поддержания нормированных показателей в течение часа в самых неблагоприятных условиях.

Факторы, влияющие на тепловую нагрузку

  • Материал и толщина стен. К примеру, стена из кирпича в 25 сантиметров и стена из газобетона в 15 сантиметров способны пропустить разное количество тепла.
  • Материал и структура крыши. Например, теплопотери плоской крыши из железобетонных плит значительно отличаются от теплопотерь утепленного чердака.
  • Вентиляция. Потеря тепловой энергии с отработанным воздухом зависит от производительности вентиляционной системы, наличия или отсутствия системы рекуперации тепла.
  • Площадь остекления. Окна теряют больше тепловой энергии по сравнению со сплошными стенами.
  • Уровень инсоляции в разных регионах. Определяется степенью поглощения солнечного тепла наружными покрытиями и ориентацией плоскостей зданий по отношению к сторонам света.
  • Разность температур между улицей и помещением. Определяется тепловым потоком через ограждающие конструкции при условии постоянного сопротивления теплопередаче.

Распределение тепловой нагрузки

При водяном отоплении максимальная тепловая мощность котла должна равняться сумме тепловой мощности всех устройств отопления в доме. На распределение устройств отопления влияют следующие факторы:

  • Площадь помещения и высота потолка;
  • Расположение внутри дома. Угловыми и торцевыми помещениями теряется больше тепла, чем помещениями, расположенными в середине здания;
  • Удаленность от источника тепла;
  • Желаемая температура в комнатах.

СНиП рекомендует следующие значения:

  • Жилые комнаты в середине дома – 20 градусов;
  • Угловые и торцевые жилые комнаты – 22 градуса. При этом за счет более высокой температуры не промерзают стены;
  • Кухня – 18 градусов, поскольку в ней имеются собственные источники тепла – газовые или электрические плиты и пр.
  • Ванная комната – 25 градусов.

При воздушном отоплении тепловой поток, который поступает в отдельное помещение, зависит от пропускной способности воздушного рукава. Зачастую простейшим способом его регулировки является подстройка положения решеток вентиляции с контролем температуры вручную.

При системе отопления, где применяется распределительный источник тепла (конвектора, теплые полы, электрообогреватели и т.д.), необходимый режим температуры устанавливается на термостате.

Методики расчета

Для определения тепловой нагрузки существует несколько способов, обладающие различной сложностью расчета и достоверностью полученных результатов. Далее представлены три наиболее простые методики расчета тепловой нагрузки.

Метод №1

Согласно действующему СНиП, существует простой метод расчета тепловой нагрузки. На 10 квадратных метров берут 1 киловатт тепловой мощности. Затем полученные данные умножаются на региональный коэффициент:

  • Южные регионы имеют коэффициент 0,7-0,9;
  • Для умеренно-холодного климата (Московская и Ленинградская области) коэффициент равен 1,2-1,3;
  • Дальний Восток и районы Крайнего Севера: для Новосибирска от 1,5; для Оймякона до 2,0.

Расчет на примере:

  1. Площадь здания (10*10) равна 100 квадратных метров.
  2. Базовый показатель тепловой нагрузки 100/10=10 киловатт.
  3. Это значение умножается на региональный коэффициент, равный 1,3, в итоге получается 13 кВт тепловой мощности, которые требуются для поддержания комфортной температуры в доме.

Обратите внимание! Если использовать эту методику для определения тепловой нагрузки, то необходимо еще учесть запас мощности в 20 процентов, чтобы компенсировать погрешности и экстремальные холода.

Метод №2

Первый способ определения тепловой нагрузки имеет много погрешностей:

  • Разные строения имеют разную высоту потолков. Учитывая то, что обогревается не площадь, а объем, этот параметр очень важен.
  • Через двери и окна проходит больше тепла, чем через стены.
  • Нельзя сравнивать городскую квартиру с частным домом, где снизу, сверху и за стенами не квартиры, а улица.

