Тепловая нагрузка на отопление

Расчет тепловой нагрузки на теплоснабжение строения: формула, варианты

Во время проектирования системы обогрева, будет это промышленное строение или здание жилого фонда, необходимо провести грамотные расчеты и составить схему контура системы для отопления. Большое внимание на данном шаге эксперты советуют обращать на расчёт потенциальной тепловой нагрузки на контур отопления, и также на объем потребляемого топлива и выделяемого тепла.

Тепловая нагрузка: что это?

Под данным термином знают кол-во отдаваемой устройствами теплоснабжения теплоты. Проведенный ориентировочный расчет тепловой нагрузки позволить избежать лишних затрат на покупку составляющих системы для отопления и на их установку. Также этот расчет поможет правильно разделить кол-во выделяемого тепла практично и одинаково по всему зданию.

В эти расчеты заложено много невидимых моментов. К примеру, материал, из которого выстроено здание, тепловая изоляция, регион и др. Профессионалы пытаются иметь в виду чем побольше факторов и параметров для получения более точного результата.

Расчет тепловой нагрузки с ошибками и неточностями приводит к малоэффективной работе системы для отопления. Происходит даже, что приходится делать заново участки уже работающей конструкции, что неминуемо влечет к незапланированным тратам. Да и жилищно-коммунальные организации ведут расчет стоимости услуг на базе данных о тепловой нагрузке.

Решающие факторы

Замечательно рассчитанная и сконструированная система обогрева должна поддерживать заданную температурный режим в помещении и возместить появляющиеся теплопотери. Рассчитывая показатель тепловой нагрузки на систему обогрева в здании необходимо принимать во внимание:

— Назначение строения: жилое или промышленное.

— Характеристику конструктивных компонентов сооружения. Это окна, стены, двери, крыша и система вентиляции.

— Размеры дома. Чем оно выше, тем мощнее должна быть система обогрева. В первую очередь необходимо брать во внимание площадь проемов окна, дверей, фасадных стен и объем каждого внутреннего помещения.

— Наличие комнат специализированного назначения (баня, парная и др.).

— Степень оснащения техническими устройствами. Другими словами, наличие горячего водообеспечения, вентиляционные системы, кондиционирование и вид системы для отопления.

— Режим температур для взятого отдельно помещения. К примеру, в помещениях, которые предназначены для хранения, не надо поддерживать удобную для человека температуру.

— Кол-во точек с горячей водоподачей. Если их много, тем крепче нагружается система.

— Площадь остекленных поверхностей. Комнаты с панорамными окнами теряют большое количество тепла.

— Добавочные условия. В зданиях жилого фонда это может быть кол-во комнат, лоджий и балконов и сантехнических узлов. В промышленных – кол-во рабочих дней в год , смен, инновационная цепочка процесса производства и др.

— Условия климата региона. При расчёте потерь тепла берутся во внимание уличные температуры. Если перепады незначительны, то и на компенсацию уходить будет небольшое кол-во энергии. Тогда как при -40 о С за окном попросит существенных ее затрат.

Специфики существующих методик

Параметры, включаемые в расчет тепловой нагрузки, находятся в СНиПах и ГОСТах. В них же имеются особые коэффициенты передачи тепла. Из паспортов оборудования, входящего в систему обогрева, берутся цифровые характеристики, касаемые конкретного отопительного радиатора, котла и др. И также классически:

— расход тепла, взятый по максимуму за один час работы системы обогрева,

— самый большой поток тепла, исходящий от одного отопительного прибора,

— общие расходы тепла в конкретный период (очень часто – сезон); если нужен почасовой расчет нагрузки на тепловую сеть, то расчет необходимо вести с учетом температурного перепада в течении 24 часов.

Изготовленные расчеты сопоставляют с площадью отдачи тепла всей системы. Показатель выходит очень точный. Некоторые отклонения случаются. К примеру, для промышленных построек необходимо будет предусматривать снижение использования энергии тепла в дни отдыха и праздничные, а в помещениях для жилья – ночью.

Методики для расчета отопительных систем имеют несколько степеней точности. Для сведения неточности до минимума приходится применять довольно непростые вычисления. Менее точные схемы используются если не есть цель улучшить расходы на систему отопления.

