בין אם מדובר בבניין תעשייתי או בניין מגורים, עליכם לבצע חישובים מוכשרים ולעצב תרשים של מעגל מערכת החימום. בשלב זה, מומחים ממליצים להקדיש תשומת לב מיוחדת לחישוב העומס התרמי האפשרי על מעגל החימום, כמו גם נפח הדלק הנצרך והחום שנוצר.

עומס תרמי: מה זה?

מונח זה מתייחס לכמות החום המופקת. חישוב ראשוני של העומס התרמי יאפשר למנוע עלויות מיותרות לרכישת רכיבי מערכת החימום והתקנתם. כמו כן, חישוב זה יעזור לפזר נכון את כמות החום הנוצר בצורה כלכלית ושווה ברחבי הבניין.

ישנם ניואנסים רבים המעורבים בחישובים אלה. למשל החומר שממנו בנוי הבניין, בידוד תרמי, אזור וכו' מומחים מנסים לקחת בחשבון כמה שיותר גורמים ומאפיינים כדי לקבל תוצאה מדויקת יותר.

חישוב עומס חום עם שגיאות ואי דיוקים מוביל לפעולה לא יעילה של מערכת החימום. זה אפילו קורה שאתה צריך לעשות מחדש קטעים של מבנה שכבר עובד, מה שמוביל בהכרח להוצאות לא מתוכננות. וארגוני דיור ושירותים קהילתיים מחשבים את עלות השירותים על סמך נתונים על עומס החום.

גורמים עיקריים

מערכת חימום מעוצבת ומעוצבת באופן אידיאלי צריכה לתמוך להגדיר טמפרטורהבתוך הבית ולפצות על הפסדי החום שנוצרו. בעת חישוב עומס החום על מערכת החימום בבניין, עליך לקחת בחשבון:

ייעוד המבנה: מגורים או תעשייתי.

מאפיינים אלמנטים מבנייםמבנים. אלו הם חלונות, קירות, דלתות, גג ו מערכת אוורור.

מידות הבית. ככל שהוא גדול יותר, מערכת החימום צריכה להיות חזקה יותר. יש צורך לקחת בחשבון את השטח פתחי חלונות, דלתות, קירות חיצוניים ונפח כל חדר פנימי.

זמינות חדרים מטרה מיוחדת(אמבטיה, סאונה וכו').

רמת הציוד מכשירים טכניים. כלומר, זמינות אספקת מים חמים, מערכת אוורור, מיזוג אוויר וסוג מערכת החימום.

לחדר נפרד. למשל, בחדרים המיועדים לאחסון אין צורך לשמור על טמפרטורה נוחה לבני אדם.

מספר נקודות אספקת מים חמים. ככל שיש יותר, המערכת נטענת יותר.

שטח משטחים מזוגגים. חדרים עם חלונות צרפתיים מאבדים כמות משמעותית של חום.

תנאים והגבלות נוספים. בבנייני מגורים זה עשוי להיות מספר החדרים, המרפסות והאכסדרה וחדרי הרחצה. בתעשייה - מספר ימי העבודה ב שנה קלנדרית, משמרות, שרשרת טכנולוגית של תהליך הייצור וכו'.

תנאי האקלים של האזור. בעת חישוב אובדן חום, טמפרטורות הרחוב נלקחות בחשבון. אם ההבדלים אינם משמעותיים, אז כמות קטנה של אנרגיה תוקדש לפיצוי. בעוד ב-40 o C מחוץ לחלון זה ידרוש הוצאות משמעותיות.

תכונות של שיטות קיימות

הפרמטרים הכלולים בחישוב העומס התרמי נמצאים ב-SNiPs ו-GOSTs. יש להם גם מקדמי העברת חום מיוחדים. מהדרכונים של הציוד הכלול במערכת החימום, נלקחים מאפיינים דיגיטליים הנוגעים לרדיאטור חימום, דוד וכו', וגם באופן מסורתי:

צריכת חום, נלקחת למקסימום לשעת פעולת מערכת החימום,

זרימת החום המקסימלית הנובעת מרדיאטור אחד היא

צריכת חום כוללת בתקופה מסוימת (לרוב בעונה); אם נדרש חישוב שעתי של העומס על רשת החימום, יש לבצע את החישוב תוך התחשבות בהפרש הטמפרטורה במהלך היום.

החישובים שנעשו מושווים עם שטח העברת החום של המערכת כולה. המדד מתברר כמדויק למדי. יש סטיות מסוימות. לדוגמה, עבור מבני תעשייה יהיה צורך לקחת בחשבון את הפחתת צריכת האנרגיה התרמית בסופי שבוע ובחגים, ובמגורים - בלילה.

לשיטות לחישוב מערכות חימום יש מספר דרגות של דיוק. כדי לצמצם את השגיאה למינימום, יש צורך להשתמש בחישובים מורכבים למדי. נעשה שימוש בסכימות פחות מדויקות אם המטרה היא לא לייעל את העלויות של מערכת חימום.

שיטות חישוב בסיסיות

כיום ניתן לבצע את חישוב עומס החום לחימום מבנה באחת מהשיטות הבאות.

שלוש עיקריות

1. לחישובים נלקחים אינדיקטורים מצטברים.
2. האינדיקטורים של האלמנטים המבניים של הבניין נלקחים כבסיס. גם חישוב הנפח הפנימי של האוויר המשמש לחימום יהיה חשוב כאן.
3. כל החפצים הכלולים במערכת החימום מחושבים ומסכמים.

דוגמה אחת

יש גם אפשרות רביעית. יש לו שגיאה גדולה למדי, מכיוון שהאינדיקטורים שנלקחו הם ממוצעים מאוד, או שאין מספיק מהם. נוסחה זו היא Q from = q 0 * a * V H * (t EN - t NRO), כאשר:

• q 0 - ספציפי ביצועים תרמייםמבנים (לרוב נקבע לפי התקופה הקרה ביותר),
• a - מקדם תיקון (תלוי באזור ונלקח מטבלאות מוכנות),
• V H הוא הנפח המחושב לאורך המישורים החיצוניים.

דוגמה לחישוב פשוט

לבניין עם פרמטרים סטנדרטיים(גבהים של תקרה, גדלי חדרים ומאפייני בידוד תרמי טובים) ניתן ליישם יחס פשוט של פרמטרים, מותאם למקדם בהתאם לאזור.

נניח שבאזור ארכנגלסק נמצא בניין מגורים ושטחו הוא 170 מ"ר. מ' עומס החום יהיה שווה ל 17 * 1.6 = 27.2 קילוואט לשעה.

הגדרה זו של עומסים תרמיים אינה לוקחת בחשבון גורמים חשובים רבים. לדוגמה, תכונות עיצוב של המבנה, טמפרטורה, מספר קירות, יחס בין שטחי הקיר לפתחי החלונות וכו'. לכן, חישובים כאלה אינם מתאימים לפרויקטים רציניים של מערכת חימום.

זה תלוי בחומר שממנו הם עשויים. הנפוצים ביותר כיום הם bimetallic, אלומיניום, פלדה, הרבה פחות רדיאטורים מברזל יצוק. לכל אחד מהם יש מחוון העברת חום (כוח תרמי) משלו. לרדיאטורים דו-מתכתיים עם מרחק בין הצירים של 500 מ"מ יש ממוצע של 180 - 190 W. לרדיאטורים מאלומיניום יש כמעט אותם ביצועים.

העברת החום של הרדיאטורים המתוארים מחושבת לפי סעיף. רדיאטורים של לוחות פלדה אינם ניתנים להפרדה. לכן, העברת החום שלהם נקבעת על סמך גודל המכשיר כולו. לדוגמה, ההספק התרמי של רדיאטור דו-שורה ברוחב של 1,100 מ"מ ובגובה של 200 מ"מ יהיה 1,010 W, ורדיאטור לוח פלדה ברוחב של 500 מ"מ וגובה של 220 מ"מ יהיה 1,644 W. .

החישוב של רדיאטור חימום לפי אזור כולל את הפרמטרים הבסיסיים הבאים:

גובה תקרה (סטנדרטי - 2.7 מ'),

הספק תרמי (למ"ר - 100 ואט),

קיר חיצוני אחד.

חישובים אלה מראים כי על כל 10 מ"ר. m דורש כוח תרמי של 1,000 W. תוצאה זו מחולקת לפי התפוקה התרמית של קטע אחד. התשובה היא המספר הנדרש של חלקי הרדיאטור.

עבור האזורים הדרומיים של ארצנו, כמו גם עבור הצפוניים, פותחו מקדמים יורדים והולכים.

