Tematem tego artykułu jest określenie obciążenia cieplnego do ogrzewania i innych parametrów, dla których należy obliczyć. Materiał skierowany jest przede wszystkim do właścicieli domów prywatnych, którym daleko do ciepłownictwa i którzy potrzebują maksimum proste formuły i algorytmy.
Więc chodźmy.
Naszym zadaniem jest nauczenie się obliczania podstawowych parametrów ogrzewania.
Redundancja i dokładne obliczenia
Warto już na początku wspomnieć o jednej subtelności obliczeń: absolutnie dokładne wartości Straty ciepła przez podłogę, sufit i ściany, które muszą być kompensowane przez system grzewczy, są prawie niemożliwe do obliczenia. Możemy mówić tylko o takim czy innym stopniu wiarygodności szacunków.
Powodem jest to, że na utratę ciepła wpływa zbyt wiele czynników:
- Opór cieplny ścian głównych i wszystkich warstw materiałów wykończeniowych.
- Obecność lub brak mostków termicznych.
- Róża wiatrów i położenie domu na terenie.
- Działanie wentylacji (co z kolei zależy od siły i kierunku wiatru).
- Stopień nasłonecznienia okien i ścian.
Jest dobra wiadomość. Prawie wszystkie nowoczesne kotły grzewcze i rozproszone systemy grzewcze (ciepłe podłogi, elektryczne i konwektory gazowe itp.) wyposażone są w termostaty dozujące zużycie ciepła w zależności od temperatury w pomieszczeniu.
Z strona praktyczna oznacza to, że nadwyżka mocy cieplnej będzie miała wpływ tylko na tryb ogrzewania: powiedzmy, 5 kWh ciepła zostanie uwolnione nie w ciągu godziny ciągłej pracy z mocą 5 kW, ale w ciągu 50 minut pracy z mocą 6 kW. Kocioł lub inne urządzenie grzewcze spędzi kolejne 10 minut w trybie czuwania, nie zużywając prądu ani energii.
Zatem: w przypadku obliczania obciążenia cieplnego naszym zadaniem jest określenie jego minimalnej dopuszczalnej wartości.
Jedynym wyjątkiem od główna zasada wiąże się z pracą klasycznych kotłów na paliwo stałe i wynika z tego, że spadek ich mocy cieplnej wiąże się z poważnym spadkiem sprawności na skutek niepełne spalanie paliwo. Problem rozwiązuje się poprzez zainstalowanie akumulatora ciepła w obwodzie i dławienie urządzenia grzewcze głowice termiczne.
Po rozpaleniu kocioł pracuje z pełną mocą i maksymalną wydajnością aż do całkowitego wypalenia się węgla lub drewna; następnie ciepło zgromadzone przez akumulator ciepła jest dozowane i wykorzystywane do utrzymania optymalnej temperatury w pomieszczeniu.
Większość innych parametrów, które należy obliczyć, również pozwala na pewną redundancję. Jednak więcej na ten temat w odpowiednich sekcjach artykułu.
Lista parametrów
Więc co właściwie musimy policzyć?
- Całkowite obciążenie cieplne do ogrzewania domu. Odpowiada minimalnej wymaganej mocy kotła lub łącznej mocy urządzeń w rozproszonym systemie grzewczym.
- Zapotrzebowanie na ciepło w oddzielnym pomieszczeniu.
- Liczba sekcji grzejnika sekcyjnego i wielkość rejestru odpowiadająca określonej wartości mocy cieplnej.
Uwaga: w przypadku gotowych urządzeń grzewczych (konwektory, grzejniki płytowe itp.) producenci zwykle podają całkowitą moc cieplną w załączonej dokumentacji.
- Średnica rurociągu zdolna do zapewnienia wymaganego przepływu ciepła w przypadku podgrzewania wody.
- Opcje pompa obiegowa, napędzając płyn chłodzący w obwodzie o określonych parametrach.
- Rozmiar zbiornik wyrównawczy, kompensując rozszerzalność cieplną chłodziwa.
Przejdźmy do formuł.
Jednym z głównych czynników wpływających na jego wartość jest stopień izolacji domu. SNiP 23-02-2003, regulujący ochrona termiczna budynków, normalizuje ten współczynnik, wyprowadzając zalecane wartości oporu cieplnego otaczających konstrukcji dla każdego regionu kraju.
Przedstawimy dwa sposoby wykonywania obliczeń: dla budynków zgodnych z SNiP 23-02-2003 oraz dla domów o niestandardowym oporze cieplnym.
Znormalizowany opór cieplny
Instrukcje obliczania mocy cieplnej w tym przypadku wyglądają następująco:
- Wartość podstawowa wynosi 60 watów na 1 m3 całkowitej objętości domu (łącznie ze ścianami).
- Dla każdego okna do tej wartości dodawane jest dodatkowe 100 watów ciepła.. Na każde drzwi prowadzące na ulicę - 200 watów.
- Aby zrekompensować rosnące straty w zimnych regionach, stosuje się dodatkowy współczynnik.
Jako przykład wykonajmy obliczenia dla domu o wymiarach 12 * 12 * 6 metrów z dwunastoma oknami i dwojgiem drzwi na ulicę, zlokalizowanego w Sewastopolu ( Średnia temperatura Styczeń - +3C).
- Ogrzana objętość wynosi 12*12*6=864 metrów sześciennych.
- Podstawowa moc cieplna wynosi 864*60=51840 watów.
- Okna i drzwi nieznacznie ją zwiększą: 51840+(12*100)+(2*200)=53440.
- Wyjątkowo łagodny klimat wynikający z bliskości morza zmusi nas do stosowania współczynnika regionalnego na poziomie 0,7. 53440*0,7=37408 W. To na tej wartości możesz się skupić.
Niestandaryzowany opór cieplny
Co zrobić, jeśli jakość ocieplenia domu jest zauważalnie lepsza lub gorsza od zalecanej? W tym przypadku do oszacowania obciążenia cieplnego można posłużyć się wzorem w postaci Q=V*Dt*K/860.
W tym:
- Q to ceniona moc cieplna w kilowatach.
- V to ogrzana objętość w metrach sześciennych.
- Dt to różnica temperatur między ulicą a domem. Zazwyczaj deltę przyjmuje się pomiędzy zalecaną wartością SNiP dla pomieszczeń wewnętrznych (+18 - +22°C) a średnią minimalną temperaturą ulicy w najzimniejszym miesiącu w ciągu ostatnich kilku lat.
Wyjaśnijmy: liczenie na absolutne minimum jest w zasadzie bardziej poprawne; będzie to jednak oznaczać nadmierne koszty kotła i urządzeń grzewczych, których pełna moc będzie potrzebna tylko raz na kilka lat. Ceną lekkiego zaniżenia obliczonych parametrów jest nieznaczny spadek temperatury w pomieszczeniu w szczytowym okresie chłodów, który łatwo zrekompensować włączając dodatkowe grzejniki.
- K jest współczynnikiem izolacji, który można odczytać z poniższej tabeli. Pośrednie wartości współczynników wyprowadzane są w przybliżeniu.
Powtórzmy obliczenia dla naszego domu w Sewastopolu, podając, że jego ściany są murowane o grubości 40 cm, wykonane ze skały muszlowej (porowatej skała osadowa) bez wykończenie zewnętrzne, a przeszklenie stanowią okna jednokomorowe z podwójnymi szybami.
- Przyjmijmy współczynnik izolacji równy 1,2.
- Wcześniej obliczyliśmy objętość domu; wynosi ona 864 m3.
- Przyjmujemy temperaturę wewnętrzną równą zalecanemu SNiP dla regionów o niższej temperaturze szczytowej powyżej -31 ° C - +18 stopni. Znana na całym świecie encyklopedia internetowa uprzejmie podaje informację o średnim minimum: wynosi ono -0,4C.
- Obliczenie będzie zatem wynosić Q = 864 * (18 - -0,4) * 1,2 / 860 = 22,2 kW.
Jak łatwo zauważyć, obliczenia dały wynik różniący się od uzyskanego przez pierwszy algorytm półtorakrotnie. Powodem jest przede wszystkim to, że zastosowane przez nas średnie minimum zauważalnie różni się od minimum absolutnego (około -25C). Zwiększenie delty temperatury półtorakrotnie spowoduje zwiększenie szacowanego zapotrzebowania budynku na ciepło dokładnie o tę samą kwotę.
Gigakalorie
Przy obliczaniu ilości energii cieplnej otrzymanej przez budynek lub pomieszczenie wraz z kilowatogodzinami stosuje się inną wartość - gigakalorię. Odpowiada ilości ciepła potrzebnej do ogrzania 1000 ton wody o 1 stopień przy ciśnieniu 1 atmosfery.