Корректировка метода:

  • Базовый показатель тепловой нагрузки равняется 40 ватт на 1 кубический метр объема помещения.
  • Каждая дверь, ведущая на улицу, добавляет к базовому показателю тепловой нагрузки 200 ватт, каждое окно – 100 ватт.
  • Угловые и торцевые квартиры многоквартирного дома имеют коэффициент 1,2-1,3, на который влияет толщина и материал стен. Частный дом обладает коэффициентом 1,5.
  • Региональные коэффициенты равны: для Центральных областей и Европейской части России – 0,1-0,15; для Северных регионов – 0,15-0,2; для Южных регионов – 0,07-0,09 кВт/кв.м.

Расчет на примере:

  1. Объем здания 300 квадратных метров (10*10*3=300).
  2. Базовый показатель тепловой нагрузки 12000 ватт (300*40).
  3. С учетом восьми окон и двух дверей тепловая мощность равна 13200 ватт (12000+(8*100)+(2*200)).
  4. Для частного дома тепловая нагрузка умножается на региональный коэффициент и получается 19800 ватт (13200*1,5).
  5. 19800*1,3=25740 ватт (с учетом регионального коэффициента для Северных регионов). Следовательно, для обогрева потребуется 28-киловаттный котел.

Метод №3

Не стоит обольщаться – второй способ расчета тепловой нагрузки также весьма несовершенен. В нем весьма условно учтено тепловое сопротивление потолка и стен; разность температур между наружным воздухом и воздухом внутри.

Стоит отметить, чтобы поддерживать внутри дома постоянную температуру необходимо такое количество тепловой энергии, которое будет равняться всем потерям через вентиляционную систему и ограждающие устройства. Однако, и в этом методе расчеты упрощены, так как невозможно систематизировать и измерить все факторы.

На теплопотери влияет материал стен – 20-30 процентов потери тепла. Через вентиляцию уходит 30-40 процентов, через крышу – 10-25 процентов, через окна – 15-25 процентов, через пол на грунте – 3-6 процентов.

Чтобы упростить расчеты тепловой нагрузки, подсчитываются тепловые потери через ограждающие устройства, а затем это значение просто умножается на 1,4. Дельта температур измеряется легко, но взять данные про термическое сопротивление можно только в справочниках. Ниже приведены некоторые популярные значения термического сопротивления:

  • Термическое сопротивление стены в три кирпича равно 0,592 м2*С/Вт.
  • Стены в 2,5 кирпича составляет 0, 502.
  • Стены в 2 кирпича равно 0,405.
  • Стены в один кирпич (толщина 25 см) равно 0,187.
  • Бревенчатого сруба, где диаметр бревна 25 см – 0,550.
  • Бревенчатого сруба, где диаметр бревна 20 сантиметров – 0,440.
  • Сруба, где толщина сруба 20 см – 0,806.
  • Сруба, где толщина 10 см – 0,353.
  • Каркасной стены, толщина которой 20 см, утепленной минеральной ватой – 0,703.
  • Стены из газобетона, толщина которой 20 см – 0,476.
  • Стены из газобетона, толщина которой 30 см – 0,709.
  • Штукатурки, толщина которой 3 см – 0,035.
  • Потолочного или чердачного перекрытия – 1,43.
  • Деревянного пола – 1,85.
  • Двойной деревянной двери – 0,21.

Расчет по примеру:

  1. Дельта температур в период пика морозов равна 50 градусов: внутри дома плюс 20 градусов, снаружи – минус 30 градусов.
  2. Потери тепла через один метр квадратный 50/1,85 (показатель термического сопротивления пола из дерева) равно приблизительно 27 ватт. Весь пол будет иметь 27*100=2700 ватт.
  3. Теплопотери через потолок составляют (50/1,43)*100 и равно приблизительно 3500 ватт.
  4. Площадь стен (10*3)*4 и равна 120 квадратных метров. К примеру, стены изготовлены из бруса с толщиной 20 см, термическое сопротивление = 0,806. Следовательно, теплопотери составят (50/0,806)*120=7444 ватта.
  5. Все полученные значения потерь тепла складываются, и получается значение 13644 ватт. Именно такое количество тепла будет терять дом через стены, пол и потолок.
  6. Далее полученное значение умножается на коэффициент 1,4 (потери на вентиляционную систему) и получается 19101 ватт. Следовательно, для отопления такого дома понадобится 20-киловаттный котел.
Читать еще:  Отопление трехэтажного дома: выбор котла и расчет мощности