חישוב ממוצע ומדויק

בהתחשב בגורמים המתוארים, החישוב הממוצע מתבצע על פי התוכנית הבאה. אם ל-1 מ"ר. m דורש 100 W זרימת חום, ואז חדר של 20 מ"ר. m אמור לקבל 2,000 וואט. רדיאטור (בי-מתכתי פופולרי או אלומיניום) של שמונה חלקים מייצר בערך חלק 2,000 על 150, נקבל 13 חלקים. אבל זה חישוב מוגדל למדי של העומס התרמי.

המדויק נראה קצת מפחיד. שום דבר לא מסובך באמת. הנה הנוסחה:

Q t = 100 W/m 2 × S(חדרים)m 2 × q 1 × q 2 × q 3 × q 4 × q 5 × q 6 × q 7,אֵיפֹה:

• q 1 - סוג של זיגוג (רגיל = 1.27, כפול = 1.0, משולש = 0.85);
• q 2 - בידוד קיר (חלש או נעדר = 1.27, קיר מונח עם 2 לבנים = 1.0, מודרני, גבוה = 0.85);
• ש 3 - היחס בין השטח הכולל של פתחי החלונות לשטח הרצפה (40% = 1.2, 30% = 1.1, 20% - 0.9, 10% = 0.8);
• q 4 - טמפרטורת הרחוב (הערך המינימלי נלקח: -35 o C = 1.5, -25 o C = 1.3, -20 o C = 1.1, -15 o C = 0.9, -10 o C = 0.7);
• ש 5 - מספר הקירות החיצוניים בחדר (כל הארבעה = 1.4, שלוש = 1.3, חדר פינתי = 1.2, אחד = 1.2);
• ש 6 - סוג חדר החישוב מעל חדר החישוב (עליית גג קרה = 1.0, עליית גג חמה = 0.9, חדר מגורים מחומם = 0.8);
• q 7 - גובה תקרה (4.5 מ' = 1.2, 4.0 מ' = 1.15, 3.5 מ' = 1.1, 3.0 מ' = 1.05, 2.5 מ' = 1.3).

באמצעות כל אחת מהשיטות המתוארות, אתה יכול לחשב את העומס התרמי בניין דירות.

חישוב משוער

התנאים הם כדלקמן. הטמפרטורה המינימלית בעונה הקרה היא -20 o C. חדר 25 מ"ר. מ ש זיגוג משולש, חלונות דו כנפיים, גובה תקרה 3.0 מ', קירות דו לבנים ועליית גג לא מחוממת. החישוב יהיה כדלקמן:

Q = 100 W/m 2 × 25 m 2 × 0.85 × 1 × 0.8 (12%) × 1.1 × 1.2 × 1 × 1.05.

התוצאה, 2,356.20, מחולקת ב-150. כתוצאה מכך, מתברר שצריך להתקין 16 חלקים בחדר עם הפרמטרים שצוינו.

אם נדרש חישוב בג'יגקלוריות

בהיעדר מד אנרגיה תרמית במעגל חימום פתוח, חישוב עומס החום לחימום הבניין מחושב באמצעות הנוסחה Q = V * (T 1 - T 2) / 1000, כאשר:

• V - כמות המים הנצרכת על ידי מערכת החימום, מחושבת בטונות או מ'3,
• T 1 - מספר המציין את טמפרטורת המים החמים, נמדד ב-o C ולצורך חישובים נלקחת הטמפרטורה המתאימה ללחץ מסוים במערכת. לאינדיקטור זה יש שם משלו - אנטלפיה. אם לא ניתן לבצע קריאות טמפרטורה בצורה מעשית, הם פונים לקריאה ממוצעת. זה בטווח של 60-65 מעלות צלזיוס.
• T 2 - טמפרטורה מים קרים. די קשה למדוד את זה במערכת, ולכן פותחו אינדיקטורים קבועים שתלויים משטר טמפרטורהברחוב. לדוגמה, באחד האזורים, בעונה הקרה מחוון זה נלקח שווה ל-5, בקיץ - 15.
• 1,000 הוא המקדם לקבלת התוצאה באופן מיידי בג'יגקלוריות.

במקרה של מעגל סגור, עומס החום (gcal/שעה) מחושב בצורה שונה:

Q from = α * q o * V * (t in - t n.r.) * (1 + K n.r.) * 0.000001,אֵיפֹה

חישוב עומס החום מתברר כמוגדל במקצת, אך זוהי הנוסחה הניתנת בספרות הטכנית.

יותר ויותר, על מנת להגביר את היעילות של מערכת החימום, הם פונים למבנים.

עבודה זו מתבצעת בחושך. לקבלת תוצאה מדויקת יותר, עליך להקפיד על הפרש הטמפרטורה בין פנים וחוץ: זה צריך להיות לפחות 15 o. מנורות הפלורסנט והליבון נכבות. רצוי להסיר שטיחים ורהיטים ככל האפשר שהם מפילים את המכשיר, וגורמים לשגיאה כלשהי;

הסקר מתבצע באיטיות והנתונים נרשמים בקפידה. התכנית פשוטה.

השלב הראשון של העבודה מתרחש בתוך הבית. המכשיר מועבר בהדרגה מדלתות לחלונות, תוך שימת לב תשומת לב מיוחדתפינות ומפרקים אחרים.

השלב השני - בדיקה עם מדמיה תרמית קירות חיצונייםמבנים. החיבורים עדיין נבדקים בקפידה, במיוחד הקשר עם הגג.

השלב השלישי הוא עיבוד נתונים. ראשית, המכשיר עושה זאת, לאחר מכן הקריאות מועברות למחשב, שם התוכניות המתאימות משלימות את העיבוד ומפיקות את התוצאה.

אם הסקר בוצע על ידי ארגון מורשה, הוא יוציא דוח על סמך תוצאות העבודה המלצות חובה. אם העבודה בוצעה באופן אישי, אז אתה צריך להסתמך על הידע שלך ואולי גם על העזרה של האינטרנט.

צור מערכת חימום ב בית משלואו אפילו בדירה בעיר - עיסוק אחראי ביותר. זה יהיה בלתי הגיוני לחלוטין לרכוש ציוד דוודים, כמו שאומרים, "בעין", כלומר, מבלי לקחת בחשבון את כל התכונות של הבית. במקרה זה, בהחלט יתכן שתגיעו לשני קצוות: או שכוח הדוד לא יספיק - הציוד יעבוד "במלוא הכוח", ללא הפסקות, אך עדיין לא ייתן את התוצאה הצפויה, או, על להיפך, יירכש מכשיר יקר שלא לצורך, שיכולותיו יישארו ללא שינוי לחלוטין.

אבל זה לא הכל. זה לא מספיק לרכוש נכון את דוד החימום הדרוש - חשוב מאוד לבחור בצורה אופטימלית ולסדר נכון התקני חילופי חום ברחבי המקום - רדיאטורים, קונווקטורים או "רצפות חמות". ושוב, הסתמכות רק על האינטואיציה שלך או על "עצות טובות" של השכנים שלך היא לא האפשרות הסבירה ביותר. במילה אחת, אי אפשר לעשות בלי חישובים מסוימים.

כמובן, באופן אידיאלי, חישובים תרמיים כאלה צריכים להתבצע על ידי מומחים מתאימים, אבל זה לעתים קרובות עולה הרבה כסף. זה לא כיף לנסות לעשות את זה בעצמך? פרסום זה יראה בפירוט כיצד מחושב החימום על סמך שטח החדר, תוך התחשבות רבים ניואנסים חשובים. באנלוגיה, ניתן יהיה לבצע, מובנה בדף זה, זה יעזור לבצע את החישובים הדרושים. לא ניתן לכנות את הטכניקה "נטולת חטאים", עם זאת, היא עדיין מאפשרת לך להשיג תוצאות ברמת דיוק מקובלת לחלוטין.

שיטות החישוב הפשוטות ביותר

על מנת שמערכת החימום תיצור תנאי מחיה נוחים בעונה הקרה, עליה להתמודד עם שתי משימות עיקריות. פונקציות אלו קשורות קשר הדוק זו לזו, וחלוקתן שרירותית מאוד.

• הראשון הוא שמירה על רמה אופטימלית של טמפרטורת האוויר בכל נפח החדר המחומם. כמובן שרמת הטמפרטורה עשויה להשתנות במקצת עם הגובה, אך הבדל זה לא אמור להיות משמעותי. ממוצע של +20 מעלות צלזיוס נחשב לתנאים נוחים למדי - זו הטמפרטורה שנלקחת בדרך כלל כראשונית בחישובים תרמיים.