Главные способы расчета

На данное время расчет тепловой нагрузки на теплоснабжение строения можно провести одним из следующих способов.

Три главных

1. Для расчета берутся укрупненные показатели.
2. За базу принимаются показатели конструктивных компонентов строения. Тут будет важен и расчет потерь тепла, которое идет на прогрев внутреннего объема воздуха.
3. Рассчитываются и суммируются все входящие в систему обогрева объекты.

Один примерный

Есть и вариант четвертый. Он имеет довольно большую погрешность, потому что показатели берутся очень средние, или их недостаточно. Вот эта формула — Qот = q0 * a * VH * (tЕН – tНРО), где:

• q0 – удельная тепловая характеристика строения (очень часто определяется по самому холодному периоду),
• a – поправочный показатель (зависит от региона и берется из готовых таблиц),
• VH – объем, высчитанный по внешним поверхностям.

Пример обычного расчета

Для сооружения с классическими параметрами (потолочной высотой, размерами комнат и хорошими характеристиками теплоизоляции) можно задействовать обычное соотношение показателей с поправкой на показатель, зависящий от региона.

Предположим, что дом жилого фонда находится в Архангельской области, а его площадь — 170 кв. м. Тепловая нагрузка будет равна 17 * 1,6 = 27,2 кВт/ч.

Аналогичное обозначение тепловых нагрузок не берет в учет многих основных факторов. К примеру, конструктивных свойств сооружения, температуры, количество стен, соотношение площадей стен и проёмов окна и др. Благодаря этому аналогичные расчеты не подойдут для серьёзных проектов отопительной системы.

Расчет отопительного радиатора по площади

Зависит он от материала, из которого они сделаны. Очень часто сейчас применяются биметаллические, металлические, стальные, очень редко радиаторы из чугуна. Любой из них имеет собственный показатель отдачи тепла (теплопроизводительности). Радиаторы из биметалла при расстоянии между осями в 500 мм, примерно имеют 180 — 190 Вт. Отопительные приборы из алюминия имеют почти что аналогичные показатели.

Отдача тепла описанных отопительных приборов рассчитывается на одну секцию. Отопительные приборы стальные пластинчатые являются неразборными. Благодаря этому их отдача тепла определяется если исходить из размера всего устройства. К примеру, теплопроизводительность двухрядного отопительного прибора шириной 1 100 мм и высотой 200 мм будет 1 010 Вт, а панельного отопительного прибора из стали шириной 500 мм, а высотой 220 мм будет составлять 1 644 Вт.

В расчет отопительного радиатора по площади входят следующие основные параметры:

— потолочная высота (типовая – 2,7 м),

— теплопроизводительность (на кв. м – 100 Вт),

— одна наружная стена.

Эти расчеты показывают, что на каждые 10 кв. м нужно 1 000 Вт теплопроизводительности. Такой результат разделяется на тепловую отдачу одной части. Ответом считается нужное численность секций отопительного прибора.

Для южных районов нашего государства, также как и для северных, разработаны уменьшающие и повышающие коэффициенты.

Среднестатистический расчет и точный

Принимая к сведению описанные факторы, среднестатистический расчет ведется по следующей схеме. Если на 1 кв. м требуется 100 Вт потока тепла, то помещение в 20 кв. м должно получать 2 000 Вт. Отопительный прибор (распространенный биметаллический или металлический) из восьми секций выделяет около 150 Вт. Делим 2 000 на 150, приобретаем 13 секций. Однако это довольно укрупненный расчет тепловой нагрузки.

