Wie können die Heizkosten optimiert werden? Dieses Problem wird nur durch einen integrierten Ansatz gelöst, der alle Parameter des Systems, der Gebäude und der klimatischen Merkmale der Region berücksichtigt. In diesem Fall ist die wichtigste Komponente die thermische Belastung der Heizung: Die Berechnung der Stunden- und Jahresindikatoren ist im Effizienzberechnungssystem des Systems enthalten.
Warum müssen Sie diesen Parameter kennen?
Wie berechnet sich die Wärmebelastung für die Heizung? Sie bestimmt die optimale Menge an Wärmeenergie für jeden Raum und das gesamte Gebäude. Variablen sind die Leistung der Heizgeräte - Kessel, Heizkörper und Rohrleitungen. Berücksichtigt auch den Wärmeverlust zu Hause.
Idealerweise sollte die Wärmeabgabe des Heizsystems alle Wärmeverluste ausgleichen und gleichzeitig ein angenehmes Temperaturniveau aufrechterhalten. Bevor Sie die Berechnung der jährlichen Heizlast durchführen, müssen Sie daher die wichtigsten Faktoren ermitteln, die diese beeinflussen:
- Beschreibung der Strukturelemente des Hauses. Außenwände, Fenster, Türen und Lüftungssysteme beeinflussen den Wärmeverlust.
- Abmessungen des Hauses. Es ist logisch anzunehmen, dass das Heizsystem umso intensiver arbeiten sollte, je größer der Raum ist. Ein wichtiger Faktor dabei ist nicht nur das Gesamtvolumen jedes Raumes, sondern auch die Fläche der Außenwände und Fensterstrukturen;
- Das Klima in der Region. Bei relativ geringen Außentemperaturabfällen wird eine geringe Energiemenge benötigt, um den Wärmeverlust auszugleichen. Jene. Die maximale stündliche Heizlast hängt direkt vom Grad des Temperaturabfalls in einem bestimmten Zeitraum und vom durchschnittlichen Jahreswert für die Heizperiode ab.
Unter Berücksichtigung dieser Faktoren wird das optimale thermische Regime des Heizsystems zusammengestellt. Zusammenfassend können wir sagen, dass die Bestimmung der thermischen Belastung der Heizung notwendig ist, um den Energieverbrauch zu senken und das optimale Heizniveau in den Räumlichkeiten des Hauses aufrechtzuerhalten.
Um die optimale Heizlast anhand aggregierter Indikatoren zu berechnen, müssen Sie das genaue Volumen des Gebäudes kennen. Es ist wichtig zu bedenken, dass diese Technik für große Strukturen entwickelt wurde, sodass der Berechnungsfehler groß ist.
Die Wahl der Berechnungsmethoden
Bevor die Berechnung der Heizlast anhand aggregierter Indikatoren oder mit höherer Genauigkeit durchgeführt wird, müssen die empfohlenen Temperaturbedingungen für ein Wohngebäude ermittelt werden.
Bei der Berechnung der Heizeigenschaften müssen Sie sich an den Normen von SanPiN 2.1.2.2645-10 orientieren. Anhand des Tisches muss in jedem Raum des Hauses der optimale Temperaturmodus der Heizung sichergestellt werden.
Die Methoden, mit denen die Berechnung der Heizstundenlast durchgeführt wird, können unterschiedliche Genauigkeitsgrade aufweisen. In einigen Fällen wird empfohlen, ziemlich komplexe Berechnungen zu verwenden, wodurch der Fehler minimal wird. Wenn die Optimierung der Energiekosten bei der Auslegung der Heizung keine Priorität hat, können Sie weniger genaue Schemata anwenden.
Bei der Berechnung der stündlichen Heizlast muss die tägliche Änderung der Straßentemperatur berücksichtigt werden. Um die Genauigkeit der Berechnung zu verbessern, müssen Sie die technischen Eigenschaften des Gebäudes kennen.
Einfache Methoden zur Berechnung der Wärmebelastung
Eine Berechnung der Wärmebelastung ist erforderlich, um die Parameter des Heizungssystems zu optimieren oder die Wärmedämmeigenschaften des Hauses zu verbessern. Nach seiner Implementierung werden bestimmte Methoden zur Regulierung der Heizwärmebelastung ausgewählt.Berücksichtigen Sie die mühsamen Methoden zur Berechnung dieses Parameters des Heizsystems.