במילים אחרות, מערכת החימום חייבת להיות מסוגלת לחמם נפח מסוים של אוויר.

אם ניגש לזה בדיוק מלא, אז בשביל חדרים נפרדים V בנייני מגוריםהוקמו תקנים עבור המיקרו אקלים הנדרש - הם מוגדרים על ידי GOST 30494-96. קטע ממסמך זה נמצא בטבלה שלהלן:

מטרת החדר	טמפרטורת אוויר, מעלות צלזיוס		לחות יחסית, %		מהירות אוויר, m/s
	אוֹפְּטִימָלִי	קָבִיל	אוֹפְּטִימָלִי	מותר, מקסימום	אופטימלי, מקסימום	מותר, מקסימום
לעונה הקרה
סָלוֹן	20÷22	18÷24 (20÷24)	45÷30	60	0.15	0.2
אותו דבר, אבל עבור חדרי מגורים באזורים עם טמפרטורות מינימליות מ - 31 מעלות צלזיוס ומטה	21÷23	20÷24 (22÷24)	45÷30	60	0.15	0.2
מִטְבָּח	19÷21	18÷26	N/N	N/N	0.15	0.2
שֵׁרוּתִים	19÷21	18÷26	N/N	N/N	0.15	0.2
חדר רחצה, שירותים משולבים	24÷26	18÷26	N/N	N/N	0.15	0.2
מתקנים למפגשי בילוי ולימוד	20÷22	18÷24	45÷30	60	0.15	0.2
מסדרון בין דירות	18÷20	16÷22	45÷30	60	N/N	N/N
לובי, גרם מדרגות	16÷18	14÷20	N/N	N/N	N/N	N/N
מחסנים	16÷18	12÷22	N/N	N/N	N/N	N/N
לעונה החמה (סטנדרטי רק למגורים. לאחרים - לא סטנדרטי)
סָלוֹן	22÷25	20÷28	60÷30	65	0.2	0.3

• השני הוא פיצוי על הפסדי חום באמצעות אלמנטים מבניים.

ה"אויב" החשוב ביותר של מערכת החימום הוא איבוד חום דרך מבני בניין

למרבה הצער, אובדן חום הוא "היריבה" הרצינית ביותר של כל מערכת חימום. ניתן לצמצם אותם למינימום מסוים, אך גם עם הבידוד התרמי האיכותי ביותר עדיין לא ניתן להיפטר מהם לחלוטין. דליפות אנרגיה תרמיות מתרחשות לכל הכיוונים - התפלגותן המשוערת מוצגת בטבלה:

אלמנט עיצובי בבניין	ערך משוער של איבוד חום
יסוד, רצפות על הקרקע או מעל חדרי מרתף (מרתף) לא מחוממים	מ 5 עד 10%
"גשרי קור" דרך מפרקים מבודדים גרוע בניית מבנים	מ 5 עד 10%
נקודות כניסה לשירותים (ביוב, אספקת מים, צינורות גז, כבלים חשמליים וכו')	עד 5%
קירות חיצוניים, בהתאם למידת הבידוד	בין 20 ל-30%
חלונות ודלתות חיצוניות באיכות ירודה	כ-20÷25%, מתוכם כ-10% - דרך חיבורים לא אטומים בין הקופסאות לקיר, ובשל אוורור
גַג	עד 20%
אוורור וארובה	עד 25 ÷30%

מטבע הדברים, על מנת להתמודד עם משימות כאלה, מערכת החימום חייבת להיות בעלת עוצמה תרמית מסוימת, ופוטנציאל זה חייב לא רק לענות על הצרכים הכלליים של הבניין (הדירה), אלא גם להתחלק נכון בין החדרים, בהתאם לצרכים שלהם. אזור ועוד מספר גורמים חשובים.

בדרך כלל החישוב מתבצע בכיוון "מקטן לגדול". במילים פשוטות, כמות האנרגיה התרמית הנדרשת מחושבת עבור כל חדר מחומם, הערכים המתקבלים מסוכמים, מתווספים כ-10% מהעתודה (כדי שהציוד לא יעבוד בגבול היכולות שלו) - ו התוצאה תראה כמה כוח צריך דוד החימום. והערכים לכל חדר יהפכו לנקודת המוצא לחישוב המספר הנדרש של רדיאטורים.

השיטה הפשוטה והנפוצה ביותר בסביבה לא מקצועית היא לאמץ נורמה של 100 וואט של אנרגיה תרמית לכל אחד. מטר מרובעאֵזוֹר:

הדרך הפרימיטיבית ביותר לחישוב היא היחס של 100 W/m²

ש = ס× 100

ש- כוח חימום נדרש לחדר;

ס- שטח החדר (מ"ר);

100 - הספק ספציפי ליחידת שטח (W/m²).

לדוגמה, חדר בגודל 3.2 × 5.5 מ'

ס= 3.2 × 5.5 = 17.6 מ"ר

ש= 17.6 × 100 = 1760 W ≈ 1.8 קילוואט

השיטה כמובן פשוטה מאוד, אבל מאוד לא מושלמת. ראוי להזכיר מיד שזה ישים על תנאי רק כאשר גובה סטנדרטיתקרות - כ-2.7 מ' (מקובל - בטווח שבין 2.5 ל-3.0 מ'). מנקודת מבט זו, החישוב יהיה מדויק יותר לא מהשטח, אלא מנפח החדר.

ברור שבמקרה זה ערך ההספק הספציפי מחושב למטר מעוקב. זה נלקח שווה ל-41 W/m³ עבור בטון מזוין בית פאנל, או 34 W/m³ - בלבנים או עשוי מחומרים אחרים.

ש = ס × ח× 41 (או 34)

ח- גובה תקרה (מ');

41 אוֹ 34 - הספק ספציפי ליחידת נפח (W/m³).

לדוגמה, אותו חדר ב בית פאנל, עם גובה תקרה של 3.2 מ':

ש= 17.6 × 3.2 × 41 = 2309 W ≈ 2.3 קילוואט

התוצאה מדויקת יותר, מכיוון שהיא כבר לוקחת בחשבון לא רק את כל הממדים הליניאריים של החדר, אלא אפילו, במידה מסוימת, את תכונות הקירות.

אבל עדיין, זה עדיין רחוק מדיוק אמיתי - ניואנסים רבים הם "מחוץ לסוגריים". כיצד לבצע חישובים הקרובים יותר לתנאים האמיתיים נמצא בחלק הבא של הפרסום.

אולי יעניין אותך מידע על מה הם

ביצוע חישובים של הכוח התרמי הנדרש תוך התחשבות במאפיינים של המקום

אלגוריתמי החישוב שנדונו לעיל יכולים להיות שימושיים עבור "הערכה ראשונית", אך עדיין עליך להסתמך עליהם לחלוטין בזהירות רבה. אפילו לאדם שאינו מבין דבר בהנדסת חימום מבנים, הערכים הממוצעים המצוינים עשויים בהחלט להיראות מפוקפקים - הם לא יכולים להיות שווים, למשל, עבור טריטוריית קרסנודר ועבור אזור ארכנגלסק. בנוסף, החדר שונה: האחד ממוקם בפינת הבית, כלומר יש לו שני קירות חיצוניים, והשני מוגן מפני איבוד חום על ידי חדרים אחרים משלושה צדדים. בנוסף, בחדר עשוי להיות חלון אחד או יותר, גם קטן וגם גדול מאוד, לפעמים אפילו פנורמי. והחלונות עצמם עשויים להיות שונים בחומר הייצור ובתכונות עיצוב אחרות. וזו לא רשימה מלאה - זה רק שתכונות כאלה גלויות אפילו לעין בלתי מזוינת.

במילה אחת, יש די הרבה ניואנסים המשפיעים על אובדן החום של כל חדר ספציפי, ועדיף לא להתעצל, אלא לבצע חישוב יסודי יותר. תאמין לי, באמצעות השיטה המוצעת במאמר, זה לא יהיה כל כך קשה.

עקרונות כלליים ונוסחת חישוב

החישובים יתבססו על אותו יחס: 100 W ל-1 מ"ר. אבל הנוסחה עצמה "מגודלת" עם מספר לא מבוטל של גורמי תיקון שונים.

Q = (S × 100) × a × b × c × d × e × f × g × h × i × j × k × l × m

האותיות הלטיניות המציינות את המקדמים נלקחות באופן שרירותי לחלוטין, בסדר אלפביתי, ואין להן קשר לכמויות המקובלות באופן סטנדרטי בפיזיקה. המשמעות של כל מקדם תידון בנפרד.