Jak zamienić kilowaty energii cieplnej na gigakalorie zużytego ciepła? To proste: jedna gigakaloria równa się 1162,2 kWh. Zatem przy szczytowej mocy źródła ciepła wynoszącej 54 kW, maksymalna obciążenie godzinowe dla ogrzewania wyniesie 54/1162,2=0,046 Gcal*godzina.
Przydatne: dla każdego regionu kraju władze lokalne standaryzują zużycie ciepła w gigakaloriach na metr kwadratowy teren na miesiąc. Średnia wartość dla Federacji Rosyjskiej wynosi 0,0342 Gcal/m2 na miesiąc.
Pokój
Jak obliczyć zapotrzebowanie na ciepło dla oddzielnego pomieszczenia? Zastosowano tutaj te same schematy obliczeniowe, co w przypadku domu jako całości, z jedną poprawką. Jeżeli pomieszczenie sąsiaduje z ogrzewanym pomieszczeniem, które nie ma własnych urządzeń grzewczych, jest to uwzględniane w obliczeniach.
Jeśli więc pomieszczenie o wymiarach 4*5*3 metry sąsiaduje z korytarzem o wymiarach 1,2*4*3 metry, moc cieplną urządzenia grzewczego oblicza się dla objętości 4*5*3+1,2*4*3= 60+14, 4=74,4 m3.
Urządzenia grzewcze
Grzejniki sekcyjne
Generalnie informację o przepływie ciepła na sekcję można zawsze znaleźć na stronie internetowej producenta.
Jeśli nie jest to znane, możesz polegać na następujących przybliżonych wartościach:
- Sekcja żeliwna - 160 W.
- Sekcja bimetaliczna - 180 W.
- Sekcja aluminiowa - 200 W.
Jak zawsze jest wiele subtelności. W przypadku podłączenia grzejnika z 10 lub więcej sekcjami z boku, różnica temperatur pomiędzy sekcjami najbliżej zasilania i sekcjami końcowymi będzie dość znaczna.
Jednak: efekt zostanie zniwelowany, jeśli eyelinery zostaną połączone po przekątnej lub od dołu do dołu.
Ponadto producenci urządzeń grzewczych zazwyczaj wskazują moc dla bardzo określonej różnicy temperatur pomiędzy grzejnikiem a powietrzem, wynoszącej 70 stopni. Uzależnienie Przepływ ciepła z Dt jest liniowy: jeśli akumulator jest o 35 stopni gorętszy od powietrza, moc cieplna akumulatora będzie dokładnie o połowę mniejsza od deklarowanej.
Załóżmy, że przy temperaturze powietrza w pomieszczeniu +20 ° C i temperaturze płynu chłodzącego +55 ° C moc sekcji aluminiowej standardowy rozmiar będzie równa 200/(70/35)=100 watów. Aby zapewnić moc 2 kW, potrzebujesz 2000/100 = 20 sekcji.
Rejestry
Domowe rejestry wyróżniają się na liście urządzeń grzewczych.
Na zdjęciu rejestr ogrzewania.
Producenci z oczywistych powodów nie mogą wskazać swojej mocy cieplnej; jednak nie jest trudno obliczyć to samodzielnie.
- Dla pierwszej sekcji rejestru ( rura pozioma znane rozmiary) moc jest równa iloczynowi jego średnicy zewnętrznej i długości w metrach, delty temperatury między chłodziwem a powietrzem w stopniach i stałego współczynnika wynoszącego 36,5356.
- Dla kolejnych odcinków zlokalizowanych w górnym biegu rzeki ciepłe powietrze, stosuje się dodatkowy współczynnik 0,9.
Spójrzmy na inny przykład - obliczmy wartość przepływu ciepła dla rejestru czterorzędowego o średnicy przekroju 159 mm, długości 4 metrów i temperaturze 60 stopni w pomieszczeniu o temperaturze wewnętrznej +20C.
- Delta temperatury w naszym przypadku wynosi 60-20=40C.
- Zamień średnicę rury na metry. 159 mm = 0,159 m.
- Obliczamy moc cieplną pierwszej sekcji. Q = 0,159*4*40*36,5356 = 929,46 watów.
- Dla każdej kolejnej sekcji moc będzie równa 929,46*0,9=836,5 W.
- Całkowita moc wyniesie 929,46 + (836,5*3) = 3500 (w zaokrągleniu) watów.
Średnica rury
Jak określić minimalną wartość średnicy wewnętrznej rury napełniającej lub doprowadzającej do urządzenia grzewczego? Nie wchodźmy w szczegóły i skorzystajmy z tabeli zawierającej gotowe wyniki dla różnicy pomiędzy podażą i zwrotem wynoszącej 20 stopni. Wartość ta jest typowa dla systemów autonomicznych.
Aby uniknąć hałasu, maksymalne natężenie przepływu chłodziwa nie powinno przekraczać 1,5 m/s; Częściej skupiają się na prędkości 1 m/s.
| Średnica wewnętrzna, mm | Moc cieplna obwodu, W przy prędkości przepływu, m/s | ||
| 0,6 | 0,8 | 1 | |
| 8 | 2450 | 3270 | 4090 |
| 10 | 3830 | 5110 | 6390 |
| 12 | 5520 | 7360 | 9200 |
| 15 | 8620 | 11500 | 14370 |
| 20 | 15330 | 20440 | 25550 |
| 25 | 23950 | 31935 | 39920 |
| 32 | 39240 | 52320 | 65400 |
| 40 | 61315 | 81750 | 102190 |
| 50 | 95800 | 127735 | 168670 |
Powiedzmy, że dla kotła o mocy 20 kW minimum wewnętrzna średnica wypełnienie przy prędkości przepływu 0,8 m/s będzie równe 20 mm.
Uwaga: średnica wewnętrzna jest zbliżona do średnicy nominalnej. Rury plastikowe i metalowo-plastikowe są zwykle oznaczone średnicą zewnętrzną, która jest o 6-10 mm większa niż średnica wewnętrzna. Zatem rura polipropylenowa o średnicy 26 mm ma średnicę wewnętrzną 20 mm.
Pompa obiegowa
Ważne są dla nas dwa parametry pompy: jej ciśnienie i wydajność. W prywatnym domu, przy dowolnej długości obwodu, minimalne ciśnienie dla najtańszych pomp wynoszące 2 metry (0,2 kgf/cm2) jest w zupełności wystarczające: to właśnie ta wartość różnicy zapewnia cyrkulację systemu grzewczego mieszkania Budynki.
Wymaganą wydajność oblicza się ze wzoru G=Q/(1,163*Dt).
W tym:
- G - wydajność (m3/godz.).
- Q to moc obwodu, w którym zainstalowana jest pompa (kW).
- Dt to różnica temperatur pomiędzy rurociągiem doprowadzającym i powrotnym w stopniach (w systemie autonomicznym typowa wartość to Dt = 20°C).
W przypadku obwodu o obciążeniu cieplnym 20 kilowatów i standardowej delcie temperatury obliczona wydajność wyniesie 20/(1,163*20)=0,86 m3/godz.
Zbiornik wyrównawczy
Jeden z parametrów, dla którego należy obliczyć System autonomiczny— objętość zbiornika wyrównawczego.
Dokładne obliczenia opierają się na dość długim szeregu parametrów:
- Temperatura i rodzaj płynu chłodzącego. Współczynnik rozszerzalności zależy nie tylko od stopnia nagrzania akumulatorów, ale także od tego, czym są wypełnione: mieszaniny wody i glikolu rozszerzają się silniej.
- Maksymalne ciśnienie robocze w układzie.
- Ciśnienie ładowania zbiornika, które z kolei zależy od ciśnienia hydrostatycznego obwodu (wysokość najwyższego punktu obwodu nad naczyniem wyrównawczym).
Jest jednak jeden niuans, który pozwala znacznie uprościć obliczenia. Jeśli niedoszacowanie objętości zbiornika doprowadzi do najlepszy scenariusz do ciągłej pracy Zawór bezpieczeństwa, a w najgorszym - do zniszczenia obwodu, wówczas jego nadmierna objętość niczemu nie zaszkodzi.
Dlatego zwykle przyjmuje się zbiornik o pojemności równej 1/10 całkowitej ilości płynu chłodzącego w układzie.
Wskazówka: aby poznać objętość obwodu, wystarczy napełnić go wodą i wlać do miarki.
Wniosek
Mamy nadzieję, że powyższe schematy obliczeniowe uproszczą życie czytelnika i uchronią go od wielu problemów. Jak zwykle, film dołączony do artykułu zawiera dodatkowe informacje.
