Как сделать расчет тепловой нагрузки на теплоснабжение строения

В домах, которые сдавались в эксплуатирование в наше время, в большинстве случаев эти правила выполнены, благодаря этому расчет мощности отопления оборудования проходит на основе типовых коэффициентов. Личный расчет может проводиться по инициативе хозяина жилья или коммунальной структуру, занимающейся поставкой тепла. Это происходит при стихийной замене отопительных радиаторов, окон и остальных показателей.

Расчет норм по теплоснабжению в квартире

В квартире, обслуживаемой коммунальным предприятием, расчет тепловой нагрузки может быть проведен исключительно при передаче дома с целью отслеживания показателей СНИП в принимаемом на баланс помещении. В другом случае это выполняет хозяин жилой площади, чтобы высчитать собственные потери тепла когда на улице холодно и убрать минусы утепления – задействовать теплоизолирующую штукатурку, поклеить теплоизолятор, устанавливать на потолках пенофол и установить окна из металлопластика профилем с пятью камерами.

Расчет тепловых утечек для коммунальной службы с целью открытия спора, в основном, не даёт результата. Проблема в том, что есть нормы потерь тепла. Если например дом открыт, то требования выполнены. При этом приборы теплоснабжения соответствуют требованиями СНИП. Замена батарей и отбор большего количества тепла запрещен, так как отопительные приборы установлены по утвержденным строительным нормам.

Методика расчета норм по теплоснабжению в личном доме

Приватизированные дома отаплюются независимыми системами, что при этом расчет нагрузки выполняется для выполнения требований СНИП, и корректировки мощности отопления ведется все вместе с работами по уменьшению потерь тепла.

Расчеты можно создать ручным способом, применяя несложную формулу или калькулятор на ресурсе. Программа способствует высчитать требуемую мощность системы обогрева и теплопотери, свойственные для зимы. Расчеты выполняются для конкретного теплового пояса.

Ключевые принципы

Методика в себя включает большой ряд показателей, которые все вместе разрешают оценить уровень утепления дома, соответствие нормам СНИП, и также мощность отопительного котла. Как это работает:

  • в зависимости от показателей стен, окон, потолочного утепления и фундамента вы рассчитываете тепловые утечки. К примеру, стенка у вас состоит из одинарного слоя клинкера и каркасного с применением утеплителя, в зависимости от толщины стен они имеют все вместе конкретную проводимость тепла и мешают потере тепла в зимнее время. Перед вами стоит задача, чтобы такой параметр был не менее рекомендованного в СНИП. То же самое отличительно для фундамента, потолков и окон;
  • выясняете, где теряется тепло, доводите параметры до типовых;
  • рассчитываете котельная мощность на основе суммарного объема комнат — на каждый 1 куб. м помещения уходит 41 Вт тепла (к примеру, гостиная на 10 м? с потолочной высотой 2,7 м просит 1107 Вт теплоснабжения, необходимо две батареи по 600 Вт);
  • вести расчет можно от обратного, другими словами от численности батарей. Каждая секция алюминиевой батареи даёт 170 Вт тепла и отапливает 2-2,5 м помещения. Если на Ваш дом требуется 30 секций батарей, то котел, который сумеет отопить, помещение обязан быть мощностью не меньше 6 кВт.

Чем хуже утеплён дом, тем выше расход тепла от отопительной системы

По объекту ведется личный или среднестатистический расчет. Ключевой смысл проведения аналогичного исследования заключается в том, что при качественном утеплении и малых утечках тепла зимой можно применять 3 кВт. В здании такой же площади, однако без утепления, при невысоких зимних температурах мощность потребления будет составлять до 12 кВт. Подобным образом, теплопроизводительность и нагрузку оценивают не только по площади, но и по потерям тепла.

Ключевые потери тепла приватного дома:

  • окна – 10-55%;
  • стены – 20-25%;
  • дымотвод – до 25%;
  • крыша и потолок – до 30%;
  • невысокие полы – 7-10%;
  • температурный мост в углах – до 10%

Эти показатели могут меняться в лучшую и худшую сторону. Их оценивают в зависимости от типов установленных окон, толщины стен и материалов, степени потолочного утепления. К примеру, в плохо теплоизолированных зданиях потери тепла через стены могут достигать 45% процентов, в данном случае к отопительной системе применимо выражение «топим улицу». Методика и калькулятор смогут помочь оценить номинальные и расчетные значения.