• "a" הוא מקדם הלוקח בחשבון את מספר הקירות החיצוניים בחדר מסוים.

ברור שככל שיש יותר קירות חיצוניים בחדר, כך השטח שדרכו גדול יותר הפסדי חום. בנוסף, נוכחותם של שני קירות חיצוניים או יותר פירושה גם פינות - מקומות פגיעים ביותר מנקודת המבט של היווצרות "גשרים קרים". מקדם "a" יתקן עבור תכונה ספציפית זו של החדר.

המקדם נלקח שווה ל:

- קירות חיצוניים לֹא (חלל פנימי): a = 0.8;

- קיר חיצוני אֶחָד: a = 1.0;

- קירות חיצוניים דוּ: a = 1.2;

- קירות חיצוניים שְׁלוֹשָׁה: a = 1.4.

• "b" הוא מקדם הלוקח בחשבון את מיקום הקירות החיצוניים של החדר ביחס לנקודות הקרדינליות.

אולי יעניין אותך מידע על אילו סוגי

גם בימי החורף הקרים ביותר, לאנרגיה סולארית עדיין יש השפעה על מאזן הטמפרטורה במבנה. זה די טבעי שצד הבית הפונה דרומה מקבל מעט חום מקרני השמש, ואיבוד החום דרכו נמוך יותר.

אבל קירות וחלונות הפונים צפונה "לעולם לא רואים" את השמש. חלק מזרחיבבית, למרות שהוא "תופס" את הבוקר קרני שמש, עדיין לא מקבל מהם שום חימום יעיל.

בהתבסס על זה, אנו מציגים את מקדם "b":

- פני הקירות החיצוניים של החדר צָפוֹןאוֹ מִזְרָח: b = 1.1;

- הקירות החיצוניים של החדר מכוונים לכיוון דָרוֹםאוֹ מַעֲרָב: b = 1.0.

• "c" הוא מקדם שלוקח בחשבון את מיקום החדר ביחס ל"שושנת הרוח" החורפית

אולי התיקון הזה לא כל כך חובה עבור בתים הממוקמים על אזורים מוגנים מפני רוחות. אבל לפעמים רוחות החורף השוררות יכולות לבצע "התאמות קשות" משלהן לאיזון התרמי של בניין. מטבע הדברים, הצד ברוח, כלומר "חשוף" לרוח, יאבד משמעותית יותר גוף לעומת הצד המנוגד לרוח.

בהתבסס על התוצאות של תצפיות מזג אוויר ארוכות טווח בכל אזור, מורכבת מה שנקרא "שושנת רוח" - תרשים גרפי, מציג את כיווני הרוח הרווחים בחורף ו שעון קיץשָׁנָה. מידע זה ניתן לקבל משירות מזג האוויר המקומי שלך. עם זאת, תושבים רבים בעצמם, ללא מטאורולוגים, יודעים היטב היכן נושבות הרוחות בעיקר בחורף, ומאיזה צד של הבית גורפות בדרך כלל סחפי השלג העמוקים ביותר.

אם אתה רוצה לבצע חישובים עם דיוק גבוה יותר, אתה יכול לכלול את מקדם התיקון "c" בנוסחה, לקחת אותו שווה ל:

- צד הרוח של הבית: c = 1.2;

- קירות הבית מרוחקים: c = 1.0;

- קירות הממוקמים במקביל לכיוון הרוח: c = 1.1.

• "ד" הוא גורם תיקון הלוקח בחשבון את תנאי האקלים של האזור שבו נבנה הבית

באופן טבעי, כמות איבוד החום דרך כל מבני הבניין של הבניין תהיה תלויה מאוד ברמה טמפרטורות חורף. די ברור שבמהלך החורף קריאות המדחום "רוקדות" בטווח מסוים, אבל עבור כל אזור יש אינדיקטור ממוצע של הטמפרטורות הנמוכות ביותר האופייניות לתקופת חמשת הימים הקרה ביותר של השנה (בדרך כלל זה אופייני לינואר ). לדוגמה, להלן תרשים מפה של שטחה של רוסיה, שעליה מוצגים ערכים משוערים בצבעים.

בדרך כלל קל להבהיר את הערך הזה בשירות מזג האוויר האזורי, אבל אתה יכול, באופן עקרוני, להסתמך על תצפיות משלך.

אז, מקדם "d", הלוקח בחשבון את מאפייני האקלים של האזור, עבור החישובים שלנו נלקח שווה ל:

- מ-35 מעלות צלזיוס ומטה: d = 1.5;

- מ -30 מעלות צלזיוס עד - 34 מעלות צלזיוס: d = 1.3;

- מ -25 מעלות צלזיוס עד - 29 מעלות צלזיוס: d = 1.2;

- מ -20 מעלות צלזיוס עד - 24 מעלות צלזיוס: d = 1.1;

- מ -15 מעלות צלזיוס עד - 19 מעלות צלזיוס: d = 1.0;

- מ -10 מעלות צלזיוס עד - 14 מעלות צלזיוס: d = 0.9;

- לא קר יותר - 10 מעלות צלזיוס: d = 0.7.

• "e" הוא מקדם הלוקח בחשבון את מידת הבידוד של קירות חיצוניים.

הערך הכולל של הפסדי חום של בניין קשור ישירות למידת הבידוד של כל מבני הבניין. אחד ה"מובילים" באיבוד חום הם קירות. לכן, הערך של כוח תרמי הנדרש כדי לשמור תנאים נוחיםהחיים בתוך הבית תלויים באיכות הבידוד התרמי שלהם.

ניתן לקחת את הערך של המקדם לחישובים שלנו באופן הבא:

- לקירות חיצוניים אין בידוד: e = 1.27;

- דרגת בידוד ממוצעת - קירות העשויים משתי לבנים או בידוד תרמי פני השטח שלהם מסופקים עם חומרי בידוד אחרים: e = 1.0;

- בידוד בוצע באיכות גבוהה, בהתבסס על חישובים הנדסיים תרמית: e = 0.85.

להלן במהלך פרסום זה יינתנו המלצות כיצד לקבוע את מידת הבידוד של קירות ומבני בנייה אחרים.

• מקדם "f" - תיקון לגובה התקרה

תקרות, במיוחד בבתים פרטיים, יכולים להיות בעלי גבהים שונים. לכן, הכוח התרמי לחמם חדר מסוים באותו אזור יהיה שונה גם בפרמטר זה.

זו לא תהיה טעות גדולה לקבל את הערכים הבאים עבור גורם התיקון "f":

- גובה תקרה עד 2.7 מ': f = 1.0;

- גובה זרימה מ-2.8 ל-3.0 מ': f = 1.05;

- גובה תקרה מ-3.1 עד 3.5 מ': f = 1.1;

- גובה תקרה מ-3.6 עד 4.0 מ': f = 1.15;

- גובה תקרה יותר מ-4.1 מ': f = 1.2.

• « g" הוא מקדם הלוקח בחשבון את סוג הרצפה או החדר הממוקמים מתחת לתקרה.

כפי שמוצג לעיל, הרצפה היא אחד המקורות המשמעותיים לאובדן חום. משמעות הדבר היא כי יש צורך לבצע כמה התאמות כדי לקחת בחשבון תכונה זו של חדר מסוים. ניתן לקחת את מקדם התיקון "g" שווה ל:

- רצפה קרה על הקרקע ומעלה חדר לא מחומם(לדוגמה, מרתף או מרתף): ז= 1,4 ;

- רצפה מבודדת על הקרקע או מעל חדר לא מחומם: ז= 1,2 ;

- החדר המחומם ממוקם למטה: ז= 1,0 .

• « h" הוא מקדם הלוקח בחשבון את סוג החדר הממוקם מעל.

האוויר המחומם על ידי מערכת החימום תמיד עולה, ואם התקרה בחדר קרה, אז איבוד חום מוגבר הוא בלתי נמנע, מה שידרוש עלייה בכוח התרמי הנדרש. הבה נציג את מקדם "h", הלוקח בחשבון תכונה זו של החדר המחושב:

- עליית הגג ה"קרה" ממוקמת בחלק העליון: ח = 1,0 ;

- יש עליית גג מבודדת או חדר מבודד אחר למעלה: ח = 0,9 ;

- כל חדר מחומם ממוקם למעלה: ח = 0,8 .