Zespół grzewczy dla rezydencji obejmuje różne urządzenia. W skład instalacji grzewczej wchodzą termostaty, pompy podwyższające ciśnienie, baterie, odpowietrzniki, naczynie wzbiorcze, łączniki, kolektory, rury kotłowe, system przyłączeniowy. W tej zakładce zasobów spróbujemy zdefiniować pożądana dacza niektóre elementy grzewcze. Te elementy projektu są niezaprzeczalnie ważne. Dlatego dopasowanie każdego elementu instalacji musi zostać wykonane prawidłowo.
Ogólnie rzecz biorąc, sytuacja jest następująca: poprosili o obliczenie obciążenia grzewczego; Użyłem wzoru: maksymalne zużycie godzinowe: Q=Vin*qout*(Tin - Tout)*a i obliczyłem Średnia konsumpcja ciepło:Q = Qod*(Tin.-Ts.r.ot)/(Tin-Tr.od)
Maksymalne godzinowe zużycie ciepła:
Qot =(qot * Vn *(tv-tn)) / 1000000; Gcal/godz
Qrok = (qot * Vn * R * 24 * (tv-tav))/ 1000000; Gcal/godz
gdzie Vн to objętość budynku według pomiarów zewnętrznych, m3 (z paszportu technicznego);
R – czas trwania okresu grzewczego;
R =188 (weź własną liczbę) dni (Tabela 3.1) [SNB 2.04.02-2000 „Klimatologia budynków”];
taw. – średnia temperatura powietrza zewnętrznego w okresie grzewczym;
tav.= - 1,00С (Tabela 3.1) [SNB 2.04.02-2000 „Klimatologia budynków”]
tВ, – średnia temperatura obliczeniowa powietrza wewnętrznego ogrzewanych pomieszczeń, ºС;
tв= +18°С – dla budynek administracyjny(Załącznik A, Tabela A.1) [Metodyka racjonowania zużycia zasobów paliw i energii dla organizacji mieszkalnictwa i usług komunalnych];
tн= –24°С – projektowa temperatura powietrza zewnętrznego do obliczeń ogrzewania (Załącznik E, Tablica E.1) [SNB 4.02.01-03. Ogrzewanie, wentylacja i klimatyzacja"];
qot – średnia właściwa charakterystyka cieplna budynków, kcal/m3*h*°С (Załącznik A, Tablica A.2) [Metodyka racjonowania zużycia paliw i zasobów energii dla organizacji mieszkalnictwa i usług komunalnych];
Dla budynków administracyjnych:
.
Otrzymaliśmy wynik ponad dwukrotnie większy od wyniku pierwszego obliczenia! Jak pokazuje praktyka, wynik ten jest znacznie bliższy rzeczywistemu zapotrzebowaniu na ciepłą wodę dla 45-mieszkalnego budynku mieszkalnego.
Dla porównania możesz podać wynik obliczeń starą metodą, podaną w większości literatury przedmiotu.
Opcja III. Obliczenia starą metodą. Maksymalne godzinowe zużycie ciepła na potrzeby zaopatrzenia w ciepłą wodę dla budynków mieszkalnych, hoteli i szpitali typ ogólny według liczby odbiorców (zgodnie z SNiP IIG.8–62) ustalono w następujący sposób:
,
Gdzie k h - współczynnik godzinowej nierównomierności zużycia ciepłej wody, przyjmowany np. według tabeli. 1.14 podręcznik „Regulacja i obsługa sieci podgrzewania wody” (patrz tabela 1); N 1 - szacunkowa liczba konsumentów; b - wskaźnik zużycia ciepłej wody na 1 odbiorcę, przyjęty zgodnie z odpowiednimi tabelami SNiPa IIG.8–62i dla budynków mieszkalnych typ mieszkania, wyposażona w wanny o długości od 1500 do 1700 mm, wynosi 110–130 l/dobę 65 - temperatura ciepłej wody, °C; T x - temperatura zimna woda, °С, zaakceptuj T x = 5°C.
Zatem maksymalne godzinowe zużycie ciepła dla CWU będzie równe.
Obliczenia cieplne systemu grzewczego wydają się większości łatwe i nie wymagają specjalna uwaga zawód. Ogromna liczba osób uważa, że te same grzejniki należy dobierać wyłącznie w oparciu o powierzchnię pomieszczenia: 100 W na 1 m2. To proste. Ale to jest największe nieporozumienie. Nie można ograniczać się do takiej formuły. Grubość ścian, ich wysokość, materiał i wiele więcej mają znaczenie. Oczywiście na zdobycie niezbędnych liczb trzeba przeznaczyć godzinę lub dwie, ale każdy może to zrobić.
Wstępne dane do projektowania systemu grzewczego
Aby obliczyć zużycie ciepła do ogrzewania, najpierw potrzebujesz projektu domu.
Projekt domu pozwala na uzyskanie niemal wszystkich wstępnych danych, które są potrzebne do określenia strat ciepła i obciążenia instalacji grzewczej
Po drugie, będziesz potrzebować danych o lokalizacji domu w stosunku do głównych kierunków i obszaru budowy - każdy region ma swoje własne warunki klimatyczne, a tego, co jest odpowiednie dla Soczi, nie można zastosować do Anadyra.
Po trzecie, zbieramy informacje o składzie i wysokości ścian zewnętrznych oraz materiałach, z których wykonana jest podłoga (od pomieszczenia do ziemi) i sufit (od pomieszczeń i na zewnątrz).
Po zebraniu wszystkich danych możesz przystąpić do pracy. Obliczenia ciepła do ogrzewania można dokonać za pomocą wzorów w ciągu jednej do dwóch godzin. Można oczywiście skorzystać ze specjalnego programu firmy Valtec.
Aby obliczyć straty ciepła ogrzewanych pomieszczeń, obciążenie instalacji grzewczej oraz transfer ciepła z urządzeń grzewczych, wystarczy wprowadzić do programu tylko początkowe dane. Ogromna ilość funkcji czyni go niezastąpionym pomocnikiem zarówno brygadzisty, jak i prywatnego dewelopera
To znacznie upraszcza wszystko i pozwala uzyskać wszystkie dane dotyczące strat ciepła i obliczenia hydrauliczne systemy grzewcze.
Wzory do obliczeń i dane referencyjne
Obliczenie obciążenia cieplnego ogrzewania polega na określeniu strat ciepła (Tp) i mocy kotła (Mk). To ostatnie oblicza się ze wzoru:
Mk=1,2* Tp, Gdzie:
- Mk – wydajność cieplna systemu grzewczego, kW;
- Tp – straty ciepła Domy;
- 1,2 – współczynnik bezpieczeństwa (20%).
Dwudziestoprocentowy współczynnik bezpieczeństwa pozwala uwzględnić możliwy spadek ciśnienia w gazociągu w zimnych porach roku i nieoczekiwane straty ciepła (na przykład zbite okno, kiepska izolacja termiczna drzwi wejściowych czy niespotykane dotąd mrozy). Pozwala zabezpieczyć się przed wieloma problemami, a także umożliwia szeroką regulację reżimu temperaturowego.
Jak widać z tego wzoru, moc kotła zależy bezpośrednio od strat ciepła. Nie są one równomiernie rozmieszczone w całym domu: ściany zewnętrzne stanowią około 40% całkowitej wartości, okna - 20%, podłoga - 10%, dach - 10%. Pozostałe 20% wyparowuje przez drzwi i wentylację.
Źle izolowane ściany i podłogi, zimne poddasze, konwencjonalne przeszklenia w oknach - wszystko to prowadzi do dużych strat ciepła, a w konsekwencji do wzrostu obciążenia systemu grzewczego. Budując dom, należy zwrócić uwagę na wszystkie elementy, ponieważ nawet źle przemyślana wentylacja w domu będzie oddawała ciepło na ulicę
Materiały, z których zbudowany jest dom, mają bezpośredni wpływ na ilość utraconego ciepła. Dlatego podczas wykonywania obliczeń należy przeanalizować, z czego wykonane są ściany, podłoga i wszystko inne.
W obliczeniach, aby uwzględnić wpływ każdego z tych czynników, stosuje się odpowiednie współczynniki:
- K1 – typ okna;
- K2 – izolacja ścian;
- K3 – stosunek powierzchni podłogi do powierzchni okien;
- K4 – minimalna temperatura na zewnątrz;
- K5 – liczba ścian zewnętrznych domu;
- K6 – liczba kondygnacji;
- K7 – wysokość pomieszczenia.
Dla okien współczynnik strat ciepła wynosi:
- szklenie konwencjonalne – 1,27;
- okno z podwójnymi szybami – 1;
- okno trzykomorowe z podwójnymi szybami - 0,85.
Oczywiście ostatnia opcja znacznie lepiej utrzyma ciepło w domu niż poprzednie dwie.