Характерность расчетов

Эту методику еще можно повстречать с названием «расчет тепла». Очень простая формула имеет следующий вид:

Qt = V ? ?T ? K / 860, где

Qt – тепловая нагрузка на объем помещения;

V – объем помещения, м?;

?T – самая большая разница в помещении и вне помещения, °С;

К – оценочный показатель потерь тепла;

860 – показатель перехода в кВт/час.

Показатель потерь тепла К зависит от строительной конструкции, толщины и теплопроводимости стен. Для упрощенных расчетов можно применять следующие параметры:

  • К = 3,0-4,0 – без тепловой изоляции (неутепленное каркасное или металлическое строение);
  • К = 2,0-2,9 – небольшая тепловая изоляция (укладка в один кирпич);
  • К = 1,0-1,9 – средняя тепловая изоляция (кладка из кирпича в 2 кирпича);
  • К = 0,6-0,9 – хорошая тепловая изоляция стандартно.

Данные коэффициенты средние и не разрешают оценить потери тепла и нагрузку тепла на помещение, благодаря этому предлагаем воспользоваться онлайн-калькулятором.

Расчет тепловых нагрузок на теплоснабжение, методика и формула расчета

Тепловые нагрузки систем теплоснабжения

  • нагрузку на конструкцию теплоснабжения;
  • нагрузку на систему отопления пола, если она предполагается к установке в доме;
  • нагрузку на систему естественной и/или механической вентиляции;
  • нагрузку на систему горячего водообеспечения;
  • нагрузку, связанную с разными инновационными нуждами.

Характеристики объекта для расчета тепловых нагрузок

  • назначение и вид недвижимого объекта. Для расчета необходимо помнить, какое здание будет обогреваться — жилой или нежилой дом, квартира (прочтите также: "Квартирный учетный прибор энергии тепла"). От типа постройки зависит норма нагрузки, определяемая компаниями, поставляющими тепло, а, исходя из этого, затраты на отопление;
  • особенности архитектуры. Во внимание принимаются размеры подобных наружных ограждений, как стенки, кровля, покрытие пола и размеры оконных, дверных и балконных проемов. Немаловажными считаются этажность строения, и также наличие подвальных помещений, чердачных этажей и свойственные им характеристики;
  • норма режима температур для всех помещений в доме. Имеется в виду температура для комфортабельного нахождения людей в жилой комнате или зоне административной постройки (прочтите: "Расчет тепла помещения и строения полностью, формула потерь тепла");
  • характерности конструкции наружных ограждений, включая толщину и вид строительных материалов, наличие слоя теплоизоляции и применяемая для этого продукция;
  • назначение помещений. Эта характеристика очень важна для зданий для производства, в которых для любого цеха или участка нужно создать конкретные условия относительно оснащения режима температур;
  • наличие специализированных помещений и их специфики. Касается это, к примеру, бассейнов, оранжерей, бань и т.д.;
  • степень физико-технического обслуживания. Наличие/отсутствие горячего водообеспечения, механизированного отопления, системы кондиционирования и другого;
  • кол-во точек для забора подогретого носителя тепла. Если их много, тем значительнее тепловая нагрузка, оказываемая на всю отопительную конструкцию;
  • кол-во людей, которые находятся в здании или живущих в доме. От данного значения прямо зависят влажность и температура, которые берутся во внимание в формуле вычисления тепловой нагрузки;
  • другие специфики объекта. Если это здание промышленной направленности, то ими могут быть, кол-во рабочих дней в течении год , количество рабочих в смену. Для приватного дома берут во внимание, сколько живет в нем людей, какое кол-во комнат, сантехнических узлов и т.д.