Как видно из расчетов, способы определения тепловой нагрузки обладают существенными погрешностями. К счастью, избыточный показатель мощности котла не навредит:

  • Работа газового котла на уменьшенной мощности осуществляется без падения коэффициента полезного действия, а работа конденсационных устройств при неполной нагрузке осуществляется в экономичном режиме.
  • То же относится и к соляровым котлам.
  • Показатель коэффициента полезного действия электрического нагревательного оборудования равен 100 процентам.

Обратите внимание! Работа твердотопливных котлов на мощности меньше номинального значения мощности противопоказана.

Расчет тепловой нагрузки на отопление является важным фактором, вычисления которого обязательно необходимо выполнять перед началом создания системы отопления. В случае подхода к процессу с умом и грамотного выполнения всех работ гарантируется безотказная работа отопления, а также существенно экономятся деньги на лишних затратах.

Расчет максимальной тепловой нагрузки

ООО «Энергоэффективность и энергоаудит»

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Расчет максимальной тепловой нагрузки

Наименование объекта: Магазин продовольственных товаров

Содержание:

Расчет тепловой нагрузки • Согласование в МОЭК

Исходные данные. Расчет максимальной тепловой нагрузки

Настоящий расчет выполнен с целью определения фактической тепловой нагрузки на отопление и горячее водоснабжение нежилых помещений.

Схема расположения радиаторов отопления

Расчет максимальной тепловой нагрузки на отопление

Расчет панельных радиаторов

Температурный режим отопительной системы – 95/70/18.

Для определения фактической тепловой мощности системы, для каждого отопительного прибора, установленного в помещениях определённого функционального назначения учитывается поправочный коэффициент К, определяемый как:

Где: Тнапор.н – номинальный температурный напор принятый заводом изготовителем для определения теплоотдачи отопительного прибора при номинальных условиях;

Тнапор.ф – фактический температурный напор, ºС:

Где: tвх, tвых, — температура теплоносителя на входе и выходе из отопительного прибора, tвн.в – проектная температура внутреннего воздуха, ºС;

С учётом значения температуры теплоносителя на входе и выходе из отопительного прибора, рассчитывается значение температурного напора и коэффициента К:

Тепловая мощность панельного радиатора при индивидуальной температуре в системе отопления;

где: QS – номинальная тепловая мощность панельного радиатора;

Панельные радиаторы PURMO Plan Ventil Compac FCV 22:

Q = (QS · К) ·n= (656 · 1,29) ·2 = 1692,48 (Вт) · 0,863 = 1460,61 (Ккал/ч)

Q = (QS · К) ·n= (1124 · 1,29) ·1 = 1449,96 (Вт) · 0,863 = 1251,32 (Ккал/ч)

Q = (QS · К) ·n= (1312 · 1,29) ·2 = 3384,96 (Вт) · 0,863 = 2921,22 (Ккал/ч)

где: n – количество панельных радиаторов марки PURMO Plan Ventil Compact FCV 22, шт.

Суммарная тепловая нагрузка панельных радиаторов:

Qр.от.= 1460,61 + 1251,32 + 2921,22 = 5633,15 Ккал/ч

Максимальный часовой расход на отопление в трубопроводах

Qпод.тр.Ду20 ´ l1 = 57,31 ´ 0,75 = 42,9825 ккал/ч (0,000043 Гкал/ч)

Qпод.тр.Ду20 = 57,31 ккал/ч — потери тепловой энергии в подающем трубопроводе на один погонный метр;

l1 = 0,75 м – длина подающего трубопровода;

Максимальный часовой расход на отопление

Qo max = Qр.от. + Qтр.= 5633,15 + 42,98 = 5676,13 ккал/ч (0,00567613 Гкал/ч).