Prawidłowo wykonana izolacja ścian jest kluczem nie tylko do długiej żywotności domu, ale także do komfortowej temperatury w pomieszczeniach. W zależności od materiału zmienia się również wartość współczynnika:
- płyty betonowe, bloczki – 1,25-1,5;
- kłody, belki – 1,25;
- cegła (1,5 cegły) – 1,5;
- cegła (2,5 cegły) – 1,1;
- Pianobeton o podwyższonej izolacyjności termicznej – 1.
Jak większy obszar okna względem podłogi, tzw więcej ciepła traci dom:
Temperatura za oknem również sama się dostosowuje. Przy niskich prędkościach utrata ciepła wzrasta:
- Do -10C – 0,7;
- -10C – 0,8;
- -15 ° C - 0,90;
- -20C - 1,00;
- -25 ° C - 1,10;
- -30 ° C - 1,20;
- -35C - 1,30.
Straty ciepła zależą również od tego, jak duże ściany zewnętrzne w domu:
- cztery ściany – 1,33;%
- trzy ściany – 1,22;
- dwie ściany – 1,2;
- jedna ściana - 1.
Dobrze, jeśli jest przy nim garaż, łaźnia lub coś innego. Ale jeśli wiatr wieje na niego ze wszystkich stron, będziesz musiał kupić mocniejszy kocioł.
Liczba pięter lub rodzaj pomieszczenia znajdującego się nad pokojem określa współczynnik K6 w następujący sposób: jeśli dom ma dwa lub więcej pięter powyżej, to do obliczeń przyjmujemy wartość 0,82, natomiast jeśli jest poddasze, to za ciepłe - 0,91 i 1 za zimne.
Jeśli chodzi o wysokość ścian, wartości będą następujące:
- 4,5 m – 1,2;
- 4,0 m – 1,15;
- 3,5 m – 1,1;
- 3,0 m – 1,05;
- 2,5 m – 1.
Oprócz wymienionych współczynników brana jest pod uwagę również powierzchnia pomieszczenia (Pl) i konkretna wartość strat ciepła (UDtp).
Ostateczny wzór na obliczenie współczynnika utraty ciepła:
Tp = UDtp * Pl * K1 * K2 * K3 * K4 * K5 * K6 * K7.
Współczynnik UDtp wynosi 100 W/m2.
Analiza obliczeń na konkretnym przykładzie
Dom, dla którego określimy obciążenie systemu grzewczego, ma podwójna szyba(K1 = 1), ściany z pianki betonowej o podwyższonej izolacyjności termicznej (K2 = 1), z czego trzy wychodzą na zewnątrz (K5 = 1,22). Powierzchnia okien to 23% powierzchni podłogi (K3=1,1), na zewnątrz jest ok. 15°C poniżej zera (K4=0,9). Poddasze domu jest zimne (K6=1), wysokość pomieszczeń 3 metry (K7=1,05). Całkowita powierzchnia wynosi 135m2.
Piątek = 135*100*1*1*1,1*0,9*1,22*1*1,05=17120,565 (wat) lub piątek=17,1206 kW
Mk=1,2*17,1206=20,54472 (kW).
Obliczenia obciążenia i strat ciepła można wykonać niezależnie i wystarczająco szybko. Wystarczy poświęcić kilka godzin na uporządkowanie danych źródłowych, a następnie po prostu podstawić wartości do formuł. Otrzymane w rezultacie liczby pomogą Ci podjąć decyzję o wyborze kotła i grzejników.
Przytulność i komfort Twojego domu nie zaczynają się od wyboru mebli, dekoracji i ogólnego wyglądu. Zaczynają od ciepła, które zapewnia ogrzewanie. A sam zakup do tego celu drogiego kotła grzewczego () i wysokiej jakości grzejników nie wystarczy - najpierw trzeba zaprojektować system, który utrzyma optymalną temperaturę w domu. Ale żeby dostać dobry wynik, musisz zrozumieć, co należy zrobić i jak, jakie istnieją niuanse i jak wpływają one na proces. W tym artykule się z tym zapoznasz podstawowa wiedza o tej sprawie - jakie są systemy grzewcze, jak są przeprowadzane i jakie czynniki na to wpływają.
Dlaczego konieczne są obliczenia termiczne?
Niektórzy właściciele domów prywatnych lub ci, którzy dopiero planują je zbudować, są zainteresowani tym, czy obliczenia termiczne systemu grzewczego mają sens? W końcu mówimy o prostym wiejskim domku, a nie o apartamentowiec Lub przedsiębiorstwo przemysłowe. Wydawać by się mogło, że wystarczy kupić kocioł, zamontować grzejniki i poprowadzić do nich rury. Z jednej strony mają częściowo rację – dla prywatnych gospodarstw domowych kalkulacja System grzewczy nie jest tak krytyczną kwestią jak np pomieszczenia produkcyjne lub wielomieszkaniowe kompleksy mieszkalne. Z drugiej strony są trzy powody, dla których warto zorganizować takie wydarzenie. , możesz przeczytać w naszym artykule.
- Obliczenia termiczne znacznie upraszczają procesy biurokratyczne związane ze zgazowaniem prywatnego domu.
- Określenie mocy potrzebnej do ogrzania domu pozwala wybrać kocioł grzewczy o optymalnych parametrach. Nie przepłacisz za nadmierne właściwości produktu i nie odczujesz niedogodności związanych z tym, że kocioł nie jest wystarczająco mocny dla Twojego domu.
- Obliczenia termiczne pozwalają na dokładniejszy dobór rur, zawory odcinające i inny sprzęt do systemu grzewczego prywatnego domu. I ostatecznie wszystkie te dość drogie produkty będą działać tak długo, jak długo jest to uwzględnione w ich konstrukcji i właściwościach.
Wstępne dane do obliczeń cieplnych systemu grzewczego
Zanim zaczniesz obliczać i pracować z danymi, musisz je zdobyć. Tutaj dla tych właścicieli domy wiejskie którzy wcześniej nie angażowali się w działania projektowe, pojawia się pierwszy problem - na jakie cechy należy zwrócić uwagę. Dla Twojej wygody podsumowano je na małej liście poniżej.
- Powierzchnia zabudowy, wysokość sufitu i objętość wewnętrzna.
- Rodzaj budynku, obecność sąsiednich budynków.
- Materiały użyte do budowy budynku - z czego i jak wykonana jest podłoga, ściany i dach.
- Liczba okien i drzwi, sposób ich wyposażenia, stopień izolacji.
- Do jakich celów będą wykorzystywane te lub te części budynku - gdzie będzie zlokalizowana kuchnia, łazienka, salon, sypialnie i gdzie - pomieszczenia niemieszkalne i techniczne.
- Czas trwania sezonu grzewczego, średnia minimalna temperatura w tym okresie.
- „Róża Wiatrów”, obecność innych budynków w pobliżu.
- Obszar, na którym dom już został wybudowany lub ma zostać wybudowany.
- Preferowana temperatura dla mieszkańców w poszczególnych pomieszczeniach.
- Lokalizacja punktów podłączenia do sieci wodociągowej, gazowej i elektrycznej.
Obliczanie mocy systemu grzewczego na podstawie powierzchni mieszkania
Jednym z najszybszych i najłatwiejszych do zrozumienia sposobów określenia mocy systemu grzewczego jest obliczenie powierzchni pomieszczenia. Metodę tę powszechnie stosują sprzedawcy kotłów grzewczych i grzejników. Obliczanie mocy systemu grzewczego według powierzchni występuje w kilku proste kroki.
Krok 1. Na podstawie planu lub już wzniesionego budynku określa się wewnętrzną powierzchnię budynku w metrach kwadratowych.
Krok 2. Otrzymaną liczbę mnoży się przez 100-150 - dokładnie tyle watów całkowitej mocy systemu grzewczego potrzeba na każdy m2 mieszkania.
Krok 3. Wynik mnoży się następnie przez 1,2 lub 1,25 – jest to konieczne, aby stworzyć rezerwę mocy, aby system grzewczy był w stanie utrzymać komfortowa temperatura w domu nawet w przypadku największych mrozów.
Krok 4. Obliczana i rejestrowana jest ostateczna liczba - moc systemu grzewczego w watach potrzebna do ogrzania konkretnego domu. Przykładowo, aby utrzymać komfortową temperaturę w prywatnym domu o powierzchni 120 m2, potrzebne będzie około 15 000 W.
Rada! W niektórych przypadkach właściciele domków dzielą wewnętrzną powierzchnię mieszkania na część wymagającą poważnego ogrzewania i tę, dla której nie jest to konieczne. W związku z tym stosuje się dla nich różne współczynniki - na przykład dla salonów wynosi 100, a dla pomieszczeń technicznych 50-75.