• « i" - מקדם תוך התחשבות בתכונות העיצוב של חלונות

חלונות הם אחד מ"המסלולים העיקריים" לזרימת חום. מטבע הדברים, הרבה בעניין זה תלוי באיכות של עיצוב חלונות. מסגרות עץ ישנות, אשר הותקנו בעבר באופן אוניברסלי בכל הבתים, נחותות באופן משמעותי מבחינת הבידוד התרמי שלהן ממערכות מודרניות רב-חדריות עם חלונות עם זיגוג כפול.

ללא מילים ברור כי איכויות הבידוד התרמי של חלונות אלו שונות באופן משמעותי

אבל אין אחידות מלאה בין חלונות PVH. לדוגמה, חלון דו-חדרי בעל זיגוג כפול (עם שלוש כוסות) יהיה הרבה יותר "חם" מאשר חלון חד-חדרי.

משמעות הדבר היא כי יש צורך להזין מקדם מסוים "i", תוך התחשבות בסוג החלונות המותקנים בחדר:

- חלונות עץ סטנדרטיים עם רגיל זיגוג כפול: אֲנִי = 1,27 ;

- מערכות חלונות מודרניות עם חלונות עם זיגוג כפול חד-תא: אֲנִי = 1,0 ;

- מערכות חלונות מודרניות עם חלונות בעלי זיגוג כפול עם שני חדרים או שלושה חדרים, לרבות אלה עם מילוי ארגון: אֲנִי = 0,85 .

• « j" - מקדם תיקון עבור שטח הזיגוג הכולל של החדר

מה שלא יהיה חלונות איכותייםלא משנה איך הם היו, עדיין לא ניתן יהיה להימנע לחלוטין מאיבוד חום דרכם. אבל זה די ברור שאי אפשר להשוות איתו חלון קטן זיגוג פנורמיכמעט את כל הקיר.

ראשית עליך למצוא את היחס בין השטחים של כל החלונות בחדר לבין החדר עצמו:

x = ∑סבסדר /סנ

∑ סבְּסֵדֶר- שטח כולל של חלונות בחדר;

סנ- שטח החדר.

בהתאם לערך המתקבל, גורם התיקון "j" נקבע:

— x = 0 ÷ 0.1 →י = 0,8 ;

— x = 0.11 ÷ 0.2 →י = 0,9 ;

— x = 0.21 ÷ 0.3 →י = 1,0 ;

— x = 0.31 ÷ 0.4 →י = 1,1 ;

— x = 0.41 ÷ 0.5 →י = 1,2 ;

• « k" - מקדם המתקן לנוכחות דלת כניסה

דלת לרחוב או למרפסת לא מחוממת היא תמיד "פרצה" נוספת לקור

דלת לרחוב או מרפסת פתוחהמסוגל לבצע התאמות לאיזון התרמי של החדר - כל פתיחה שלו מלווה בחדירה של נפח ניכר של אוויר קר לחדר. לכן, הגיוני לקחת בחשבון את נוכחותו - לשם כך אנו מציגים את מקדם "k", שאנו לוקחים שווה ל:

- ללא דלת: ק = 1,0 ;

- דלת אחת לרחוב או למרפסת: ק = 1,3 ;

- שתי דלתות לרחוב או למרפסת: ק = 1,7 .

• « l" - תיקונים אפשריים בתרשים חיבור רדיאטור החימום

אולי זה עשוי להיראות כמו פרט חסר חשיבות לחלק, אבל עדיין, למה לא לקחת מיד בחשבון את דיאגרמת החיבור המתוכננת עבור רדיאטורי החימום. העובדה היא שהעברת החום שלהם, ולכן השתתפותם בשמירה על איזון טמפרטורה מסוים בחדר, משתנה באופן ניכר כאשר סוגים שוניםהכנסת צינורות אספקה ​​והחזרה.

אִיוּר	סוג הוספת רדיאטור	הערך של מקדם "l"
	חיבור אלכסוני: אספקה ​​מלמעלה, חזרה מלמטה	l = 1.0
	חיבור בצד אחד: אספקה ​​מלמעלה, חזרה מלמטה	l = 1.03
	חיבור דו כיווני: גם אספקה ​​וגם החזרה מלמטה	l = 1.13
	חיבור אלכסוני: אספקה ​​מלמטה, חזרה מלמעלה	l = 1.25
	חיבור בצד אחד: אספקה ​​מלמטה, חזרה מלמעלה	l = 1.28
	חיבור חד כיווני, גם אספקה ​​וגם החזרה מלמטה	l = 1.28

• « m" - גורם תיקון עבור המוזרויות של מיקום ההתקנה של רדיאטורים לחימום

ולבסוף, המקדם האחרון, שקשור גם למוזרויות של חיבור רדיאטורים לחימום. מן הסתם ברור שאם הסוללה מותקנת בצורה פתוחה ולא חסומה בשום דבר מלמעלה או מלפנים, אז היא תיתן העברת חום מקסימלית. עם זאת, התקנה כזו לא תמיד אפשרית - לעתים קרובות יותר הרדיאטורים מוסתרים חלקית על ידי אדני החלונות. אפשריות גם אפשרויות אחרות. בנוסף, חלק מהבעלים, המנסים להתאים גופי חימום לאנסמבל הפנים שנוצר, מסתירים אותם לחלוטין או חלקי עם מסכים דקורטיביים - זה גם משפיע באופן משמעותי על התפוקה התרמית.

אם יש "קווי מתאר" מסוימים כיצד והיכן יותקנו רדיאטורים, ניתן לקחת זאת בחשבון גם בעת ביצוע חישובים על ידי הכנסת מקדם מיוחד "m":

אִיוּר	תכונות של התקנת רדיאטורים	הערך של מקדם "m"
	הרדיאטור ממוקם בגלוי על הקיר או אינו מכוסה על ידי אדן חלון	m = 0.9
	הרדיאטור מכוסה מלמעלה באדן חלון או מדף	m = 1.0
	הרדיאטור מכוסה מלמעלה בנישת קיר בולטת	m = 1.07
	הרדיאטור מכוסה מלמעלה על ידי אדן חלון (נישה), ומהחלק הקדמי - על ידי מסך דקורטיבי	m = 1.12
	הרדיאטור סגור לחלוטין במארז דקורטיבי	m = 1.2

אז, נוסחת החישוב ברורה. אין ספק שחלק מהקוראים יתפוס מיד את ראשם - הם אומרים, זה מסובך ומסורבל מדי. אולם אם ניגשים לעניין בצורה שיטתית ומסודרת, הרי שאין זכר למורכבות.

כל בעל בית טוב חייב להיות בעל תוכנית גרפית מפורטת של ה"רכוש" שלו עם מידות מצוינות, ובדרך כלל מכוונות לנקודות הקרדינליות. קל להבהיר את המאפיינים האקלימיים של האזור. כל מה שנותר הוא לעבור בין כל החדרים עם סרט מדידה ולהבהיר כמה מהניואנסים לכל חדר. תכונות דיור - "קרבה אנכית" מעל ומתחת, מיקום דלתות כניסה, ערכת ההתקנה המוצעת או הקיימת עבור רדיאטורים לחימום - אף אחד מלבד הבעלים לא יודע טוב יותר.

מומלץ ליצור מיידית דף עבודה שבו ניתן להזין את כל הנתונים הדרושים לכל חדר. תוצאת החישובים תוכנס אליו גם כן. ובכן, החישובים עצמם יעזרו במחשבון המובנה, שכבר מכיל את כל המקדמים והיחסים שהוזכרו לעיל.

אם לא ניתן היה להשיג נתונים מסוימים, אז אתה יכול, כמובן, לא לקחת אותם בחשבון, אבל במקרה זה המחשבון "כברירת מחדל" יחשב את התוצאה תוך התחשבות בתנאים הפחות נוחים.

ניתן לראות עם דוגמה. יש לנו תוכנית בית (שנלקחת באופן שרירותי לחלוטין).

אזור עם טמפרטורות מינימליות הנעות בין -20 ÷ 25 מעלות צלזיוס. דומיננטיות של רוחות חורף = צפון מזרחית. הבית חד קומתי, עם עליית גג מבודדת. רצפות מבודדות על הקרקע. נבחר החיבור האלכסוני האופטימלי של רדיאטורים שיותקנו מתחת לאדני החלונות.