Die Abhängigkeit der Heizleistung von der Fläche
Für ein Haus mit Standardraumgrößen, Deckenhöhen und guter Wärmedämmung können Sie das bekannte Verhältnis der Raumfläche zur erforderlichen Wärmeabgabe anwenden. In diesem Fall muss 1 kW Wärme pro 10 m² erzeugt werden. Auf das erhaltene Ergebnis muss ein von der Klimazone abhängiger Korrekturfaktor angewendet werden.
Angenommen, das Haus befindet sich in der Region Moskau. Die Gesamtfläche beträgt 150 m². In diesem Fall beträgt die stündliche Wärmelast zum Heizen:
15 * 1 = 15 kW / h
Der Hauptnachteil dieser Methode ist der große Fehler. Bei der Berechnung werden Änderungen der Wetterfaktoren sowie der Merkmale des Gebäudes - der Wärmeübertragungsbeständigkeit von Wänden und Fenstern - nicht berücksichtigt. In der Praxis wird daher die Verwendung nicht empfohlen.
Erweiterte Berechnung der Wärmebelastung eines Gebäudes
Eine vergrößerte Berechnung der Heizlast zeichnet sich durch genauere Ergebnisse aus. Ursprünglich wurde es zur vorläufigen Berechnung dieses Parameters verwendet, wenn es nicht möglich ist, die genauen Eigenschaften des Gebäudes zu bestimmen. Die allgemeine Formel zur Bestimmung der Wärmebelastung zum Heizen ist nachstehend aufgeführt:
Wo q ° - spezifische thermische Eigenschaften der Struktur. Die Werte müssen der entsprechenden Tabelle entnommen werden.und - oben genannter Korrekturfaktor,Vн - Außenvolumen des Gebäudes, m³,Tvn und Tnro - Temperaturwerte im Haus und auf der Straße.
Angenommen, es ist erforderlich, die maximale Stundenlast für die Heizung in einem Haus mit einem Volumen von 480 m³ an den Außenwänden (Fläche 160 m², zweistöckiges Haus) zu berechnen. In diesem Fall beträgt die thermische Charakteristik 0,49 W / m³ * C. Korrekturfaktor a = 1 (für die Region Moskau). Die optimale Temperatur im Wohnzimmer (TV) sollte + 22 ° C betragen. Die Temperatur auf der Straße beträgt -15 ° C. Wir verwenden die Formel zur Berechnung der Heizstundenzahl:
Q = 0,49 · 1 · 480 (22 + 15) = 9,408 kW
Im Vergleich zur vorherigen Berechnung ist der resultierende Wert geringer. Dabei werden jedoch wichtige Faktoren berücksichtigt - die Temperatur im Innen- und Außenbereich sowie das Gesamtvolumen des Gebäudes. Ähnliche Berechnungen können für jeden Raum durchgeführt werden. Die Methode zur Berechnung der Heizlast durch aggregierte Indikatoren ermöglicht es, die optimale Leistung für jeden Heizkörper in einem einzelnen Raum zu bestimmen. Für eine genauere Berechnung müssen Sie die durchschnittlichen Temperaturwerte für eine bestimmte Region kennen.
Mit dieser Berechnungsmethode kann die stündliche Wärmebelastung für die Heizung berechnet werden. Die erhaltenen Ergebnisse geben jedoch keinen optimal genauen Wert für den Wärmeverlust des Gebäudes.
Genaue Wärmebelastungsberechnungen
Diese Berechnung der optimalen Wärmelast zum Heizen liefert jedoch nicht die erforderliche Berechnungsgenauigkeit. Der wichtigste Parameter - die Eigenschaften des Gebäudes - wird nicht berücksichtigt. Die wichtigste ist die Wärmeübertragungsbeständigkeit des Materials, aus dem einzelne Elemente des Hauses hergestellt werden - Wände, Fenster, Decke und Boden. Sie bestimmen den Grad der Erhaltung der Wärmeenergie, die vom Kühlmittel des Heizsystems erhalten wird.
Was ist Wärmeübertragungswiderstand (R.)? Dies ist der Kehrwert der Wärmeleitfähigkeit (λ) - die Möglichkeiten der Struktur des Materials zur Übertragung von Wärmeenergie. Jene. Je größer der Wert der Wärmeleitfähigkeit ist, desto höher ist der Wärmeverlust. Zur Berechnung der jährlichen Heizlast kann dieser Wert nicht verwendet werden, da er die Dicke des Materials nicht berücksichtigt (d) Spezialisten verwenden daher den Parameter für den Wärmeübertragungswiderstand, der nach folgender Formel berechnet wird:
R = d / λ
Wand- und Fensterberechnung
Es gibt standardisierte Werte für den Wärmeübertragungswiderstand der Wände, die direkt von der Region abhängen, in der sich das Haus befindet.