Krok 5. Na podstawie już ustalonych danych obliczeniowych dobierany jest konkretny model kotła grzewczego i grzejników.
Należy rozumieć, że jedyną zaletą tej metody obliczeń cieplnych systemu grzewczego jest szybkość i prostota. Metoda ta ma jednak wiele wad.
- Brak uwzględnienia klimatu na terenie, na którym budowane jest mieszkanie - dla Krasnodaru instalacja grzewcza o mocy 100 W na metr kwadratowy będzie wyraźnie przesadzona. Ale w przypadku Dalekiej Północy może to nie wystarczyć.
- Nieuwzględnienie wysokości pomieszczeń, rodzaju ścian i podłóg, z których są zbudowane - wszystkie te cechy poważnie wpływają na poziom ewentualnych strat ciepła, a co za tym idzie, wymaganą moc systemu grzewczego dla domu.
- Metoda obliczania mocy systemu grzewczego została pierwotnie opracowana dla dużych obiektów przemysłowych i budynków mieszkalnych. Dlatego nie jest to właściwe dla pojedynczego domku.
- Brak uwzględnienia ilości okien i drzwi wychodzących na ulicę, a przecież każdy z tych obiektów jest swego rodzaju „zimnym mostem”.
Czy zatem ma sens stosowanie obliczeń systemu grzewczego na podstawie powierzchni? Tak, ale tylko jako wstępne szacunki, które pozwalają nam choć trochę zorientować się w problemie. Aby osiągnąć lepsze i dokładniejsze wyniki, należy sięgnąć po bardziej złożone techniki.
Wyobraźmy sobie następującą metodę obliczania mocy systemu grzewczego - jest ona również dość prosta i zrozumiała, ale jednocześnie różni się bardziej wysoka celność Wynik końcowy. W tym przypadku podstawą obliczeń nie jest powierzchnia pomieszczenia, ale jego objętość. Dodatkowo w obliczeniach uwzględniana jest ilość okien i drzwi w budynku oraz średni poziom szronu na zewnątrz. Przedstawmy mały przykład zastosowania podobna metoda– znajduje się dom o powierzchni całkowitej 80 m2, w którym pokoje mają wysokość 3 m. Budynek znajduje się w obwodzie moskiewskim. W sumie jest 6 okien i 2 drzwi wychodzących na zewnątrz. Obliczenie mocy układu termicznego będzie wyglądać następująco. "Jak zrobić , możesz przeczytać w naszym artykule.”
Krok 1. Określono objętość budynku. Może to być suma poszczególnych pomieszczeń lub liczba całkowita. W tym przypadku objętość oblicza się w następujący sposób - 80 * 3 = 240 m 3.
Krok 2. Liczona jest liczba okien i liczba drzwi wychodzących na ulicę. Weźmy dane z przykładu - odpowiednio 6 i 2.
Krok 3. Współczynnik ustala się w zależności od obszaru, w którym znajduje się dom i jego wysokości bardzo zimno.
Tabela. Wartości regionalnych współczynników do obliczania objętościowej mocy grzewczej.
Ponieważ przykład dotyczy domu zbudowanego w regionie moskiewskim, współczynnik regionalny będzie miał wartość 1,2.
Krok 4. W przypadku domków jednorodzinnych wartość kubatury budynku ustaloną w pierwszej operacji mnoży się przez 60. Wykonujemy obliczenia - 240 * 60 = 14 400.
Krok 5. Następnie wynik obliczeń z poprzedniego kroku mnoży się przez współczynnik regionalny: 14 400 * 1,2 = 17 280.
Krok 6. Liczbę okien w domu mnoży się przez 100, liczbę drzwi wychodzących na zewnątrz mnoży się przez 200. Wyniki sumuje się. Obliczenia w przykładzie wyglądają tak – 6*100 + 2*200 = 1000.
Krok 7 Liczby uzyskane z piątego i szóstego kroku sumują się: 17 280 + 1000 = 18 280 W. Jest to moc instalacji grzewczej niezbędna do utrzymania optymalnej temperatury w budynku w podanych powyżej warunkach.
Warto zrozumieć, że obliczenia objętości systemu grzewczego również nie są całkowicie dokładne - w obliczeniach nie zwraca się uwagi na materiał ścian i podłogi budynku oraz ich właściwości termoizolacyjne. Nie przewiduje się również żadnej korekty naturalna wentylacja charakterystyczny dla każdego domu.
Utwórz system grzewczy w własny dom lub nawet w mieszkaniu miejskim - niezwykle odpowiedzialne zajęcie. Kupowanie urządzeń kotłowych, jak mówią, „na oko”, to znaczy bez uwzględnienia wszystkich cech domu, byłoby całkowicie nierozsądne. W takim przypadku jest całkiem możliwe, że znajdziesz się w dwóch skrajnościach: albo moc kotła nie będzie wystarczająca - sprzęt będzie działał „w pełni”, bez przerw, ale nadal nie da oczekiwanego rezultatu, lub wręcz przeciwnie, zostanie zakupione zbyt drogie urządzenie, którego możliwości pozostaną całkowicie nieodebrane.
Ale to nie wszystko. Nie wystarczy prawidłowo zakupić niezbędny kocioł grzewczy - bardzo ważny jest optymalny dobór i prawidłowe rozmieszczenie urządzeń wymiany ciepła w pomieszczeniach - grzejników, konwektorów czy „ciepłych podłóg”. I znowu poleganie wyłącznie na intuicji lub „dobrych radach” sąsiadów nie jest najmądrzejszą opcją. Jednym słowem nie da się obejść bez pewnych obliczeń.
Oczywiście w idealnym przypadku takie obliczenia termiczne powinny być wykonywane przez odpowiednich specjalistów, ale często wiąże się to z dużymi kosztami. Czy nie jest fajnie spróbować zrobić to samemu? W tej publikacji szczegółowo pokażemy, jak obliczane jest ogrzewanie na podstawie powierzchni pomieszczenia, biorąc pod uwagę wiele ważne niuanse. Analogicznie możliwe będzie wykonanie wbudowanej w tę stronę, która pomoże wykonać niezbędne obliczenia. Techniki tej nie można nazwać całkowicie „bezgrzeszną”, jednak nadal pozwala uzyskać wyniki z całkowicie akceptowalnym stopniem dokładności.
Najprostsze metody obliczeniowe
Aby system grzewczy zapewnił komfortowe warunki życia w zimnych porach roku, musi sprostać dwóm głównym zadaniom. Funkcje te są ze sobą ściśle powiązane, a ich podział jest bardzo warunkowy.
- Pierwszym z nich jest utrzymanie optymalnego poziomu temperatury powietrza w całej objętości ogrzewanego pomieszczenia. Oczywiście poziom temperatury może się nieco różnić w zależności od wysokości, ale różnica ta nie powinna być znacząca. Za całkiem komfortowe warunki uważa się średnio +20°C - właśnie tę temperaturę przyjmuje się zwykle jako wyjściową w obliczeniach cieplnych.
Innymi słowy, system grzewczy musi być w stanie ogrzać określoną ilość powietrza.
Jeśli podejdziemy do tego z pełną dokładnością, to dla oddzielne pokoje V budynki mieszkalne ustalono standardy wymaganego mikroklimatu - określa je GOST 30494-96. Wyciąg z tego dokumentu znajduje się w poniższej tabeli:
| Przeznaczenie pokoju | Temperatura powietrza, °C | Wilgotność względna,% | Prędkość powietrza, m/s | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| optymalny | do przyjęcia | optymalny | dopuszczalne, maks | optymalny, maks | dopuszczalne, maks | |
| Na zimną porę roku | ||||||
| Salon | 20 ÷ 22 | 18–24 (20–24) | 45 ÷ 30 | 60 | 0.15 | 0.2 |
| To samo, ale w przypadku pomieszczeń mieszkalnych w regionach o minimalnych temperaturach od - 31 ° C i poniżej | 21–23 | 20–24 (22–24) | 45 ÷ 30 | 60 | 0.15 | 0.2 |
| Kuchnia | 19–21 | 18 ÷ 26 | N/N | N/N | 0.15 | 0.2 |
| Toaleta | 19–21 | 18 ÷ 26 | N/N | N/N | 0.15 | 0.2 |
| Łazienka, połączone WC | 24–26 | 18 ÷ 26 | N/N | N/N | 0.15 | 0.2 |
| Obiekty do wypoczynku i zajęć edukacyjnych | 20 ÷ 22 | 18 ÷ 24 | 45 ÷ 30 | 60 | 0.15 | 0.2 |
| Korytarz między mieszkaniami | 18 ÷ 20 | 16–22 | 45 ÷ 30 | 60 | N/N | N/N |
| Hol, klatka schodowa | 16–18 | 14–20 | N/N | N/N | N/N | N/N |
| Magazyny | 16–18 | 12–22 | N/N | N/N | N/N | N/N |
| Na sezon ciepły (Standard tylko dla lokali mieszkalnych. Dla pozostałych - niestandaryzowany) | ||||||
| Salon | 22 ÷ 25 | 20 ÷ 28 | 60 ÷ 30 | 65 | 0.2 | 0.3 |
- Drugim jest kompensacja strat ciepła poprzez elementy konstrukcyjne budynku.