בואו ניצור טבלה משהו כזה:

החדר, השטח שלו, גובה התקרה. בידוד רצפה ו"שכונה" מעל ומתחת	מספר הקירות החיצוניים ומיקומם העיקרי ביחס לנקודות הקרדינליות ו"שושנת הרוחות". מידת בידוד הקיר	מספר, סוג וגודל של חלונות	זמינות דלתות כניסה (לרחוב או למרפסת)	כוח תרמי נדרש (כולל 10% רזרבה)
שטח 78.5 מ"ר				10.87 קילוואט ≈ 11 קילוואט
1. מסדרון. 3.18 מ"ר. תקרה 2.8 מ' רצפה מונחת על הקרקע. מעל עליית גג מבודדת.	אחת, דרום, דרגת בידוד ממוצעת. צד רוחב	לֹא	אֶחָד	0.52 קילוואט
2. אולם. 6.2 מ"ר. תקרה 2.9 מ' רצפה מבודדת בקרקע. מעל - עליית גג מבודדת	לֹא	לֹא	לֹא	0.62 קילוואט
3. מטבח-פינת אוכל. 14.9 מ"ר. תקרה 2.9 מ' רצפה מבודדת היטב בקרקע. בקומה העליונה - עליית גג מבודדת	דוּ. דְרוֹם מַעֲרָב. דרגת בידוד ממוצעת. צד רוחב	דוּ, חלון בעל זיגוג כפול חד קאמרי, 1200 × 900 מ"מ	לֹא	2.22 קילוואט
4. חדר ילדים. 18.3 מ"ר. תקרה 2.8 מ' רצפה מבודדת היטב בקרקע. מעל - עליית גג מבודדת	שניים, צפון - מערב. רמת בידוד גבוהה. לַצַד הַרוּחַ	שני חלונות עם זיגוג כפול, 1400 × 1000 מ"מ	לֹא	2.6 קילוואט
5. חדר שינה. 13.8 מ"ר. תקרה 2.8 מ' רצפה מבודדת היטב בקרקע. מעל - עליית גג מבודדת	שניים, צפון, מזרח. רמת בידוד גבוהה. צד לרוח	חלון יחיד עם זיגוג כפול, 1400 × 1000 מ"מ	לֹא	1.73 קילוואט
6. סלון. 18.0 מ"ר. תקרה 2.8 מ' רצפה מבודדת היטב. מעל עליית גג מבודדת	שניים, מזרח, דרום. רמת בידוד גבוהה. במקביל לכיוון הרוח	ארבעה, חלון עם זיגוג כפול, 1500 × 1200 מ"מ	לֹא	2.59 קילוואט
7. חדר רחצה משולב. 4.12 מ"ר. תקרה 2.8 מ' רצפה מבודדת היטב. מעל עליית גג מבודדת.	אחד, צפון. רמת בידוד גבוהה. צד לרוח	אֶחָד. מסגרת עץעם זיגוג כפול. 400 × 500 מ"מ	לֹא	0.59 קילוואט
סַך הַכֹּל:

לאחר מכן, באמצעות המחשבון למטה, אנו עורכים חישובים עבור כל חדר (כבר לוקחים בחשבון את הרזרבה של 10%). זה לא ייקח הרבה זמן להשתמש באפליקציה המומלצת. לאחר מכן, כל שנותר הוא לסכם את הערכים שהתקבלו עבור כל חדר - זה יהיה ההספק הכולל הנדרש של מערכת החימום.

התוצאה לכל חדר, אגב, תעזור לכם לבחור את המספר הנכון של רדיאטורי חימום – כל שנותר הוא לחלק בהספק התרמי הספציפי של קטע אחד ולעגל כלפי מעלה.

כיצד לייעל את עלויות החימום? בעיה זו יכולה להיפתר רק בגישה משולבת הלוקחת בחשבון את כל הפרמטרים של המערכת, המבנה והמאפיינים האקלימיים של האזור. במקרה זה, המרכיב החשוב ביותר הוא העומס התרמי על החימום: חישוב האינדיקטורים השעתיים והשנתיים כלול במערכת לחישוב יעילות המערכת.

למה אתה צריך לדעת את הפרמטר הזה?

מהו החישוב של העומס התרמי לחימום? זה מגדיר כמות אופטימליתאנרגיה תרמית לכל חדר ולבניין בכללותו. המשתנים הם כוח ציוד חימום– דוד, רדיאטורים וצינורות. גם איבוד החום של הבית נלקח בחשבון.

באופן אידיאלי, התפוקה התרמית של מערכת החימום צריכה לפצות על כל הפסדי החום ובו זמנית לשמור על רמת טמפרטורה נוחה. לכן, לפני חישוב עומס החימום השנתי, עליך לקבוע את הגורמים העיקריים המשפיעים עליו:

• מאפיינים של האלמנטים המבניים של הבית. קירות חיצוניים, חלונות, דלתות, מערכות אוורור משפיעים על רמת איבוד החום;
• מידות הבית. זה הגיוני להניח שככל שהחדר גדול יותר, כך מערכת החימום צריכה לעבוד בצורה אינטנסיבית יותר. גורם חשוב במקרה זה הוא לא רק הנפח הכולל של כל חדר, אלא גם שטח הקירות החיצוניים ומבני החלונות;
• האקלים באזור. עם ירידות קטנות יחסית בטמפרטורה החיצונית, יש צורך בכמות קטנה של אנרגיה כדי לפצות על הפסדי חום. הָהֵן. עומס החימום המרבי לשעה תלוי ישירות במידת ירידת הטמפרטורה בפרק זמן מסוים ובערך השנתי הממוצע עבור עונת החימום.

בהתחשב בגורמים אלה, מרכיבים את תנאי ההפעלה התרמיים האופטימליים של מערכת החימום. לסיכום כל האמור לעיל, אנו יכולים לומר כי קביעת העומס התרמי לחימום נחוצה כדי להפחית את צריכת האנרגיה ולשמור על רמת החימום האופטימלית בחצרים של הבית.

כדי לחשב את עומס החימום האופטימלי לפי אינדיקטורים מצטבריםאתה צריך לדעת את הנפח המדויק של הבניין. חשוב לזכור כי טכניקה זו פותחה עבור מבנים גדולים, ולכן טעות החישוב תהיה גדולה.

בחירת שיטת חישוב

לפני חישוב עומס החימום באמצעות אינדיקטורים מצטברים או עם דיוק גבוה יותר, יש צורך לברר את תנאי הטמפרטורה המומלצים לבניין מגורים.

בעת חישוב מאפייני חימום, עליך להיות מונחה על ידי SanPiN 2.1.2.2645-10. בהתבסס על הנתונים בטבלה, יש צורך להבטיח את טמפרטורת פעולת החימום האופטימלית בכל חדר בבית.

לשיטות המשמשות לחישוב עומס החימום השעתי עשויות להיות דרגות דיוק שונות. במקרים מסוימים, מומלץ להשתמש בחישובים מורכבים למדי, וכתוצאה מכך השגיאה תהיה מינימלית. אם ייעול עלויות האנרגיה אינו בראש סדר העדיפויות בעת תכנון חימום, ניתן להשתמש בתוכניות פחות מדויקות.

בעת חישוב עומס החימום השעתי, עליך לקחת בחשבון את השינוי היומי בטמפרטורה החיצונית. כדי לשפר את הדיוק של החישוב, אתה צריך לדעת את המאפיינים הטכניים של הבניין.

דרכים קלות לחישוב עומס חום

כל חישוב של עומס החום נחוץ כדי לייעל את הפרמטרים של מערכת החימום או לשפר מאפייני בידוד תרמיבתים. לאחר יישומו, נבחרות שיטות מסוימות לוויסות עומס חום החימום. הבה נשקול שיטות לא עתירות עבודה לחישוב פרמטר זה של מערכת החימום.

תלוי בעוצמת החימום באזור

עבור בית עם גדלי חדרים סטנדרטיים, גובה תקרה ובידוד תרמי טוב, ניתן ליישם יחס ידוע של שטח החדר לעוצמת החימום הנדרשת. במקרה זה, יהיה צורך להפיק 1 קילוואט חום לכל 10 מ"ר. יש ליישם גורם תיקון על התוצאה המתקבלת, בהתאם לאזור האקלים.

בואו נניח שהבית ממוקם באזור מוסקבה. השטח הכולל שלו הוא 150 מ"ר. במקרה זה, עומס החימום השעתי יהיה שווה ל:

15*1=15 קילוואט/שעה

החיסרון העיקרי של שיטה זו הוא השגיאה הגדולה. החישוב אינו לוקח בחשבון שינויים בגורמי מזג האוויר, כמו גם את תכונות הבניין - התנגדות העברת החום של קירות וחלונות. לכן, בפועל לא מומלץ להשתמש בו.