Годовой расход за отопительный период

Qo год = Qo max´ ((ti – tm)/(ti – tо))´ 24´ Zo´ 10 -6 = 5676,13 ´ [(18 +3,1)/(18 +28)] ´ 24 ´ 214 ´ 10 -6= = 13,3722 Гкал/год, где:

tm = -3,1 °С – средняя температура наружного воздуха за расчетный период;

ti = 18 °С – расчетная температура внутреннего воздуха в помещениях;

tо = -28 °С – расчетная температура наружного воздуха;

24 час. – продолжительность работы системы отопления в сутки;

Zo = 214 сут. – продолжительность работы системы отопления за расчетный период.

Расчет тепловой нагрузки на горячее водоснабжение

Вероятность действия санитарно-технических приборов.

P = (q h hr,u x U) / (q h x N x 3600) = (1,7 x 4) / (0,2 х 2 х 3600) = 0,00472,

U = 4 человека — количество персонала;

q h = 0,2 л/с;

N = 2 — число санитарно-технических приборов с горячей водой.

Вероятность использования санитарно-технических приборов.

Phr = (3600 х P х q h ) / q h 0,hr = (3600 х 0,00472x 0,2) / 200 = 0,016992,

где:q h 0,hr = 200;

Phr h u x U/ 1000 x T = 10,2 x 4/ 1000 x 24 = 0,0017 м 3 /час

где: q h u = 10,2 л/час

Максимальный часовой расход воды.

qhr = 0,005 х q h 0,hr х аhr = 0,005 х 200 х 0,207 = 0,207 м 3 /час

Тепловой поток.

а) в течении среднего часа

Q h T = 1,16 х q h T х (65 – t c ) + Q ht = 1,16 х 0,0017 х (65 – 5) + 0,017748= 0,136068 кВт x 859,8 = 116,9913 ккал /ч (0,0001169913 Гкал/ч)

б) в течении часа максимального потребления

Q h hr = 1,16 х q h hr х (65 – t c ) + Q ht = 1,16 х 0,207 х (65 – 5) + 2,16108= 16,56828 кВт x 859,8 = 14245,407 ккал /ч (0,014245407 Гкал/ч)

Qh год = gum h ´ m ´ с ´ r ´ [(65 – tс з )´ Zз]´ (1+ Kт.п) ´ 10 -6 = 10,2 ´ 4 ´ 1 ´ 1 ´ [(65 – 5) ´ 365] ´ (1+ 0,3) ´ 10 -6 = 1,16158 Гкал/год

где: gum h = 10,2 л/сутки

Техническое заключение • Расчет максимальной тепловой нагрузки

В результате выполненных расчетов тепловой нагрузки на отопление и горячее водоснабжение нежилого помещения получены такие результаты:

Расчет тепловой нагрузки • Согласование в МОЭК

Список нормативно-технической и специальной литературы

Расходы тепла подсчитаны согласно и с учетом требований следующих документов:

  1. Методических указаний по определению расходов топлива, электроэнергии и воды на выработку теплоты отопительными котельными коммунальных теплоэнергетических предприятий (ГУП Академия коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова, 2002 г.);
  2. СНиП 23-01-99* «Строительная климатология»;
  3. Расчет систем центрального отопления (Р.В. Щекин, В.А. Березовский, В.А. Потапов, 1975 г.);
  4. Справочник проектировщика «Внутренние санитарно-технические устройства» (И.Г. Староверов, 1975 г.);
  5. СП30.13330 СНиП 2.04.-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий».
  6. «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений».
  7. СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»
  8. СНиП 23-01-99* «Строительная климатология»
  9. СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий»
  10. ГОСТ Р 54853-2011. Здания и сооружения. Метод определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций с помощью тепломера
  11. ГОСТ 26602.1-99 «Блоки оконные и дверные. Методы определения сопротивления теплопередаче»
  12. ГОСТ 23166-99 «Блоки оконные. Общие технические условия»
  13. ГОСТ 30971-2002 «Швы монтажные узлов примыканий оконных блоков к стеновым проемам. Общие технические условия»
  14. Федеральный закон Российской Федерации от 23 ноября 2009 г. N 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности, и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».
  15. Приказ Минэнерго России от 30.06.2014 N 400 «Об утверждении требований к проведению энергетического обследования и его результатам и правил направления копий энергетического паспорта, составленного по результатам обязательного энергетического обследования».