Najważniejszym „wrogiem” systemu grzewczego są straty ciepła przez konstrukcje budowlane
Niestety, utrata ciepła jest najpoważniejszym „rywalem” każdego systemu grzewczego. Można je ograniczyć do pewnego minimum, jednak nawet przy najwyższej jakości ociepleniu nie da się jeszcze całkowicie ich pozbyć. Wycieki energii cieplnej występują we wszystkich kierunkach – ich przybliżony rozkład przedstawiono w tabeli:
| Element projektu budynku | Przybliżona wartość strat ciepła |
|---|---|
| Fundamenty, podłogi na parterze lub nad nieogrzewanymi piwnicami (piwnicami). | od 5 do 10% |
| „Mosty zimne” przez źle izolowane połączenia konstrukcji budowlanych | od 5 do 10% |
| Wprowadź lokalizacje komunikacja inżynierska(kanalizacja, wodociągi, rury gazowe, kable elektryczne itp.) | do 5% |
| Ściany zewnętrzne w zależności od stopnia ocieplenia | od 20 do 30% |
| Zła jakość okien i drzwi zewnętrznych | około 20 25%, z czego około 10% - przez nieuszczelnione połączenia puszek ze ścianą i na skutek wentylacji |
| Dach | do 20% |
| Wentylacja i komin | do 25 ÷30% |
Naturalnie, aby sprostać takim zadaniom, instalacja grzewcza musi posiadać określoną moc cieplną, a potencjał ten musi nie tylko odpowiadać ogólnym potrzebom budynku (mieszkania), ale także być odpowiednio rozłożony pomiędzy pomieszczeniami, zgodnie z ich obszar i szereg innych ważne czynniki.
Zwykle obliczenia przeprowadza się w kierunku „od małych do dużych”. Mówiąc najprościej, dla każdego ogrzewanego pomieszczenia obliczana jest wymagana ilość energii cieplnej, uzyskane wartości sumuje się, dodaje się około 10% rezerwy (aby sprzęt nie pracował na granicy swoich możliwości) - i wynik pokaże, ile mocy potrzebuje kocioł grzewczy. Punktem wyjścia do obliczeń będą wartości dla każdego pomieszczenia wymagana ilość grzejniki.
Najbardziej uproszczoną i najczęściej stosowaną metodą w środowisku nieprofesjonalnym jest przyjęcie normy 100 W energii cieplnej na metr kwadratowy powierzchni:
Najbardziej prymitywnym sposobem obliczenia jest współczynnik 100 W/m²
Q = S× 100
Q– wymagana moc grzewcza pomieszczenia;
S– powierzchnia pokoju (m²);
100 — moc właściwa na jednostkę powierzchni (W/m²).
Na przykład pokój 3,2 × 5,5 m
S= 3,2 × 5,5 = 17,6 m²
Q= 17,6 × 100 = 1760 W ≈ 1,8 kW
Metoda jest oczywiście bardzo prosta, ale bardzo niedoskonała. Warto od razu wspomnieć, że ma ona zastosowanie warunkowe tylko wtedy, gdy standardowa wysokość stropów - około 2,7 m (dopuszczalne - w zakresie od 2,5 do 3,0 m). Z tego punktu widzenia obliczenia będą dokładniejsze nie z powierzchni, ale z objętości pomieszczenia.
Oczywiste jest, że w tym przypadku gęstość mocy jest obliczana przy metr sześcienny. Dla żelbetu przyjmuje się 41 W/m3 dom panelowy lub 34 W/m3 - w cegle lub z innych materiałów.
Q = S × H× 41 (lub 34)
H– wysokość sufitu (m);
41 Lub 34 – moc właściwa na jednostkę objętości (W/m3).
Na przykład ten sam pokój w dom panelowy, o wysokości sufitu 3,2 m:
Q= 17,6 × 3,2 × 41 = 2309 W ≈ 2,3 kW
Wynik jest dokładniejszy, ponieważ uwzględnia już nie tylko wszystkie wymiary liniowe pomieszczenia, ale nawet w pewnym stopniu cechy ścian.
Ale nadal jest to dalekie od prawdziwej dokładności - wiele niuansów znajduje się „poza nawiasami”. Sposób wykonania obliczeń bardziej zbliżonych do warunków rzeczywistych opisano w dalszej części publikacji.
Być może zainteresują Cię informacje o tym, czym one są
Przeprowadzenie obliczeń wymaganej mocy cieplnej z uwzględnieniem charakterystyki pomieszczeń
Algorytmy obliczeniowe omówione powyżej mogą być przydatne do wstępnego „oszacowania”, ale nadal należy na nich polegać z dużą ostrożnością. Nawet osobie, która nie ma zielonego pojęcia o ciepłownictwie budynków, wskazane wartości średnie z pewnością mogą wydawać się wątpliwe – nie mogą być równe np. Region Krasnodarski oraz dla obwodu Archangielska. Poza tym pokój jest inny: jeden znajduje się w rogu domu, czyli ma dwie ściany zewnętrzne, a drugi jest chroniony przed utratą ciepła przez inne pomieszczenia z trzech stron. Ponadto pomieszczenie może posiadać jedno lub więcej okien, zarówno małych, jak i bardzo dużych, czasem nawet panoramicznych. Same okna mogą różnić się materiałem produkcyjnym i innymi cechami konstrukcyjnymi. I to nie jest pełna lista - po prostu takie funkcje są widoczne nawet gołym okiem.
Jednym słowem, istnieje wiele niuansów, które wpływają na utratę ciepła w każdym konkretnym pomieszczeniu i lepiej nie być leniwym, ale przeprowadzić dokładniejsze obliczenia. Uwierz mi, stosując metodę zaproponowaną w artykule, nie będzie to takie trudne.
Ogólne zasady i wzór obliczeniowy
Obliczenia będą oparte na tym samym stosunku: 100 W na 1 metr kwadratowy. Ale sama formuła jest „zarośnięta” znaczną liczbą różnych współczynników korygujących.
Q = (S × 100) × a × b× c × d × e × f × g × h × i × j × k × l × m
Litery łacińskie oznaczające współczynniki są przyjmowane całkowicie dowolnie, w kolejności alfabetycznej i nie mają żadnego związku z jakimikolwiek wielkościami standardowo przyjętymi w fizyce. Znaczenie każdego współczynnika zostanie omówione osobno.
- „a” to współczynnik uwzględniający liczbę ścian zewnętrznych w danym pomieszczeniu.
Oczywiście im więcej ścian zewnętrznych w pomieszczeniu, tym większa powierzchnia, przez którą następuje utrata ciepła. Ponadto obecność dwóch lub więcej ścian zewnętrznych oznacza również narożniki - miejsca niezwykle wrażliwe z punktu widzenia powstawania „mostków zimnych”. Współczynnik „a” skoryguje tę specyficzną cechę pomieszczenia.
Współczynnik przyjmuje się jako równy:
— ściany zewnętrzne NIE(wnętrze): a = 0,8;
- ściana zewnętrzna jeden: a = 1,0;
— ściany zewnętrzne dwa: a = 1,2;
— ściany zewnętrzne trzy: a = 1,4.
- „b” to współczynnik uwzględniający położenie ścian zewnętrznych pomieszczenia względem kierunków kardynalnych.
Być może zainteresują Cię informacje o tym, jakie rodzaje
Nawet w najmroźniejsze zimowe dni energia słoneczna nadal ma wpływ na równowagę temperaturową w budynku. To całkiem naturalne, że strona domu zwrócona na południe otrzymuje część ciepła z promieni słonecznych, a straty ciepła przez nią są mniejsze.
Ale ściany i okna wychodzące na północ „nigdy nie widzą” Słońca. wschodni kraniec w domu, chociaż „łapie” poranek promienie słoneczne, nadal nie otrzymuje od nich efektywnego ogrzewania.
Na tej podstawie wprowadzamy współczynnik „b”:
- zewnętrzne ściany lica pomieszczenia Północ Lub Wschód: b = 1,1;
- zewnętrzne ściany pomieszczenia są skierowane w stronę Południe Lub Zachód: b = 1,0.