Точный смотрится чуть-чуть устрашающе. В действительности ничего тяжелого. Вот формула:

• q1 – вид остекления (простое =1.27, двойное = 1.0, тройное = 0.85);
• q2 – стеновая изоляция (слабая, или отсутствующая = 1.27, стенка выложеная в два кирпича = 1.0, современна, высокая = 0.85);
• q3 – соотношение суммарной площади проемов окна к напольной территории (40% = 1.2, 30% = 1.1, 20% — 0.9, 10% = 0.8);
• q4 – уличная температура (берется небольшое значение: -35 о С = 1.5, -25 о С = 1.3, -20 о С = 1.1, -15 о С = 0.9, -10 о С = 0.7);
• q5 – количество фасадных стен в комнате (все 4-ре = 1.4, три = 1.3, угловая комната = 1.2, одна = 1.2);
• q6 – вид расчетного помещения над расчетной комнатой (холодное чердачное = 1.0, тёплое чердачное = 0.9, жилое обогреваемое помещение = 0.8);
• q7 – потолочная высота (4.5 м = 1.2, 4.0 м = 1.15, 3.5 м = 1.1, 3.0 м = 1.05, 2.5 м = 1.3).

По любому из перечисленных способов можно сделать расчет тепловой нагрузки дома на несколько квартир.

Приблизительный расчет

Условия такие. Самая маленькая температура когда на улице холодно — -20 о С. Комната 25 кв. м с трехкамерным стеклопакетом, двупольными окнами, потолочной высотой 3.0 м, поверхностями стен в 2 кирпича и неотапливаемым чердачным этажом. Расчет будет следующий:

Q = 100 Вт/м 2 ? 25 м 2 ? 0,85 ? 1 ? 0,8(12%) ? 1,1 ? 1,2 ? 1 ? 1,05.

Результат, 2 356.20, делим на 150. В конце концов выходит, что в комнате с указанными параметрами необходимо установить 16 секций.

Если нужен расчет в гигакалориях

В случае отсутствия счетчика энергии тепла на открытом отопительном контуре расчет тепловой нагрузки на теплоснабжение строения рассчитывают по формуле Q = V * (Т1 — Т2) / 1000, где:

• V – кол-во воды, потребляемой системой обогрева, исчисляется тоннами или м 3 ,
• Т1 – количество, показывающее температуру горячей воды, меряется в о С и для вычислений берется температура, соответственная конкретному давлению в системе. Показатель этот имеет собственное название – энтальпия. Если функциональным путем снять показатели температуры нет возможности, прибегают к усредненному показателю. Он находится в границах 60-65 о С.
• Т2 – температура холодной воды. Ее обмерить в системе очень сложно, благодаря этому разработаны частые показатели, зависящие от режима температур на улице. Например, в одном из регионов, когда на улице холодно данный показатель принимается равным 5, летом – 15.
• 1 000 – показатель для получения результата сразу в гигакалориях.

В случае закрытого контура тепловая нагрузка (гкал/час) рассчитывается другим образом:

• ? – показатель, призванный исправлять условия климата. Берется в расчет, если уличная температура разнится от -30 о С;
• V – объем сооружения по наружным замерам;
• qо – удельный отопительный показатель сооружения при заданной tн.р = -30 о С, меряется в ккал/м 3 *С;
• tв – расчетная внутренняя температура в здании;
• tн.р – расчетная уличная температура для составления проекта отопительной системы;
• Kн.р – показатель инфильтрации. Обусловлен соотношением потерь тепла расчетного строения с инфильтрацией и передачей тепла через наружные конструктивные детали при уличной температуре, которая задана в рамках составляемого проекта.

Расчет тепловой нагрузки выходит несколько укрупненным, но собственно эта формула предоставляется в технической литературе.

Исследование тепловизором

Очень часто, чтобы увеличить рабочую эффективность системы для отопления, прибегают к тепловизионным обследованиям сооружения.

Работы эти проводят ночью. Для более точного результата требуется соблюдать температурную разницу между помещением и улицей: она обязана быть не меньше в 15 о . Лампы дневного освещения и лампы с нитью накала выключаются. Неплохо бы убрать ковры и мебель по максимуму, они сбивают прибор, давая определенную ошибку.

Исследование ведется неторопливо, данные проходят регистрацию тщательно. Схема проста.

Начальный этап работ проходит в середине помещения. Прибор двигают поэтапно от дверей к окнам, уделяя большое внимание углам и прочим стыкам.

Второй этап – исследование тепловизором стен с внешней стороны сооружения. По прежнему тщательно исследуются стыки, особенно соединение с кровлей.