Как выполняется расчет тепловой нагрузки на отопление

Чтобы выяснить, какой мощностью должно располагать теплосиловое оборудование частного дома, нужно определить общую нагрузку на систему отопления, для чего и выполняется тепловой расчет. В данной статье мы не станем говорить об укрупненной методике подсчетов по площади или объему здания, а представим более точный способ, используемый проектировщиками, только в упрощенном виде для лучшего восприятия. Итак, на систему отопления дома ложится 3 вида нагрузок:

  • компенсация потерь тепловой энергии, уходящей сквозь строительные конструкции (стены, полы, кровлю);
  • нагрев воздуха, потребного для вентиляции помещений;
  • подогрев воды для нужд ГВС (когда в этом задействован котел, а не отдельный нагреватель).
Читать еще:  Системы отопления: монтаж, виды

Рассмотрим, как правильно рассчитать каждую из этих нагрузок по отдельности и определить общую мощность отопления здания.

Определение потерь тепла через наружные ограждения

Для начала представим формулу из СНиП, по которой производится расчет тепловой энергии, теряемой через строительные конструкции, отделяющие внутреннее пространство дома от улицы:

Q = 1/R х (tв – tн) х S, где:

  • Q – расход тепла, уходящего через конструкцию, Вт;
  • R – сопротивление передаче тепла сквозь материал ограждения, м2ºС / Вт;
  • S – площадь этой конструкции, м2;
  • tв – температура, которая должна быть внутри дома, ºС;
  • tн – средняя уличная температура за 5 самых холодных дней, ºС.

Для справки. Согласно методике расчет теплопотерь выполняется отдельно для каждого помещения. С целью упростить задачу предлагается взять здание в целом, приняв приемлемую среднюю температуру 20—21 ºС.

Площадь для каждого вида наружного ограждения вычисляется отдельно, для чего измеряются окна, двери, стены и полы с кровлей. Так делается, потому что они изготовлены из разных материалов различной толщины. Так что расчет придется делать отдельно для всех видов конструкций, а результаты потом просуммировать. Самую холодную уличную температуру в своем районе проживания вы наверняка знаете из практики. А вот параметр R придется рассчитать отдельно по формуле:

  • λ – коэффициент теплопроводности материала ограждения, Вт/(мºС);
  • δ – толщина материала в метрах.

Примечание. Значение λ – справочное, его нетрудно отыскать в любой справочной литературе, а для пластиковых окон этот коэффициент вам подскажут производители. Ниже приводится таблица с коэффициентами теплопроводности некоторых стройматериалов, причем для вычислений надо брать эксплуатационные значения λ.

В качестве примера подсчитаем, сколько тепла потеряет 10 м2 кирпичной стены толщиной 250 мм (2 кирпича) при разнице температур снаружи и в доме 45 ºС:

R = 0.25 м / 0.44 Вт/(м · ºС) = 0.57 м2 ºС / Вт.

Q = 1/0.57 м2 ºС / Вт х 45 ºС х 10 м2 = 789 Вт или 0.79 кВт.

Если стена состоит из разных материалов (конструкционный материал плюс утеплитель), то их тоже надо считать отдельно по приведенным выше формулам, а результаты суммировать. Таким же образом просчитываются окна и кровля, а вот с полами дело обстоит иначе. Первым делом необходимо нарисовать план здания и разбить его на зоны шириной 2 м, как это сделано на рисунке:

Теперь следует вычислить площадь каждой зоны и поочередно подставить в главную формулу. Вместо параметра R нужно взять нормативные значения для зоны I, II, III и IV, указанные ниже в таблице. По окончании расчетов результаты складываем и получаем общие потери тепла через полы.

Расход на подогрев вентиляционного воздуха

Малосведущие люди часто не учитывают, что приточный воздух в доме тоже надо подогревать и эта тепловая нагрузка тоже ложится на отопительную систему. Холодный воздух все равно попадает в дом извне, хотим мы того или нет, и на его нагрев нужно затратить энергию. Больше того, в частном доме должна функционировать полноценная приточно-вытяжная вентиляция, как правило, с естественным побуждением. Воздухообмен создается благодаря наличию тяги в вентиляционных каналах и дымоходе котла.