- „c” to współczynnik uwzględniający położenie pomieszczenia względem zimowej „róży wiatrów”
Być może ta poprawka nie jest tak obowiązkowa w przypadku domów położonych na obszarach chronionych przed wiatrami. Czasami jednak dominujące zimowe wiatry mogą dokonać własnych „trudnych dostosowań” do bilansu cieplnego budynku. Naturalnie strona nawietrzna, czyli „wystawiona” na działanie wiatru, straci znacznie więcej ciała w porównaniu do strony zawietrznej, przeciwnej.
Na podstawie wyników długoterminowych obserwacji pogody w dowolnym regionie opracowywana jest tak zwana „róża wiatrów” - schemat graficzny, pokazujący dominujące kierunki wiatrów zimą i latem. Informacje te można uzyskać w lokalnym serwisie pogodowym. Jednak wielu mieszkańców samych, bez meteorologów, doskonale wie, gdzie zimą wieją przeważnie wiatry i z której strony domu zwykle zamiatają najgłębsze zaspy śnieżne.
Jeśli chcesz przeprowadzić obliczenia z większą dokładnością, możesz uwzględnić we wzorze współczynnik korygujący „c”, przyjmując go jako równy:
- nawietrzna strona domu: c = 1,2;
- zawietrzne ściany domu: c = 1,0;
- ściany położone równolegle do kierunku wiatru: c = 1,1.
- „d” jest współczynnikiem korygującym uwzględniającym osobliwości warunki klimatyczne rejon, w którym powstał dom
Oczywiście ilość strat ciepła przez wszystkie konstrukcje budowlane budynku będzie w dużym stopniu zależeć od poziomu zimowe temperatury. Jest całkiem jasne, że zimą wskazania termometru „tańczą” w pewnym zakresie, ale dla każdego regionu istnieje średni wskaźnik najniższych temperatur charakterystyczny dla najzimniejszego pięciodniowego okresu w roku (zwykle jest to typowe dla stycznia ). Na przykład poniżej znajduje się schemat mapy terytorium Rosji, na którym przybliżone wartości są pokazane w kolorach.
Zwykle wartość tę można łatwo wyjaśnić w regionalnym serwisie pogodowym, ale w zasadzie można polegać na własnych obserwacjach.
Zatem współczynnik „d”, który uwzględnia charakterystykę klimatyczną regionu, dla naszych obliczeń przyjmuje się równy:
— od – 35 °C i poniżej: d = 1,5;
— od – 30 °С do – 34 °С: d = 1,3;
— od – 25 °С do – 29 °С: d = 1,2;
— od – 20 °С do – 24 °С: d = 1,1;
— od – 15 °С do – 19 °С: d = 1,0;
— od – 10 °С do – 14 °С: d = 0,9;
- nie chłodniej - 10°C: d = 0,7.
- „e” to współczynnik uwzględniający stopień izolacyjności ścian zewnętrznych.
Całkowita wartość strat ciepła budynku jest bezpośrednio powiązana ze stopniem izolacji wszystkich konstrukcji budynku. Jednym z „liderów” strat ciepła są ściany. Dlatego wartość mocy cieplnej wymaganej do utrzymania komfortowe warunki mieszkanie w pomieszczeniach zamkniętych zależy od jakości ich izolacji termicznej.
Wartość współczynnika do naszych obliczeń można przyjąć następująco:
— ściany zewnętrzne nie posiadają izolacji: e = 1,27;
- średni stopień izolacji - ściany z dwóch cegieł lub ich powierzchniową izolację termiczną zapewnia się innymi materiałami izolacyjnymi: e = 1,0;
— izolacja została wykonana wysokiej jakości, w oparciu o obliczenia termotechniczne: e = 0,85.
Poniżej w trakcie tej publikacji zostaną podane zalecenia dotyczące sposobu określania stopnia izolacyjności ścian i innych konstrukcji budowlanych.
- współczynnik „f” - korekta wysokości sufitów
Sufity, szczególnie w domach prywatnych, mogą mieć różną wysokość. Dlatego moc cieplna potrzebna do ogrzania konkretnego pomieszczenia na tym samym obszarze będzie się również różnić w tym parametrze.
Nie byłoby dużym błędem przyjęcie następujących wartości współczynnika korygującego „f”:
— wysokość sufitów do 2,7 m: f = 1,0;
— wysokość przepływu od 2,8 do 3,0 m: f = 1,05;
- wysokości sufitów od 3,1 do 3,5 m: f = 1,1;
— wysokości sufitów od 3,6 do 4,0 m: f = 1,15;
- wysokość sufitu powyżej 4,1 m: f = 1,2.
- « g” to współczynnik uwzględniający rodzaj podłogi lub pomieszczenia znajdującego się pod sufitem.
Jak pokazano powyżej, podłoga jest jednym z istotnych źródeł strat ciepła. Oznacza to, że konieczne jest dokonanie pewnych korekt, aby uwzględnić tę cechę konkretnego pomieszczenia. Współczynnik korygujący „g” można przyjąć jako równy:
- zimna podłoga na parterze lub nad nieogrzewanym pomieszczeniem (na przykład piwnica lub piwnica): G= 1,4 ;
- izolowana podłoga na parterze lub nad nieogrzewanym pomieszczeniem: G= 1,2 ;
— ogrzewane pomieszczenie znajduje się poniżej: G= 1,0 .
- « h” to współczynnik uwzględniający rodzaj pomieszczenia znajdującego się powyżej.
Powietrze ogrzewane przez system grzewczy zawsze unosi się, a jeśli sufit w pomieszczeniu jest zimny, wówczas nieuniknione są zwiększone straty ciepła, co będzie wymagało zwiększenia wymaganej mocy grzewczej. Wprowadźmy współczynnik „h”, który uwzględnia tę cechę obliczonego pomieszczenia:
— „zimny” strych znajduje się na górze: H = 1,0 ;
— na górze znajduje się izolowane poddasze lub inne izolowane pomieszczenie: H = 0,9 ;
— każde ogrzewane pomieszczenie znajduje się na górze: H = 0,8 .
- « i” - współczynnik uwzględniający cechy konstrukcyjne okien
Okna są jedną z „głównych dróg” przepływu ciepła. Oczywiście wiele w tej kwestii zależy od jakości projekt okna. Stare drewniane ramy, które wcześniej były powszechnie instalowane we wszystkich domach, pod względem izolacyjności termicznej są znacznie gorsze od nowoczesnych systemów wielokomorowych z oknami z podwójnymi szybami.
Bez słów można stwierdzić, że właściwości termoizolacyjne tych okien znacznie się od siebie różnią
Ale nie ma całkowitej jednolitości pomiędzy oknami PVH. Na przykład dwukomorowe okno z podwójnymi szybami (z trzema szybami) będzie znacznie „cieplejsze” niż jednokomorowe.
Oznacza to, że konieczne jest wprowadzenie określonego współczynnika „i”, biorąc pod uwagę rodzaj okien zamontowanych w pomieszczeniu:
- standardowe okna drewniane ze zwykłym podwójna szyba: I = 1,27 ;
- nowoczesny systemy okienne ze szkłem jednokomorowym: I = 1,0 ;
— nowoczesne systemy okienne z oknami dwukomorowymi lub trzykomorowymi z podwójnymi szybami, w tym z wypełnieniem argonem: I = 0,85 .
- « j" - współczynnik korygujący dla Całkowita powierzchnia przeszklenie pokoju
Cokolwiek jakościowe okna Bez względu na to, jak były, nadal nie będzie możliwe całkowite uniknięcie utraty ciepła przez nie. Ale jest całkiem jasne, że nie można porównywać małego okna panoramiczne przeszklenia prawie całą ścianę.
Najpierw musisz znaleźć stosunek powierzchni wszystkich okien w pokoju i samego pokoju:
x = ∑SOK /SP
∑ SOK– całkowita powierzchnia okien w pokoju;
SP– powierzchnia pokoju.
W zależności od uzyskanej wartości wyznacza się współczynnik korygujący „j”:
— x = 0 ÷ 0,1 →J = 0,8 ;
— x = 0,11 ÷ 0,2 →J = 0,9 ;
— x = 0,21 ÷ 0,3 →J = 1,0 ;
— x = 0,31 ÷ 0,4 →J = 1,1 ;
— x = 0,41 ÷ 0,5 →J = 1,2 ;
- « k” - współczynnik korygujący obecność drzwi wejściowych
Drzwi na ulicę lub na nieogrzewany balkon to zawsze dodatkowa „luka” na zimno
Drzwi na ulicę lub otwarty balkon potrafi regulować bilans cieplny pomieszczenia – każdemu jego otwarciu towarzyszy przedostanie się do pomieszczenia znacznej ilości zimnego powietrza. Dlatego warto wziąć pod uwagę jego obecność - w tym celu wprowadzamy współczynnik „k”, który przyjmujemy równy:
- bez drzwi: k = 1,0 ;
- jedne drzwi na ulicę lub na balkon: k = 1,3 ;
- dwoje drzwi na ulicę lub balkon: k = 1,7 .