3-ий этап – обработка данных. В первую очередь это выполняет прибор, после показания переносятся в компьютер, где необходимые программы завершают отделку и предоставляют результат.

Если исследование проводила лицензированная организация, то она по итогу работ выдаст отчет с обязательными советами. Если работы производились персонально, то надеяться необходимо на собственные знания и, может быть, помощь интернета.

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.

— численность людей, одновременно присутствующих в помещении;
— наличие инновационного или иного оборудования;
— потоки масс воздуха, проникающих сквозь трещины и щели, присущие в конструкциях ограждения строения.

Тепловая нагрузка на теплоснабжение: определения и расчеты

Тема данной статьи — тепловая нагрузка. Мы узнаем, что собой представляет такой параметр, от чего он зависит и как может рассчитываться. Более того, в публикации будет приведен ряд справочных значений теплового сопротивления тех или иных материалов, которые могут потребоваться для расчета.

Процесс установки оборудования для отопления в доме или на предприятии всегда начинается с расчетов.

Что это такое

Термин, в сущности, интуитивно-понятный. Под тепловой нагрузкой имеется в виду то кол-во энергии тепла, которое нужно для поддерживания в здании, квартире или индивидуальном помещении оптимальной температуры.

Самая большая часовая нагрузка на теплоснабжение, подобным образом – это, то кол-во тепла, которое может понадобится для поддерживания нормированных показателей на протяжении часа в наиболее плохих условиях.

Какие условия считать неблагоприятными? Вопрос неразделимо связывают с тем, от чего, собственно, зависит тепловая нагрузка.

Итак, что оказывает влияние на необходимость строения в тепле?

• Материал и толщина стен. Ясно, что стенка в 1 кирпич (25 сантиметров) и газобетонная стена под 15-сантиметровой пенопластовой шубой пропустят Очень различное кол-во энергии тепла.
• Материал и структура кровли. Крыша плоского типа из плит железобетона и теплый чердачный этаж тоже будут очень ощутимо различаться по потерям тепла.
• Система вентиляции — еще 1 ключевой фактор. Ее продуктивность, наличие или отсутствие системы рекуперации тепла воздействуют на то, сколько тепла теряется с отработанным воздухом.
• Площадь остекления. Через окна и фасады из стекла теряется ощутимо больше тепла, чем через сплошные стены.

Однако: трехкамерные стеклопакеты и стекла с энергосберегающим напылением делают меньше разницу во много раз.

• Уровень инсоляции у вас в регионе, уровень поглощения солнечного тепла наружным покрытием и ориентация плоскостей строения относительно сторон света. Крайние ситуации — дом, находящийся на протяжении всего дня в тени иных построек и дом, ориентированный черной стеной и наклонной кровлей черного цвета с самой большой площадью на юг.

Стенки дома на фото зачернены конкретно для того, чтобы поглощать чем побольше солнечного тепла.

• Дельта температур между помещением и улицей определяет поток тепла через конструкции ограждения при систематическом сопротивлении передаче тепла. При +5 и -30 на улице дом будет терять различное кол-во тепла. Уменьшит, конечно, необходимость в энергии тепла и уменьшение температуры изнутри строения.
• Напоследок, в проект нередко приходится залаживать перспективы последующего строительства. Скажем, если нынешняя тепловая нагрузка равна 15 киловаттам, но в скором времени предполагается пристроить к дому теплоизолированную закрытую террасу — разумно приобрести бытовой котел отопления с запасом по теплопроизводительности.

Распределение

В случае водяной системы отопления пиковая теплопроизводительность теплового источника должна быть равна сумме теплопроизводительности всех радиаторов в доме. Конечно, разводка тоже не должна становиться узким местом.

Распределение радиаторов по помещениям определяется определенными моментами:

1. Площадью комнаты и высотой ее потолка;
2. Размещением изнутри строения. Угловые и торцевые помещения теряют больше тепла, чем те, которые размещены внутри дома.
3. Удаленностью от теплового источника. В собственном строительстве такой параметр значит отдаленность от котла, в системе централизованного отопления дома на несколько квартир — тем, подключена батарея до стояка подачи или обратки и тем, на каком этаже вы проживаете.