חישוב משולב של העומס התרמי של בניין

החישוב המוגדל של עומס החימום מאופיין ביותר תוצאות מדויקות. בתחילה, הוא שימש לחישוב ראשוני של פרמטר זה כאשר אי אפשר היה לקבוע את המאפיינים המדויקים של הבניין. הנוסחה הכללית לקביעת עומס החימום מוצגת להלן:

אֵיפֹה q°- מאפיינים תרמיים ספציפיים של המבנה. יש לקחת את הערכים מהטבלה המתאימה, א– גורם התיקון שהוזכר לעיל, Vn- נפח חיצוני של הבניין, מ"ר, טלוויזיהו Tnro- ערכי טמפרטורה בתוך הבית ומחוצה לו.

נניח שעלינו לחשב את המקסימום עומס שעתילחימום בבית עם נפח לאורך הקירות החיצוניים של 480 מ"ר (שטח 160 מ"ר, בית דו קומתי). במקרה זה, המאפיין התרמי יהיה שווה ל-0.49 W/m³*C. מקדם תיקון a = 1 (עבור אזור מוסקבה). הטמפרטורה האופטימלית בתוך חלל המגורים (Tvn) צריכה להיות +22 מעלות צלזיוס. הטמפרטורה בחוץ תהיה -15 מעלות צלזיוס. בואו נשתמש בנוסחה כדי לחשב את עומס החימום השעתי:

Q=0.49*1*480(22+15)= 9.408 קילוואט

בהשוואה לחישוב הקודם, הערך המתקבל קטן יותר. עם זאת, זה לוקח בחשבון גורמים חשובים– טמפרטורה בפנים, בחוץ, נפח כולל של הבניין. ניתן לבצע חישובים דומים עבור כל חדר. השיטה לחישוב עומס החימום באמצעות אינדיקטורים מצטברים מאפשרת לקבוע את ההספק האופטימלי עבור כל רדיאטור בחדר נפרד. לחישוב מדויק יותר, עליך לדעת את ערכי הטמפרטורה הממוצעים עבור אזור ספציפי.

ניתן להשתמש בשיטת חישוב זו כדי לחשב את עומס החום השעתי לחימום. אבל התוצאות שהתקבלו לא יתנו את הערך המדויק בצורה מיטבית של הפסדי החום של הבניין.

חישובי עומס חום מדויקים

אבל עדיין, חישוב זה של עומס החום האופטימלי לחימום אינו מספק את דיוק החישוב הנדרש. הוא לא לוקח בחשבון הפרמטר החשוב ביותר– מאפייני המבנה. העיקרי שבהם הוא התנגדות העברת החום של החומר המשמש לייצור אלמנטים בודדים של הבית - קירות, חלונות, תקרות ורצפות. הם קובעים את מידת השימור של אנרגיה תרמית המתקבלת מנוזל הקירור של מערכת החימום.

מהי התנגדות להעברת חום ( ר)? זהו ההדדיות של מוליכות תרמית ( λ ) – יכולת העברת המבנה החומרי אנרגיה תרמית. הָהֵן. אֵיך יותר ערךמוליכות תרמית - ככל שהפסדי החום גבוהים יותר. לא ניתן להשתמש בערך זה לחישוב עומס החימום השנתי, מכיוון שהוא אינו לוקח בחשבון את עובי החומר ( ד). לכן, מומחים משתמשים בפרמטר ההתנגדות להעברת חום, אשר מחושב באמצעות הנוסחה הבאה:

חישוב קירות וחלונות

ישנם ערכים סטנדרטיים להתנגדות העברת החום של קירות, התלויים ישירות באזור שבו ממוקם הבית.

בניגוד לחישוב המוגדל של עומס החימום, תחילה עליך לחשב את התנגדות העברת החום עבור הקירות החיצוניים, החלונות, קומת הקרקע ועליית הגג. בואו ניקח את המאפיינים הבאים של הבית כבסיס:

• שטח קיר - 280 מ"ר. זה כולל חלונות - 40 מ"ר;
• חומר הקיר הוא לבנים מוצקות ( λ=0.56). עובי קירות חיצוניים - 0.36 מ'. בהתבסס על זה, אנו מחשבים את התנגדות השידור של הטלוויזיה - R=0.36/0.56= 0.64 מ"ר*C/W;
• כדי לשפר את תכונות הבידוד התרמי, הותקן בידוד חיצוני - קצף פוליסטירן עבה 100 מ"מ. בשבילו λ=0.036. בהתאמה R=0.1/0.036= 2.72 מ"ר*C/W;
• ערך כללי רעבור קירות חיצוניים זה שווה 0,64+2,72= 3,36 שזה מאוד אינדיקטור טובבידוד תרמי של הבית;
• התנגדות להעברת חום בחלון - 0.75 מ"ר*S/W(כוס כפולה במילוי ארגון).

למעשה, הפסדי חום דרך הקירות יהיו:

(1/3.36)*240+(1/0.75)*40= 124 ואט בהפרש טמפרטורה של 1°C

ניקח את אותם מדדי טמפרטורה כמו עבור החישוב המצטבר של עומס החימום +22°C בתוך הבית ו-15°C בחוץ. יש לבצע חישובים נוספים באמצעות הנוסחה הבאה:

124*(22+15)= 4.96 קילוואט/שעה

חישוב אוורור

אז יש צורך לחשב את ההפסדים באמצעות אוורור. נפח האוויר הכולל בבניין הוא 480 מ"ר. יתר על כן, הצפיפות שלו היא כ-1.24 ק"ג/מ"ר. הָהֵן. המסה שלו היא 595 ק"ג. בממוצע, האוויר מתחדש חמש פעמים ביום (24 ​​שעות). במקרה זה, כדי לחשב את עומס החימום המרבי לשעה, עליך לחשב את הפסדי החום לאוורור:

(480*40*5)/24= 4000 קילו-ג'יי או 1.11 קילוואט לשעה

על ידי סיכום כל האינדיקטורים שהתקבלו, אתה יכול למצוא את אובדן החום הכולל של הבית:

4.96+1.11=6.07 קילוואט/שעה

כך נקבע עומס החימום המקסימלי המדויק. הערך המתקבל תלוי ישירות בטמפרטורה החיצונית. לכן, כדי לחשב את העומס השנתי על מערכת החימום, יש לקחת בחשבון תנאי מזג אוויר משתנים. אם הטמפרטורה הממוצעת בעונת החימום היא -7 מעלות צלזיוס, עומס החימום הכולל יהיה שווה ל:

(124*(22+7)+((480*(22+7)*5)/24))/3600)*24*150(ימי עונת חימום)=15843 קילוואט

על ידי שינוי ערכי הטמפרטורה, ניתן לבצע חישוב מדויק של עומס החום עבור כל מערכת חימום.

לתוצאות המתקבלות, אתה צריך להוסיף את הערך של הפסדי חום דרך הגג והרצפה. זה יכול להיעשות על ידי מקדם תיקון של 1.2 - 6.07 * 1.2 = 7.3 קילוואט/שעה.

הערך המתקבל מציין את עלויות האנרגיה בפועל במהלך פעולת המערכת. ישנן מספר דרכים לווסת את עומס החימום. היעיל שבהם הוא הפחתת הטמפרטורה בחדרים שבהם אין נוכחות קבועה של דיירים. ניתן לעשות זאת באמצעות תרמוסטטים וחיישני טמפרטורה מותקנים. אך במקביל, יש להתקין מערכת חימום דו-צינורית בבניין.

כדי לחשב ערך מדויקהפסדי חום, אתה יכול להשתמש בתוכנית Valtec המיוחדת. הסרטון מציג דוגמה לעבודה איתו.

לפני שתתחיל ברכישת חומרים והתקנת מערכות אספקת חום לבית או לדירה, יש צורך לבצע חישובי חימום על סמך השטח של כל חדר. פרמטרים בסיסיים לתכנון חימום וחישוב עומס חום:

• מְרוּבָּע;
• מספר בלוקים של חלונות;
• גובה תקרה;
• מיקום החדר;
• איבוד חום;
• פיזור חום של רדיאטורים;
• אזור אקלים (טמפרטורת האוויר בחוץ).

המתודולוגיה המתוארת להלן משמשת לחישוב מספר הסוללות עבור אזור חדר ללא מקורות חימום נוספים (רצפות חמות, מזגנים וכו'). ניתן לחשב חימום בשתי דרכים: באמצעות נוסחה פשוטה ומסובכת.

לפני שמתחילים בתכנון אספקת חום, כדאי להחליט אילו רדיאטורים יותקנו. חומר שממנו עשויות סוללות חימום:

• בַּרזֶל יְצִיקָה;
• פְּלָדָה;
• אֲלוּמִינְיוּם;
• בימטאל.