Предлагаемая в нормативной документации методика определения тепловой нагрузки от вентиляции достаточно сложна. Довольно точные результаты можно получить, если просчитать эту нагрузку по общеизвестной формуле через теплоемкость вещества:

Qвент = cmΔt, здесь:

  • Qвент – количество теплоты, потребное для нагрева приточного воздуха, Вт;
  • Δt – разница температур на улице и внутри дома, ºС;
  • m – масса воздушной смеси, поступающей извне, кг;
  • с – теплоемкость воздуха, принимается 0.28 Вт / (кг ºС).

Сложность расчета этого типа тепловой нагрузки заключается в правильном определении массы нагреваемого воздуха. Выяснить, сколько его попадает внутрь дома, при естественной вентиляции сложно. Поэтому стоит обратиться к нормативам, ведь здания строят по проектам, где заложены потребные воздухообмены. А нормативы говорят, что в большинстве комнат воздушная среда должна меняться 1 раз в час. Тогда берем объемы всех помещений и прибавляем к ним нормы расхода воздуха на каждый санузел – 25 м3/ч и кухонную газовую плиту – 100 м3/ч.

Чтобы произвести расчет тепловой нагрузки на отопление от вентиляции, полученный объем воздуха надо пересчитать в массу, узнав его плотность при разных температурах из таблицы:

Предположим, что общее количество приточного воздуха составляет 350 м3/ч, температура снаружи – минус 20 ºС, внутри – плюс 20 ºС. Тогда его масса составит 350 м3 х 1.394 кг/м3 = 488 кг, а тепловая нагрузка на отопительную систему — Qвент = 0.28 Вт / (кг ºС) х 488 кг х 40 ºС = 5465.6 Вт или 5.5 кВт.

Тепловая нагрузка от нагрева воды для ГВС

Для определения этой нагрузки можно воспользоваться той же простой формулой, только теперь надо посчитать тепловую энергию, расходуемую на подогрев воды. Ее теплоемкость известна и составляет 4.187 кДж/кг °С или 1.16 Вт/кг °С. Учитывая, что семье из 4 человек на все потребности достаточно 100 л воды на 1 сутки, нагретой до 55 °С, подставляем эти цифры в формулу и получаем:

QГВС = 1.16 Вт/кг °С х 100 кг х (55 – 10) °С = 5220 Вт или 5.2 кВт теплоты в сутки.

Примечание. По умолчанию принято, что 1 л воды равен 1 кг, а температура холодной водопроводной воды равна 10 °С.

Единица мощности оборудования всегда отнесена к 1 часу, а полученные 5.2 кВт – к суткам. Но делить эту цифру на 24 нельзя, ведь горячую воду мы хотим получать как можно скорее, а для этого котел должен располагать запасом мощности. То есть, эту нагрузку надо прибавить к остальным как есть.

Заключение

Данный расчет нагрузок на отопление дома даст гораздо более точные результаты, нежели традиционный способ по площади, хотя потрудиться придется. Конечный результат нужно обязательно умножить на коэффициент запаса – 1.2, а то и 1.4 и по рассчитанному значению подбирать котельное оборудование. Еще один способ укрупненного расчета тепловых нагрузок по нормативам показан на видео:

Расчеты тепловых нагрузок здания: как произвести вычисления

Отопление помещения – наиважнейший вопрос жизнеобеспечения. Чтобы не попасть в сложную ситуацию, при которой мощности обогревательных приборов не будет хватать, до этапа монтажа отопительной системы нужно произвести расчёты.

Читать еще:  Отопление от солнечных батарей: плюсы и минусы

Теплопотери

Тепловые нагрузки

Тепловая нагрузка — количество тепла для восполнения теплопотерь здания (помещения), с учётом использования отопительных приборов в пиковых температурных режимах.

Мощность, совокупность мощностей обогревательных приборов, участвующих в обогреве здания, обеспечивающих комфортную температуру для проживания, ведения хозяйственной деятельности. Мощностей источников тепла должно хватать для поддержания температуры в самые холодные дни отопительного сезона.