Расчет нагрузок тепла

  • степень потерь тепла наружных ограждений;
  • мощность, которая нужна для подогрева носителя тепла;
  • кол-во энергии тепла, нужное для нагревания воздуха для принудительной вентиляции приточного типа;
  • тепло, которое необходимо для подогрева воды в бане или бассейне;
  • возможное последующее увеличение системы обогрева. Это может быть создание теплоснабжения в мансарде, на чердаке, в подвальном помещении или в самых разных пристройках и строениях. Читайте также: "Как провести отопление мансарды – распространенные варианты обогревания".

Специфики расчета тепловых нагрузок

Способы вычисления тепловых нагрузок

  • вычисление потерь тепла с применением укрупненных показателей;
  • обозначение отдачи тепла поставленного в здании отопительно-вентиляционного оборудования;
  • вычисление значений с учетом разных компонентов конструкций ограждения, и также добавочных потерь, которые связаны с нагревом воздуха.

Укрупненный расчет тепловой нагрузки

  • ? – поправочный показатель, учитывающий особенности климата определенного региона, где выстраивается здание (применяется тогда, когда расчетная температура разнится от 30 градусов мороза);
  • q0 — удельная характеристика теплоснабжения, которую подбирают, если исходить из температуры самой холодной недели в течении года (говоря иначе «пятидневки»). Читайте также: "Как рассчитывается удельная отопительная характеристика строения – доктрина и практика";
  • V – внешний объем постройки.

Виды тепловых нагрузок для расчетов

  1. Сезонные нагрузки, имеющие следующие специфики:

— им характерны изменения в зависимости от температуры окружающего воздуха на улице;
— наличие отличий в величине расхода энергии тепла соответственно с особенностями климата региона местонахождения дома;
— изменение нагрузки на систему отопления в зависимости от времени суток. Потому как ограждения снаружи имеют теплоустойчивость, этот показатель считается незначительным;
— затраты тепла системы вентилирования в зависимости от времени суток.

  • Частые тепловые нагрузки. Во множестве объектов теплосети и горячего водообеспечения они применяются в течении года. К примеру, в жаркий период времени затраты энергии тепла по сравнению с зимним временем уменьшаются где нибудь на 30-35%.
  • Сухое тепло. Собой представляет излучение тепла и конвекционный теплообмен за счёт других аналогичных устройств. Формируют этот показатель с помощью температуры сухого термометра. Он зависит от большого количества самых разных факторов, среди них двери и окна, вентиляционные системы, различное оборудование, обмен воздуха, происходящий за счёт наличия щелей в стенках и перекрытиях. Также берут во внимание кол-во людей, присутствующих в помещении.
  • Скрытое тепло. Образуется в результате процесса испарения и конденсации. Температура определяется с помощью влажненького термометра. В любом по назначению помещении на уровень влаги воздействуют:
  • — численность людей, одновременно присутствующих в помещении;
    — наличие инновационного или иного оборудования;
    — потоки масс воздуха, проникающих сквозь трещины и щели, присущие в конструкциях ограждения строения.

    Обозначение тепловых нагрузок на теплоснабжение

    Тепловая нагрузка под собой предполагает кол-во энергии тепла, нужное для поддерживания оптимальной температуры в доме, квартире или индивидуальной комнате. Под самой большой часовой нагрузкой на теплоснабжение имеется в виду кол-во тепла, нужное для поддерживания нормированных показателей на протяжении часа в самых плохих условиях.

    Факторы, которые влияют на нагрузку тепла

    • Материал и толщина стен. Например, кирпичная стена в 25 сантиметров и газобетонная стена в 15 сантиметров способны пропустить различное кол-во тепла.
    • Материал и структура крыши. К примеру, потери тепла крыши плоского типа из плит железобетона сильно разнятся от потерь тепла теплоизолированного чердачного этажа.
    • Система вентиляции. Потеря энергии тепла с отработанным воздухом зависит от продуктивности системы вентилирования, отсутствия или наличия системы рекуперации тепла.
    • Площадь остекления. Окна теряют больше энергии тепла если сравнивать со сплошными поверхностями стен.
    • Уровень инсоляции в самых разнообразных регионах. Определяется степенью поглощения солнечного тепла внешними покрытиями и ориентацией плоскостей строений в отношении к световым сторонам.
    • Разница температур между улицей и помещением. Определяется тепловым потоком через конструкции ограждения при условиях непрерывного сопротивления передаче тепла.