Уточнение: в домах с нижним розливом стояки соединяются попарно. На подающем — температура убывает при подъеме с цокольного этажа к последнему, на обратном, конечно, наоборот.

Как распределятся температуры в случае верхнего розлива — догадаться тоже несложно.

1. Желаемой температурой в помещении. Кроме фильтрации тепла через стены с внешней стороны, изнутри строения при неравномерном распределении температур тоже будет видна миграция энергии тепла через перегородки.

Рекомендованные СНиП значения такие:

1. Для жилых помещений внутри строения — 20 градусов;
2. Для жилых помещений в углу или срезе дома — 22 градуса. Более высокая температура, среди прочего, мешает промерзанию стен.
3. Для кухонной комнаты — 18 градусов. В ней, в основном, существует огромное количество своих источников тепла — от холодильника до электрические плиты.
4. Для помещения ванной и сантехнического узла совмещенного типа нормой являются 25С.

В случае воздушного обогрева поток тепла, поступающий в отдельную комнату, определяется пропускной способностью воздушного рукава. В основном, самый простой способ регулировки — ручная подстройка положений регулируемых вентиляционных решёток с контролем температур по термометру.

Напоследок, например если речь идет о системе отопления с распределенными источниками тепла (электрические или газовые дизайн радиатора, полы с подогревом электрического образца, радиаторы масляного типа отопления, обогреватели инфракрасного типа и кондиционеры) нужный режим температур просто задается на термостате. Все, что необходимо от вас — обеспечить пиковую теплопроизводительность приборов на уровне пика потерь тепла помещения.

Электрические отопительные приборы и дизайн радиатора снабжены терморегуляторами. Средняя теплопроизводительность автоматично подгоняется по необходимость помещения в тепле.

Методики расчета

Уважаемый читатель, у вас прекрасное воображение? Давайте представим себе дом. Пускай это будет сруб из 20-сантиметрового бруса с чердачным этажом и полом из дерева.

Мысленно дорисуем и конкретизируем возникшую в голове картинку: размеры жилой части строения будут равны 10*10*3 метра; в стенках мы прорубим 8 окон и 2 двери — на передний и внутренний дворы. А сейчас поместим наш дом… скажем, в город Кондопога в Карелии, где температура в пик холодов может опуститься до -30 градусов.

Обозначение тепловой нагрузки на теплоснабжение можно сделать несколькими вариантами с различной сложностью и достоверностью результатов. Давайте воспользуемся тремя наиболее обычными.

Действующие СНиП рекомендуют нам самый простой способ расчета. На 10 м2 берется один киловатт теплопроизводительности. Полученное значение умножается на региональный показатель:

• Для южных регионов (Побережье Чорного моря, Краснодарский край) результат умножается на 0,7 — 0,9.
• Умеренно-холодный климат Московской и Ленинградской областей заставит задействовать показатель 1,2-1,3. Думается, наша Кондопога попадет собственно в эту климатическую группу.
• Напоследок, для Дальнего Востока районов Крайнего Севера показатель меняется от 1,5 для Новосибирска до 2,0 для Оймякона.

Инструкция по расчету с применением такого способа довольно проста:

1. Площадь дома равна 10*10=100 м2.
2. Базисное значение тепловой нагрузки равно 100/10=10 КВт.
3. Умножаем на региональный показатель 1,3 и приобретаем 13 киловатт теплопроизводительности, нужных для поддерживания комфорта в доме.

Эта таблица рекомендует пойти по пути упрощения намного дальше. В общем то, как мы узнаем позднее, лишняя котельная мощность проблем не сделает.

Однако: если уж пользоваться столь простой методикой, лучше выполнить запас как минимум в 20% для компенсации огрехов и сложных холодов. Собственно, будет показательным сопоставить 13 КВт со значениями, полученными иными вариантами.