Измеряется тепловая нагрузка в Вт, Кал/час, — 1Вт=859,845 Кал/ч. Расчёт — сложный процесс. Самостоятельно, без знаний, навыков выполнить сложно.

Расчёт нагрузки – ответственный этап введения здания в централизованную теплосеть.

От проектирования нагрузки здания зависит внутренний тепловой режим. Ошибки негативно влияют на потребителей теплоэнергии, подключенных к системе. Наверное, каждый в холодные, зимние вечера, укутавшись в теплый плед, жаловался на ТеплоСети с холодными батареями — результат несоответствия с фактическими тепловыми режимами.

Тепловая нагрузка складывается с учётом количества отопительных приборов (радиаторных батарей) для поддержания тепла, с параметрами:

  • теплопотеря здания, которая складывается из показателей теплопроводимости стройматериалов коробки, кровли дома;
  • при вентилировании (принудительной, естественной);
  • водоснабжения горячей водой объекта;
  • дополнительные тепловые расходы (сауна, баня, хозяйственно-бытовые нужды).

При одинаковых требованиях к зданию, в разных климатических поясах нагрузка будет отличаться. Влияют: расположение относительно уровня моря, присутствие естественных преград холодных ветров, другие геологические факторы.

Параметры для расчета тепловых нагрузок

Информация дается в ознакомительных целях, для расчётов нагрузки, не предназначенных проектной документации, нужной для подключения здания к центральной теплосети — в качестве статистической базы расходов теплоэнергии.

Тепловые характеристики

Произвести точный расчет сложно, — трудно учесть нюансы здания. Хорошо воспользоваться опытом знакомых, статистическими данными похожих объектов (расходы теплоэнергии в течение нескольких лет). Если нет, придется осваивать навык проектирования, расчета нагрузок самостоятельно.

  • Перед вычислениями нужно определить назначение здания. Выявить, составить температурную смету по оптимальным режимам каждого помещения, — данные можно найти в СНиП 2.04.05, ДВН В.2.5-39:2008. Содержатся рекомендации по теплоносителю, оптимальным режимам для помещений. Правильный режим поможет в учёте, распределении тепловой энергии.
  • Нужно изучить конструктивные особенности здания, используемые строительные материалы, толщину стен, теплоизоляцию, тип, характер кровли, чердачного помещения, количество, площадь дверных, оконных проемов. Каждый стройматериал обладает теплопроводностью, нужно знать, какой материал где используется, определить площадь, выявить общие теплопотери здания.
  • В отдельные расчеты нужно отнести сауны, бани, оранжереи.
  • Система вентиляции — значительная нагрузка на систему отопления.
  • Интенсивность использования помещений. Нужно ли постоянное поддержание температуры для проживания или только для обслуживания.

Уточняющих факторов для расчета нагрузки может быть больше.

Расчет мощности системы

Поправочных коэффициентов много. Как рассчитывали нагрузку предки, без проектов? Методом проб, ошибок, учитывали большой запас.

Расчёт в процентах

Главное в самостоятельных расчетах – определить ориентировочный показатель тепла для выбора источника. Нужно учитывать:

  • восполнение тепла при потерях через стены, крышу, окна, двери;
  • отопление для компенсации, при вентилировании воздуха в помещениях;
  • обогрев специфических объектов;
  • резерв для экстремальных ситуаций: аномально холодной зимы, сооружение дополнительных хозяйственно-бытовых объектов.

Рассчитанной нагрузки, с учетом факторов, достаточно для полноценного обогрева зданий. В остальных случаях существуют проектные бюро, где за разработанные тепловые системы специалисты несут персональную ответственность

Особенности расчета

Чтобы самостоятельно подготовить расчет нагрузки понадобится документация.

Формула

  • СП 131.13330.2012 Строительная климатология;
  • Методика определения количества тепловой энергии, теплоносителя в водяных системах коммунального теплоснабжения от 06 мая 2000г., №105;
  • ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны»;
  • ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые, общественные. Параметры микроклимата в помещениях».