    Распределение тепловой нагрузки

    При водяном отоплении самая большая теплопроизводительность котла должна равняться сумме теплопроизводительности всех устройств теплоснабжения в доме. На распределение устройств теплоснабжения воздействуют следующие факторы:

    • Площадь помещения и потолочная высота;
    • Размещение изнутри дома. Угловыми и торцевыми помещениями теряется больше тепла, чем помещениями, размещенными внутри строения;
    • Отдаленность от теплового источника;
    • Желаемая температура в помещениях.

    СНиП предлагает следующие значения:

    • Комнаты для проживания внутри дома – 20 градусов;
    • Угловые и торцевые комнаты для проживания – 22 градуса. При этом за счёт более большой температуры не промерзают стены;
    • Кухня – 18 градусов, потому как в ней есть свои личные тепловые источники – газовые или варочные поверхности и др.
    • Комната где установлена ванна – 25 градусов.

    При воздушном отоплении поток тепла, который поступает в индивидуальное помещение, зависит от пропускной способности воздушного рукава. Очень часто простейшим способом его регулировки считается подстройка положения решёток вентиляции с контролем температуры ручным способом.

    При отопительной системе, где используется распределительный тепловой источник (дизайн радиатора, полы с подогревом, электрические обогреватели и т.д.), нужный режим температуры ставится на термостате.

    Методики расчета

    Для определения тепловой нагрузки есть несколько вариантов, обладающие разной сложностью расчета и достоверностью полученных результатов. Дальше показаны три самые простые методики расчета тепловой нагрузки.

    Способ №1

    Согласно действующему СНиП, есть простой способ расчета тепловой нагрузки. На 10 метров квадратных берут 1 киловатт теплопроизводительности. После данные которые получены умножаются на региональный показатель:

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

    Расчет на примере:

    1. Площадь строения (10*10) равна 100 метров квадратных.
    2. Базисный показатель тепловой нагрузки 100/10=10 киловатт.
    3. Это значение умножается на региональный показатель, равный 1,3, в конце концов выходит 13 кВт теплопроизводительности, которые нужны для поддерживания оптимальной температуры в доме.

    Нужно обратить внимание! Если применять данную методику для определения тепловой нагрузки, то нужно еще взять во внимание запас мощности в 20 процентов, чтобы возместить неточности и сложные холода.

    Способ №2

    Первый способ определения тепловой нагрузки имеет много огрехов:

    • Разнообразные сооружения имеют различную потолочную высоту. Если учесть то, что нагревается не площадь, а объем, такой параметр так важен.
    • Через окна и двери проходит больше тепла, чем через стены.
    • Нельзя сопоставлять квартиру в городе с личным домом, где снизу, сверху и за поверхностями стен не квартиры, а улица.

    Корректировка способа:

    • Базисный показатель тепловой нагрузки равняется 40 ватт на 1 метр кубический объема помещения.
    • Любая дверь, ведущая на улицу, прибавляет к базисному показателю тепловой нагрузки 200 ватт, каждое окно – 100 ватт.
    • Угловые и торцевые квартиры дома на несколько квартир имеют показатель 1,2-1,3, на который оказывает влияние толщина и материал стен. Личный дом обладает показателем 1,5.
    • Региональные коэффициенты равны: для Центральных областей и Европейской части России – 0,1-0,15; для Северных регионов – 0,15-0,2; для Южных регионов – 0,07-0,09 кВт/кв.м.

    Расчет на примере:

    1. Объем строения 300 метров квадратных (10*10*3=300).
    2. Базисный показатель тепловой нагрузки 12000 ватт (300*40).
    3. С учетом восьми окон и 2-ух дверей теплопроизводительность равна 13200 ватт (12000+(8*100)+(2*200)).
    4. Для приватного дома тепловая нагрузка умножается на региональный показатель и выходит 19800 ватт (13200*1,5).
    5. 19800*1,3=25740 ватт (с учетом регионального коэффициента для Северных регионов). Стало быть, для обогревания понадобится 28-киловаттный котел.