רדיאטורים אלומיניום ובי-מתכתיים נחשבים לאופציה הטובה ביותר. התפוקה התרמית הגבוהה ביותר היא מכשירים דו מתכתיים. סוללות ברזל יצוקלוקח להם הרבה זמן להתחמם, אבל לאחר כיבוי החימום, טמפרטורת החדר נשארת די הרבה זמן.

נוסחה פשוטה לעיצוב מספר המקטעים ברדיאטור חימום:

K = Sх(100/R), כאשר:

S - שטח החדר;

R – כוח חתך.

אם נסתכל על דוגמה עם נתונים: חדר בגודל 4X5 מ', רדיאטור דו מתכתי, הספק 180 וואט. החישוב ייראה כך:

K = 20*(100/180) = 11.11. אז, עבור חדר עם שטח של 20 מ"ר, סוללה עם לפחות 11 חלקים נדרשת להתקנה. או, למשל, 2 רדיאטורים עם 5 ו-6 סנפירים. הנוסחה משמשת לחדרים עם גובה תקרה של עד 2.5 מ' בבניין סטנדרטי בנוי סובייטי.

עם זאת, חישוב כזה של מערכת החימום אינו לוקח בחשבון את אובדן החום של הבניין, וגם לא לוקח בחשבון את הטמפרטורה של האוויר החיצוני של הבית ואת מספר יחידות החלונות. לכן, יש לקחת בחשבון גם מקדמים אלה כדי לסיים את מספר הקצוות.

חישובים עבור רדיאטורים פאנלים

במקרה בו מיועד להתקין סוללה עם פאנל במקום צלעות, נעשה שימוש בנוסחת הנפח הבאה:

W = 41xV, כאשר W הוא כוח הסוללה, V הוא נפח החדר. מספר 41 הוא הנורמה לעוצמת החימום השנתית הממוצעת של 1 מ"ר של שטח מגורים.

כדוגמה, נוכל לקחת חדר בשטח של 20 מ"ר וגובה של 2.5 מ' ערך הספק של הרדיאטור עבור נפח חדר של 50 מ"ק יהיה שווה ל-2050 ואט, או 2 קילוואט.

חישוב אובדן חום

H2_2

הפסדי החום העיקריים מתרחשים דרך קירות החדר. כדי לחשב, יש לדעת את מקדם המוליכות התרמית של החומר החיצוני והפנימי ממנו בנוי הבית, עובי קיר הבניין והטמפרטורה הממוצעת של האוויר החיצוני חשובים אף הם. נוסחה בסיסית:

Q = S x ΔT /R, כאשר

ΔT – הבדל בין הטמפרטורה בחוץ לערך האופטימלי הפנימי;

S - שטח קיר;

R היא ההתנגדות התרמית של הקירות, אשר, בתורה, מחושבת על ידי הנוסחה:

R = B/K, כאשר B הוא עובי הלבנים, K הוא מקדם המוליכות התרמית.

דוגמה חישוב: בית בנוי מסלע קונכייה, אבן, ממוקם ב אזור סמארה. המוליכות התרמית של סלע מעטפת היא בממוצע 0.5 W/m*K, עובי הדופן הוא 0.4 מ' בהתחשב בטווח הממוצע. טמפרטורה מינימליתבחורף -30 מעלות צלזיוס. בבית, על פי SNIP, טמפרטורה רגילההוא +25 מעלות צלזיוס, ההבדל 55 מעלות צלזיוס.

אם החדר הוא פינתי, אז שני הקירות שלו נמצאים במגע ישיר עם הסביבה. שטח שני הקירות החיצוניים של החדר הוא 4x5 מ' וגובה 2.5 מ': 4x2.5 + 5x2.5 = 22.5 מ"ר.

R = 0.4/0.5 = 0.8

Q = 22.5*55/0.8 = 1546 W.

בנוסף, יש צורך לקחת בחשבון את הבידוד של קירות החדר. כאשר מסיימים עם פלסטיק קצף אזור חיצוניאיבוד החום מופחת בכ-30%. כָּך, נתון סופייהיה בערך 1000 W.

חישוב עומס תרמי (נוסחה מסובכת)

תכנית של אובדן חום של הנחות

כדי לחשב את צריכת החום הסופית לחימום, יש צורך לקחת בחשבון את כל המקדמים באמצעות הנוסחה הבאה:

CT = 100xSxK1xK2xK3xK4xK5xK6xK7, כאשר:

S - שטח החדר;

K – מקדמים שונים:

K1 - עומסים לחלונות (בהתאם למספר החלונות עם זיגוג כפול);

K2 - בידוד תרמי של הקירות החיצוניים של הבניין;

K3 - עומסים עבור היחס בין שטח החלון לשטח הרצפה;

K4 - משטר טמפרטורה של אוויר בחוץ;

K5 - תוך התחשבות במספר הקירות החיצוניים של החדר;

K6 – עומסים המבוססים על החדר העליון שמעל החדר המחושב;

K7 – תוך התחשבות בגובה החדר.

כדוגמה, אנו יכולים לשקול את אותו חדר של בניין באזור סמארה, מבודד מבחוץ בקצף פוליסטירן, בעל חלון אחד עם זיגוג כפול, שמעליו יש חדר מחומם. נוסחת עומס החום תיראה כך:

KT = 100*20*1.27*1*0.8*1.5*1.2*0.8*1= 2926 W.

חישוב החימום מתמקד במיוחד בנתון זה.

צריכת חום לחימום: נוסחה והתאמות

בהתבסס על החישובים לעיל, יש צורך ב-2926 W לחימום החדר. אם לוקחים בחשבון הפסדי חום, הדרישות הן: 2926 + 1000 = 3926 W (KT2). כדי לחשב את מספר המקטעים, השתמש בנוסחה הבאה:

K = KT2/R, כאשר KT2 הוא הערך הסופי של העומס התרמי, R הוא העברת החום (הספק) של קטע אחד. נתון סופי:

K = 3926/180 = 21.8 (מעוגל ל-22)

לכן, על מנת להבטיח צריכת חום אופטימלית לחימום, יש צורך להתקין רדיאטורים עם סך של 22 חלקים. יש לקחת בחשבון שהכי טמפרטורה נמוכה- 30 מעלות מתחת לאפס נמשך לכל היותר 2-3 שבועות, כך שתוכל לצמצם את המספר בבטחה ל-17 מקטעים (-25%).

אם בעלי בתים אינם מרוצים ממדד זה של מספר הרדיאטורים, עליהם לקחת בחשבון בתחילה סוללות בעלות כוח חימום גדול. או לבודד את קירות הבניין גם מבפנים וגם מבחוץ חומרים מודרניים. בנוסף, יש צורך להעריך נכון את צרכי החימום של דיור על סמך פרמטרים משניים.

ישנם מספר פרמטרים נוספים המשפיעים על צריכת אנרגיה מבוזבזת נוספת, הגוררת עלייה באיבוד החום:

1. תכונות של קירות חיצוניים. אנרגיית החימום צריכה להספיק לא רק כדי לחמם את החדר, אלא גם כדי לפצות על אובדן חום. עם הזמן, קיר במגע עם הסביבה מתחיל להכניס לחות בגלל שינויים בטמפרטורת האוויר בחוץ. במיוחד יש צורך לבודד היטב ולבצע איטום איכותי לכיווני הצפון. כמו כן, מומלץ לבודד את פני השטח של בתים הממוקמים באזורים לחים. משקעים שנתיים גבוהים יובילו בהכרח לאיבוד חום מוגבר.
2. מיקום התקנת הרדיאטור. אם הסוללה מותקנת מתחת לחלון, אנרגיית החימום דולפת דרך המבנה שלה. התקנת בלוקים באיכות גבוהה תעזור להפחית את איבוד החום. אתה גם צריך לחשב את הכוח של המכשיר המותקן באדן החלון - זה צריך להיות גבוה יותר.
3. דרישת חום שנתית קונבנציונלית לבניינים באזורי זמן שונים. ככלל, על פי SNIPs, הטמפרטורה הממוצעת (אינדיקטור שנתי ממוצע) עבור מבנים מחושבת. עם זאת, דרישות החום נמוכות משמעותית אם, למשל, מזג אוויר קר ותנאי אוויר חיצוניים נמוכים מתרחשים בסך הכל חודש בשנה.

עֵצָה! כדי למזער את הצורך בחום בחורף, מומלץ להתקין מקורות נוספים לחימום אוויר פנימי: מזגנים, תנורי חימום ניידים וכו'.