Ясно, что при первом методе расчета неточности будут очень большими:

• Потолочная высота в самых разнообразных строениях сильно отличается. Взяв во внимание то, что согревать нам приходится не площадь, а некий объем, причем при конвекционном отоплении тёплый воздух собирается под поверхностью потолка — фактор важный.
• Двери и окна пропускают больше тепла, чем поверхности стен.
• Напоследок, будет явной ошибкой стричь под одну гребенку квартиру в городе (причем независимо от ее размещения изнутри строения) и личный дом, у которого внизу, вверху и за поверхностями стен не тёплые соседские квартиры, а улица.

Что же, скорректируем способ.

• За базисное значение возьмём 40 ватт на кубометр объема помещения.
• На любую дверь, ведущую на улицу, добавим к базисному значению 200 ватт. На каждое окно — 100.
• Для угловых и торцевых квартир в доме на несколько квартир введем показатель 1,2 — 1,3 в зависимости от толщины и материала стен. Его же применяем для крайних этажей например если подвальное помещение и чердачный этаж плохо утеплены. Для приватного дома значение умножим и совсем на 1,5.
• Напоследок, используем те же региональные коэффициенты, что и в прошлом случае.

Климатическая территория во всяком случае оказывает влияние на расчеты.

Как там живет наш домик в Карелии?

1. Объем равён 10*10*3=300 м2.
2. Базисное значение теплопроизводительности равно 300*40=12000 ватт.
3. Восемь окон и две двери. 12000+(8*100)+(2*200)=13200 ватт.
4. Личный дом. 13200*1,5=19800. Мы начнем смутно предполагать, что при выборе мощности котла по первой методике понадобилось бы померзнуть.
5. А ведь еще остался региональный показатель! 19800*1,3=25740. В итоге — нам необходим 28-газобетонные блоки котел. Разница с первым значением, полученным простым способом — двукратная.

Однако: в работе подобная мощность понадобится лишь в пару дней пика холодов. Очень часто правильным решением будет уменьшить мощность главного источника тепла меньшим значением и приобрести запасной нагреватель (например, электрический бойлер или несколько конвекторов газовых).

Не обольщайтесь: описанный способ тоже очень несовершенен. Мы очень образно говоря учли тепловое сопротивление потолка и стен; дельта температур между внешним и внутренним воздухом тоже учтена лишь в региональном коэффициенте, другими словами очень примерно. Цена упрощения расчетов — большая погрешность.

Вспомним: для поддерживания изнутри строения постоянной температуры нам необходимо обеспечить кол-во энергии тепла, равное всем потерям через конструкции ограждения и вентиляцию. К сожалению, и тут нам придется несколько облегчить себе расчеты, пожертвовав достоверностью данных. Иначе полученные формулы должны будут предусматривать очень много факторов, которые тяжело обмерить и систематизировать.

Теплопотери сильно зависят от материала стен. Более того, не менее трети энергии тепла уходит через вентиляцию.

Очень простая формула выглядит так: Q=DT/R, где то — кол-во тепла, которое теряет 1 м2 конструкции ограждения; DT — дельта температур между внешней и внутренней температурами, а R — сопротивление передаче тепла.

Заметьте: мы говорим о теплопотерях через стены, пол и потолок. Примерно еще около 40% тепла теряется через вентиляцию. Ради упрощения расчетов мы подсчитаем потери тепла через конструкции ограждения, а потом просто умножим их на 1,4.

Дельту температур обмерить легко, но где брать информацию о термическом сопротивлении?

К сожалению — исключительно из справочников. Приведем таблицу для некоторых распространенных решений.

• Стенка в три кирпича (79 сантиметров) обладает сопротивлением передаче тепла в 0,592 м2*С/Вт.
• Стенка в 2,5 кирпича — 0,502.
• Стенка в 2 кирпича — 0,405.
• Стенка в кирпич (25 сантиметров) — 0,187.
• Сруб из бревен с диаметром бревна 25 сантиметров — 0,550.
• То же, однако из бревен диаметром 20 см — 0,440.
• Сруб из 20-сантиметрового бруса — 0,806.
• Сруб из брус толщиной 10 см — 0,353.
• Каркасная стенка толщиной 20 сантиметров с теплоизоляцией ватой на минеральной основе — 0,703.
• Стенка из пено- или блока из ячеистого бетона при толщине 20 сантиметров — 0,476.
• То же, но с толщиной, увеличенной до 30 см — 0,709.
• Штукатурка толщиной 3 сантиметра — 0,035.
• Потолочное или перекрытие между верхним этажом и чердаком — 1,43.
• Пол из дерева — 1,85.
• Двойная деревянная дверь — 0,21.