    Способ №3

    Не стоит соблазняться – второй способ расчета тепловой нагрузки также очень несовершенен. В нем очень образно говоря учтено тепловое сопротивление стен и потолка; разница температур между наружным воздухом и воздухом изнутри.

    Нужно отметить, чтобы поддерживать изнутри дома стабильную температуру нужно подобное количество энергии тепла, какое будет равняться всем потерям через систему вентиляции и ограждающие устройства. Но, и в таком способе расчеты упрощены, так как нереально систематизировать и обмерить все факторы.

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

    Чтобы облегчить расчеты тепловой нагрузки, подсчитываются потери тепла через ограждающие устройства, а потом это значение просто умножается на 1,4. Дельта температур меряется легко, но взять данные про термическое сопротивление можно лишь в справочниках. Ниже показаны некоторые востребованные значения термического сопротивления:

    • Термическое сопротивление стенки в три кирпича равно 0,592 м2*С/Вт.
    • Стенки в 2,5 кирпича составляет 0, 502.
    • Стенки в 2 кирпича равно 0,405.
    • Стенки в один кирпич (толщина 25 см) равно 0,187.
    • Сруба из бревен, где диаметр бревна 25 см – 0,550.
    • Сруба из бревен, где диаметр бревна 20 сантиметров – 0,440.
    • Сруба, где толщина сруба 20 см – 0,806.
    • Сруба, где толщина 10 см – 0,353.
    • Каркасной стены, ее толщина 20 см, теплоизолированной ватой на минеральной основе – 0,703.
    • Газобетонные стены, ее толщина 20 см – 0,476.
    • Газобетонные стены, ее толщина 30 см – 0,709.
    • Штукатурки, ее толщина 3 см – 0,035.
    • Потолочного или перекрытия для чердака – 1,43.
    • Пола из дерева – 1,85.
    • Двойной двери из дерева – 0,21.

    Расчет по примеру:

    1. Дельта температур во время пика холодов равна 50 градусов: изнутри дома плюс 20 градусов, с наружной стороны – минус тридцать градусов.
    2. Теплопотери через один квадратный метр 50/1,85 (показатель термического сопротивления деревянного пола) равно примерно 27 ватт. Весь пол станет иметь 27*100=2700 ватт.
    3. Потери тепла через потолок составляют (50/1,43)*100 и равно примерно 3500 ватт.
    4. Габариты стен (10*3)*4 и равна 120 метров квадратных. Например, стены сделаны из бруса с толщиной 20 см, термическое сопротивление = 0,806. Стало быть, потери тепла составят (50/0,806)*120=7444 ватта.
    5. Все полученные значения теплопотерь складываются, и выходит значение 13644 ватт. Собственно подобное количество тепла будет терять дом через стены, пол и потолок.
    6. Дальше полученное значение умножается на показатель 1,4 (потери на систему вентиляции) и выходит 19101 ватт. Стало быть, для отапливания подобного дома потребуется 20-киловаттный котел.

    Как видно из расчетов, способы определения тепловой нагрузки обладают значительными погрешностями. На счастье, лишний параметр мощности котла не навредит:

    • Работа газового водогрея на уменьшенной мощности выполняется без падения коэффициента полезного действия, а работа конденсационных устройств при неполной нагрузке выполняется в экономичном режиме.
    • То же относится и к соляровым котлам.
    • Показатель коэффициента полезного действия электрического оборудования для нагрева равён 100 процентам.

    Нужно обратить внимание! Работа котлов работающих на твёрдом топливе на мощности меньше номинального значения мощности не рекомендована.

    Расчет тепловой нагрузки на теплоснабжение считается хорошим аргументом, вычисления которого обязательно следует выполнять в начале создания системы обогрева. В случае подхода к процессу с умом и квалифицированного выполнения всей работы гарантировано стабильная работа теплоснабжения, и также значительно экономятся наличные средства на излишних затратах.

    расчет нагрузки на отопление


    от admin