- « l” - ewentualne zmiany w schemacie podłączenia grzejnika
Być może dla niektórych może to wydawać się nieistotnym szczegółem, ale dlaczego nie od razu wziąć pod uwagę planowany schemat połączeń grzejników. Faktem jest, że ich przenoszenie ciepła, a co za tym idzie ich udział w utrzymaniu określonej równowagi temperaturowej w pomieszczeniu, zmienia się dość zauważalnie przy różnych rodzajach wstawiania rur zasilających i powrotnych.
| Ilustracja | Typ wkładu chłodnicy | Wartość współczynnika „l” |
|---|---|---|
 | Podłączenie ukośne: zasilanie z góry, powrót z dołu | l = 1,0 |
 | Podłączenie z jednej strony: zasilanie z góry, powrót z dołu | l = 1,03 |
 | Podłączenie dwukierunkowe: zasilanie i powrót od dołu | l = 1,13 |
 | Podłączenie ukośne: zasilanie od dołu, powrót od góry | l = 1,25 |
 | Podłączenie z jednej strony: zasilanie od dołu, powrót od góry | l = 1,28 |
 | Podłączenie jednokierunkowe, zarówno zasilanie, jak i powrót od dołu | l = 1,28 |
- « m” - współczynnik korygujący dla specyfiki miejsca instalacji grzejników
I wreszcie ostatni współczynnik, który jest również związany ze specyfiką łączenia grzejników. Prawdopodobnie jest jasne, że jeśli akumulator zostanie zainstalowany otwarcie i nie będzie niczym zasłonięty od góry ani od przodu, to zapewni maksymalny transfer ciepła. Jednak nie zawsze taki montaż jest możliwy – częściej grzejniki są częściowo zasłonięte parapetami. Możliwe są również inne opcje. Ponadto niektórzy właściciele, próbując dopasować elementy grzejne do utworzonego zestawu wnętrza, całkowicie lub częściowo ukrywają je dekoracyjnymi ekranami - to również znacząco wpływa na moc cieplną.
Jeżeli istnieją pewne „zarysy” sposobu i miejsca montażu grzejników, można to również uwzględnić w obliczeniach, wprowadzając specjalny współczynnik „m”:
| Ilustracja | Funkcje instalowania grzejników | Wartość współczynnika „m” |
|---|---|---|
| Grzejnik jest umieszczony swobodnie na ścianie lub nie jest zasłonięty parapetem | m = 0,9 | |
| Grzejnik przykryty jest od góry parapetem lub półką | m = 1,0 | |
| Grzejnik zakryty jest od góry wystającą wnęką ścienną | m = 1,07 | |
| Grzejnik przykryty jest od góry parapetem (wnęką), a od frontu - ozdobną osłoną | m = 1,12 | |
| Grzejnik jest całkowicie zamknięty w ozdobnej obudowie | m = 1,2 |
Zatem wzór obliczeniowy jest jasny. Z pewnością część czytelników od razu złapie się za głowę – mówią, że to zbyt skomplikowane i uciążliwe. Jeśli jednak podejść do sprawy systematycznie i w sposób uporządkowany, to nie ma w tym ani cienia złożoności.
Każdy dobry właściciel domu musi mieć szczegółowy plan graficzny swojego „posiadania” ze wskazanymi wymiarami i zwykle zorientowany na punkty kardynalne. Cechy klimatyczne Region jest łatwy do określenia. Pozostaje tylko przejść przez wszystkie pokoje miarką i wyjaśnić niektóre niuanse dla każdego pokoju. Cechy obudowy - „pionowa bliskość” powyżej i poniżej, lokalizacja drzwi wejściowych, proponowany lub istniejący schemat instalacji grzejników - nikt oprócz właścicieli nie wie lepiej.
Zaleca się natychmiastowe utworzenie arkusza, w którym można wprowadzić wszystkie niezbędne dane dla każdego pomieszczenia. Wynik obliczeń również zostanie do niego wpisany. Cóż, w samych obliczeniach pomoże wbudowany kalkulator, który zawiera już wszystkie wymienione powyżej współczynniki i współczynniki.
Jeśli nie udało się uzyskać niektórych danych, możesz oczywiście nie brać ich pod uwagę, ale w tym przypadku kalkulator „domyślnie” obliczy wynik, biorąc pod uwagę najmniej korzystne warunki.
Można zobaczyć na przykładzie. Mamy projekt domu (wzięty całkowicie dowolny).
Region z poziomem minimalne temperatury w zakresie -20 ÷ 25°C. Przewaga wiatrów zimowych = północno-wschodni. Dom jest parterowy, z ocieplonym poddaszem. Podłogi na parterze ocieplone. Wybrano optymalne ukośne połączenie grzejników, które zostaną zamontowane pod parapetami.
Stwórzmy tabelę mniej więcej taką:
| Pomieszczenie, jego powierzchnia, wysokość sufitu. Izolacja podłogi i „sąsiedztwo” powyżej i poniżej | Liczba ścian zewnętrznych i ich główne położenie względem punktów kardynalnych i „róży wiatrów”. Stopień izolacji ścian | Liczba, rodzaj i wielkość okien | Dostępność drzwi wejściowych (na ulicę lub na balkon) | Wymagana moc cieplna (w tym 10% rezerwy) |
|---|---|---|---|---|
| Powierzchnia 78,5 m² | 10,87 kW ≈ 11 kW | |||
| 1. Przedpokój. 3,18 m². Strop 2,8 m. Podłoga ułożona na gruncie. Powyżej znajduje się ocieplone poddasze. | Jeden, południowy, średni stopień izolacji. Strona zawietrzna | NIE | Jeden | 0,52 kW |
| 2. Sala. 6,2 m². Strop 2,9m Izolowana podłoga na gruncie. Powyżej - ocieplone poddasze | NIE | NIE | NIE | 0,62 kW |
| 3. Kuchnia z jadalnią. 14,9 m². Strop 2,9 m. Podłoga na parterze dobrze izolowana. Na piętrze - poddasze ocieplone | Dwa. Południowy zachód. Średni stopień izolacja. Strona zawietrzna | Dwa, okno jednokomorowe z podwójnymi szybami, 1200 × 900 mm | NIE | 2,22 kW |
| 4. Pokój dziecięcy. 18,3 m². Strop 2,8 m. Podłoga na parterze dobrze izolowana. Powyżej - ocieplone poddasze | Dwa, Północ - Zachód. Wysoki stopień izolacja. Nawietrzny | Dwa okna z podwójnymi szybami o wymiarach 1400×1000 mm | NIE | 2,6 kW |
| 5. Sypialnia. 13,8 m². Strop 2,8 m. Podłoga na parterze dobrze izolowana. Powyżej - ocieplone poddasze | Dwa, północ, wschód. Wysoki stopień izolacji. Strona nawietrzna | Okno pojedyncze, dwuszybowe o wymiarach 1400×1000 mm | NIE | 1,73 kW |
| 6. Pokój dzienny. 18,0 m². Strop 2,8 m. Podłoga dobrze izolowana. Powyżej znajduje się ocieplone poddasze | Dwa, Wschód, Południe. Wysoki stopień izolacji. Równolegle do kierunku wiatru | Okno czteroszybowe, dwuszybowe, o wymiarach 1500×1200 mm | NIE | 2,59 kW |
| 7. Połączona łazienka. 4,12 m². Strop 2,8 m. Podłoga dobrze izolowana. Powyżej znajduje się ocieplone poddasze. | Jeden, północ. Wysoki stopień izolacji. Strona nawietrzna | Jeden. Drewniana rama z podwójnymi szybami. 400 × 500 mm | NIE | 0,59 kW |
| CAŁKOWITY: |
Następnie korzystając z poniższego kalkulatora dokonujemy obliczeń dla każdego pokoju (uwzględniając już rezerwę 10%). Korzystanie z zalecanej aplikacji nie zajmie dużo czasu. Następnie pozostaje tylko zsumować uzyskane wartości dla każdego pomieszczenia - będzie to wymagana całkowita moc systemu grzewczego.
Nawiasem mówiąc, wynik dla każdego pomieszczenia pomoże Ci wybrać odpowiednią liczbę grzejników - pozostaje tylko podzielić przez właściwą moc cieplną jednej sekcji i zaokrąglić w górę.