Таблица имеет ряд значений для востребованных теплоизоляторов различной толщины.

А сейчас вернемся к нашему дому. Какими параметрами мы располагаем?

• Дельта температур в пик холодов будет равной 50 градусам (+20 изнутри и -30 с наружной стороны).
• Потери тепла через метр квадратный пола составят 50/1,85 (сопротивление передачи тепла пола из дерева) =27,03 ватта. Через весь пол — 27,03*100=2703 ватта.
• Посчитаем теплопотери через потолок: (50/1,43)*100=3497 ватт.
• Габариты стен равна (10*3)*4=120 м2. Потому как у нас стены сделаны из 20-санттиметрового бруса, параметр R равён 0,806. Теплопотери через стены равны (50/0,806)*120=7444 ватта.
• Сейчас сложим полученные значения: 2703+3497+7444=13644. Собственно столько наш дом будет терять через потолок, стены и пол.

Заметьте: чтобы не высчитывать доли метров квадратных, мы пренебрегли разницей в теплопроводимости стен и окон с дверьми.

• После добавим 40% потерь на вентиляцию. 13644*1,4=19101. Согласно этому расчету нам должно хватить 20-киловаттного котла.

Выводы и решение проблем

Как можно заметить, присущие способы расчета тепловой нагрузки собственными руками дают очень значительные неточности. На счастье, лишняя котельная мощность не повредит:

• Котлы газовые на уменьшенной мощности работают почти что без падения КПД, а конденсационные так и совсем выходят на самый экономичный режим при неполной нагрузке.
• Это же касается соляровых котлов.
• Электрическое нагревательное оборудование разного типа всегда имеет КПД, равный 100 процентам (конечно, это не относится к тепловым насосам). Вспомните физику: вся мощность, не потраченная на совершения механической работы (другими словами перемещения массы против вектора гравитации) в конечном итоге, тратится на нагрев.

Единственный вид котлов, для которых работа на мощности меньше номинальной не рекомендована — твердотопливные. Регулировка мощности в них выполняется довольно примитивным способом — ограничением воздушного притока в топочную камеру.

Что в результате?

1. В случае дефицита кислорода горючее горит не полностью. Образуется больше золы и сажи, которые загрязняют котел, дымотвод и атмосферу.
2. Последствие неполного сгорания — падение Коэффициент полезного действия котла. Разумно: ведь часто топлива покидает котел до того, как сгорела.

Ограничение мощности котла на твердом топливе проявляется на его КПД.

Однако и тут есть простой и элегантный выход — включение в схему теплоснабжения теплоаккумулятора. Утепленный бачок емкостью до 3000 литров подсоединяется между подающим и обратным трубопроводом, размыкая их; при этом сформировывается небольшой контур (между котлом и буферной емкостью) и большой (между емкостью и радиаторами).

Как не прекращает работу подобная схема?

• После растопки котел не прекращает работу на номинальной мощности. При этом за счёт естественной или циркуляции принудительного типа его теплообменный аппарат возвращает тепло буферной емкости. После того, как горючее прогорело, циркуляция в малом контуре останавливается.
• Следующие пару часов тепловой носитель двигается по большому контуру. Буферная емкость поэтапно отдает собранное тепло отопительным приборам или теплым гидравлическим полам.

Как можно заметить, в данном случае запас по мощности котла станет иметь исключительно хорошее последствие — больший временной промежуток между растопками (читайте также публикацию «Расчетная температура воздуха снаружи для проектирования теплоснабжения и зависимость от нее температуры носителя тепла»).

Обычное решение непростой проблемы.

Заключение

Как в большинстве случаев, определенное количество добавочной информации про то, как еще может быть рассчитана тепловая нагрузка, вы сможете найти в видео в конце публикации. Мягких зим!

004. Расчет тепловых нагрузок. Отопление Вентиляция ГВС Внутрянка.