Im Gegensatz zur vergrößerten Berechnung der Heizlast müssen Sie zunächst den Wärmeübertragungswiderstand für Außenwände, Fenster, Erdgeschoss und Dachboden berechnen. Wir stützen uns auf folgende Merkmale des Hauses:
- Wandbereich - 280 m². Es enthält Fenster - 40 m²;
- Wandmaterial - massiver Ziegel (λ=0.56) Außenwandstärke - 0,36 m. Darauf basierend berechnen wir den Widerstand der TV-Show - R = 0,36 / 0,56 = 0,64 m² · C / W.;
- Um die Wärmedämmeigenschaften zu verbessern, wurde eine externe Isolierung installiert - expandiertes Polystyrol 100 mm. Für ihn λ=0,036. Beziehungsweise R = 0,1 / 0,036 = 2,72 m² · C / W.;
- Gesamtwert R. für Außenwände ist gleich 0,64+2,72= 3,36 Dies ist ein sehr guter Indikator für die Wärmedämmung zu Hause.
- Fensterwärmeübertragungswiderstand - 0,75 m² * C / W. (doppelt verglastes Fenster mit Argonfüllung).
In der Tat wird der Wärmeverlust durch die Wände sein:
(1 / 3,36) * 240 + (1 / 0,75) * 40 = 124 W bei einer Temperaturdifferenz von 1 ° C.
Wir nehmen die Temperaturindikatoren genauso wie für die integrierte Berechnung der Heizlast + 22 ° C im Raum und -15 ° C auf der Straße. Die weitere Berechnung muss nach folgender Formel erfolgen:
124 * (22 + 15) = 4,96 kW / h
Lüftungsberechnung
Dann müssen Sie den Verlust durch Belüftung berechnen. Das gesamte Luftvolumen im Gebäude beträgt 480 m³. Darüber hinaus beträgt seine Dichte ungefähr 1,24 kg / m³. Jene. seine Masse beträgt 595 kg. Im Durchschnitt erfolgt eine fünffache Lufterneuerung pro Tag (24 Stunden). In diesem Fall müssen Sie zur Berechnung der maximalen Stundenlast für die Heizung den Wärmeverlust für die Lüftung berechnen:
(480 * 40 * 5) / 24 = 4000 kJ oder 1,11 kW / h
Wenn Sie alle erhaltenen Indikatoren zusammenfassen, können Sie den gesamten Wärmeverlust des Hauses ermitteln:
4,96 + 1,11 = 6,07 kW / h
Dies bestimmt die genaue maximale Wärmebelastung zum Heizen. Der erhaltene Wert hängt direkt von der Temperatur auf der Straße ab. Um die jährliche Belastung des Heizungssystems zu berechnen, müssen daher Änderungen der Wetterbedingungen berücksichtigt werden. Wenn die durchschnittliche Temperatur während der Heizperiode -7 ° C beträgt, entspricht die endgültige Heizlast:
(124 * (22 + 7) + ((480 * (22 + 7) * 5) / 24)) / 3600) * 24 * 150 (Tage der Heizperiode) = 15843 kW
Durch Ändern der Temperaturwerte können Sie die Wärmelast für jedes Heizsystem genau berechnen.
Zu den Ergebnissen müssen Sie den Wert des Wärmeverlusts durch Dach und Boden addieren. Dies kann mit einem Korrekturfaktor von 1,2 - 6,07 * 1,2 = 7,3 kW / h erfolgen.
Der erhaltene Wert gibt die tatsächlichen Energiekosten während des Betriebs des Systems an. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Wärmebelastung der Heizung zu regulieren. Am effektivsten ist ein Temperaturabfall in Räumen, in denen keine ständigen Bewohner anwesend sind. Dies kann mit Temperaturreglern und installierten Temperatursensoren erfolgen. Gleichzeitig sollte im Gebäude eine Zweirohrheizung installiert werden.
Um den genauen Wert des Wärmeverlusts zu berechnen, können Sie das spezielle Valtec-Programm verwenden. Das Videomaterial zeigt ein Beispiel für die Arbeit mit ihr.