В нормативах содержатся параметры для расчёта нагрузки здания, кроме:

  • Расположения здания;
  • Объёма здания, вычисленного по внешнему периметру. Параметр можно брать из технической документации на дом (тех.паспорт), определить самостоятельно,замерив.
  • Назначение вводимого в эксплуатацию дома (жилое, административное, лечебное, санаторное).
  • Высота для расчета коэффициента инфильтрации — показатель противодействия ветровым, тепловым нагрузкам.

Методы вычисления

Методологий определения может быть несколько. Можно узнать тепловую нагрузку следующими способами:

  • Метод определения тепловых потерь объекта.

Определяют стройматериалы, из которых выполнены стены, кровля, учитывается количество, площадь дверных, оконных проёмов, этажность. Берутся коэффициенты, вычисляется общее значение теплопотерь.

  • Метод расчетов, учитывающий необходимую мощность отопительно-вентиляционных приборов, необходимых для поддержания температурного режима.
  • Метод с использованием укрупнённых величин теплопотерь.

Потребители тепла

Укрупненный расчет

Для метода не требуются коэффициенты, при расчётах нагрузки достаточно знать высоту, объём, назначение, расположение здания. Остальное можно найти в технической документации.

Qmax=αхVхq0х(tв-tн.р. )х10-6

Видео-инструкция «как пользоваться формулой «укрупленного расчета нагрузки»:

Виды тепловых нагрузок для расчетов

Тепловые нагрузки – величина непостоянная, может колебаться в большую, меньшую сторону. Условно можно разделить:

  • Нагрузка, зависящая от отопительного сезона, — разница составляет до 40%.

В зависимости от внешней температуры, показатель может значительно варьироваться. Температурная разница значительно отличается в зимний и осенне-весенний период. Изменяется нагрузка в зависимости от времени суток, перепады возникают от работы системы вентиляции.

  • Нагрузка зависит от ИН-излучения. Не только радиаторы, любое оборудование, выделяющее тепло. Не нужно сбрасывать естественное излучение, поступающее внутрь здания через оконные проемы.
  • Дополнительные источники тепла. Основной источник — люди, чем больше, тем больше тепла излучают.

Дополнительный обогрев — внешние факторы: воздушные потоки, поступающие внутрь помещения через щели.

Изменения в тепловом режиме помещения влекут изменения температуры теплоносителя (Т. обратки), влияющей на показатели системы.

Регуляторы мощностей

РТН (регулятор тепловой нагрузки) – элементы регулирования отопительных котлов бытового, промышленного назначения. Устройства стабилизируют работу источников тепла, поддерживают температуру теплоносителя в системе на заданных величинах.

Разводка теплосети

С помощью РНГ можно наиболее точно выставить необходимую температуру, оптимизировать систему отопления. Обогревательный котёл работает равномерно, исключая температурные скачки в системе.

Самостоятельно отрегулировать режим сложно, лучше обратиться к мастеру.

Нагрузки на ГВС, вентиляцию

Свежий воздух необходим для жизнедеятельности человека, потому системы вентиляции и требуются. Однако, вентиляция значительно увеличивает теплопотери.

Компенсация потерь значительно увеличивает общую тепловую нагрузку. Учитывается на этапе проектирования, расчетов. Формула:

Q=qV(tн.-tв.)

V – общий объём здания по внешнему контуру,

t (н и в) – наружная, внутренняя температура воздуха;

q – удельная величина.

Формула для расчётов снабжения здания горячей водой:

Q=0,042rВ*∆T*P*G

∆T – разница температур воды;

P – количество потребителей (раковин);

В – отношение нагрузок по ГОСТу;

r – плотность воды.

Комплексный расчет

Составление проекта, расчет – сложный, трудозатратный процесс. Чтобы был точным, необходимо выполнять комплексно. Учитывать теплопотери, дополнительные источники тепла, смену температурных режимов, климатический пояс.

Небольшое заключение

Расчет — ответственность, может нести негативные последствия в виде крупных штрафов. Если существует потребность в введении здания в эксплуатацию, лучше доверить составление проекта мастерам, не доверять подрядчикам, которые обещают выполнить работу за копейки.

Видео «как сделать расчет для коттеджа»:

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector