Para calentar la habitación, se requieren aparatos de calefacción de potencia adecuada. El cálculo de la carga de calor para calentar el edificio le permite determinar con precisión qué potencia necesitará la caldera, qué tamaño de radiadores deben instalarse y qué esquema de calefacción será más efectivo. Al calcular, se tienen en cuenta muchos factores.
Conceptos de carga de calor
La calefacción de espacios es una compensación por la pérdida de calor. A través de paredes, cimientos, ventanas y puertas, el calor se elimina gradualmente. Cuanto más baja es la temperatura exterior, más rápido se produce la transferencia de calor al exterior. Para mantener una temperatura confortable dentro del edificio, se instalan calentadores. Su rendimiento debe ser lo suficientemente alto como para bloquear la pérdida de calor.
La carga de calor se define como la suma de la pérdida de calor de un edificio igual a la potencia de calefacción requerida. Después de calcular cuánto y cómo la casa pierde calor, descubrirán la potencia del sistema de calefacción. El valor total no es suficiente. Una habitación con 1 ventana pierde menos calor que una habitación con 2 ventanas y un balcón, por lo que el indicador se calcula para cada habitación por separado.
En los cálculos, se debe tener en cuenta la altura del techo. Si no supera los 3 m, calcule el tamaño del área. Si la altura es de 3 a 4 m, el caudal se considera por volumen.
Factores que afectan el TH
Muchos factores afectan la pérdida de calor:
- Fundación: la versión aislada retiene el calor en la casa, los pases aislados hasta un 20%.
- Muro: el hormigón poroso o el hormigón de madera tienen un rendimiento mucho menor que un muro de ladrillo. El ladrillo de arcilla roja retiene el calor mejor que el ladrillo de silicato. El grosor de la partición también es importante: la pared de ladrillo con un grosor de 65 cm y el hormigón celular con un grosor de 25 cm tienen el mismo nivel de pérdida de calor.
- Calentamiento: el aislamiento térmico cambia significativamente la imagen. El aislamiento externo con espuma de poliuretano, una lámina con un grosor de 25 mm, es igual de efectiva que la segunda pared de ladrillo con un grosor de 65 cm. El acabado con un corcho en el interior, una lámina de 70 mm, reemplaza los 25 cm de espuma de hormigón. Los expertos argumentan a sabiendas que el calentamiento efectivo comienza con un aislamiento adecuado.
- La construcción inclinada en el techo y el ático aislado reducen las pérdidas. Una cubierta plana hecha de losas de hormigón armado permite hasta 15% de calor.
- Área de acristalamiento: un indicador de conductividad térmica en el vidrio es muy grande. No importa cuán herméticos sean los marcos, el calor pasa a través del vidrio. Cuantas más ventanas y mayor sea su área, mayor será la carga de calor en el edificio.
- Ventilación: el nivel de pérdida de calor depende del rendimiento del dispositivo y la frecuencia de uso. El sistema de recuperación le permite reducir ligeramente las pérdidas.
- La diferencia entre la temperatura en la calle y dentro de la casa: cuanto mayor es, mayor es la carga.
- La distribución de calor dentro del edificio afecta el rendimiento de cada habitación. Las habitaciones dentro del edificio se enfrían menos: al calcular una temperatura cómoda, consideran el valor de +20 C. Las habitaciones finales se enfrían más rápido: la temperatura normal aquí será de +22 C. En la cocina, es suficiente calentar el aire a +18 C, ya que hay muchas otras fuentes de calor: la estufa , horno, nevera.
Al calcular la carga térmica de un edificio de apartamentos, se tienen en cuenta el material, el grosor y el aislamiento de tabiques y techos.
Características del objeto para el cálculo.
La carga de calor en la calefacción y la pérdida de calor en el hogar no son lo mismo. No es necesario calentar un edificio técnico tan intensamente como las instalaciones residenciales. Antes de continuar con los cálculos, establezca lo siguiente:
- Propósito del objeto: edificio residencial, apartamento, escuela, gimnasio, tienda. Los requisitos de calefacción son diferentes.
- Las características de la arquitectura son los tamaños de las aberturas de ventanas y balcones, la instalación de un techo, la presencia de áticos y sótanos, el número de pisos de un edificio, etc.
- Los estándares de temperatura: para salas de estar y oficinas son diferentes.
- El propósito de la sala: el parámetro es importante para los edificios industriales, ya que cada taller o incluso un sitio requiere un régimen de temperatura diferente.
- El diseño de cercas externas: paredes y techos externos.
- Nivel de mantenimiento: la presencia de suministro de agua caliente reduce la pérdida de calor y aumenta la ventilación de trabajo intensivo.
- El número de personas que están constantemente en la casa, por ejemplo, afecta los indicadores de temperatura y humedad.
- El número de puntos de entrada de refrigerante: cuantos más haya, mayor será la pérdida de calor.
- Otras características, por ejemplo, la presencia de una piscina, sauna, invernadero o la cantidad de horas que las personas están en el edificio.
Al calcular las pérdidas de calor en una tienda o en un punto de restauración, se tiene en cuenta la cantidad de equipo que genera calor: vitrinas, refrigeradores, electrodomésticos de cocina.
Tipos de cargas térmicas.
Las cargas térmicas son de una naturaleza diferente. Hay un nivel constante de pérdida de calor asociado con el grosor de la pared, la estructura del techo. Hay temporales, con una fuerte caída de temperatura, con ventilación intensiva. El cálculo de toda la carga de calor tiene esto en cuenta.
Cargas estacionales
La llamada pérdida de calor asociada con el clima. Esto incluye:
- la diferencia entre la temperatura del aire exterior y el interior;
- velocidad y dirección del viento;
- la cantidad de radiación solar: con una alta insolación del edificio y una gran cantidad de días soleados, incluso en invierno la casa se enfría menos;
- humedad del aire.
La carga estacional se distingue por un horario anual variable y un horario diario constante. La carga de calor estacional es calefacción, ventilación y aire acondicionado. Las 2 primeras especies se refieren a las de invierno.
Las fórmulas no utilizan cambios bruscos a corto plazo en la temperatura y la humedad, máximo, pero promediado: valores observados para los 5 días más fríos de los 5 inviernos más fríos en 50 años.
Calor constante
Todo el año incluye suministro de agua caliente y dispositivos tecnológicos. Esto último es importante para las empresas industriales: los digestores, los refrigeradores industriales y las cámaras de vapor emiten una gran cantidad de calor.
En edificios residenciales, la carga de agua caliente se vuelve comparable a la carga de calefacción. Este valor varía poco durante el año, pero varía mucho según la hora del día y el día de la semana. En verano, el consumo de FGP disminuye en un 30%, ya que la temperatura del agua en un suministro de agua fría es 12 grados más alta que en invierno. En la estación fría, el consumo de agua caliente está creciendo, especialmente los fines de semana.
Calor seco
El modo confort está determinado por la temperatura del aire y la humedad. Estos parámetros se calculan en base a los conceptos de calor seco y latente. Seco es un valor medido por un termómetro seco especial. Se ve afectado por:
- acristalamiento y puertas;
- cargas de sol y calor para calentar en invierno;
- particiones entre habitaciones con diferentes temperaturas, pisos sobre espacios vacíos, techos en los áticos;
- grietas, grietas, huecos en las paredes y puertas;
- conductos de aire fuera de áreas con calefacción y ventilación;
- equipo;
- personas.
Los pisos sobre cimientos de hormigón, los muros subterráneos no se tienen en cuenta en los cálculos.
Calor latente
Este parámetro determina la humedad del aire. La fuente es:
- equipo: calienta el aire, reduce la humedad;
- las personas son una fuente de humedad;
- el aire fluye a través de grietas y hendiduras en las paredes.
Por lo general, la ventilación no afecta la sequedad de la habitación, pero hay excepciones.
Métodos para calcular la carga de calor para calentar un edificio.
Para calcular la carga de calor necesaria, los datos sobre los estándares de temperatura y humedad se toman de GOST y SNiP. También hay información sobre los coeficientes de transferencia de calor de diferentes materiales y estructuras. Al calcular los datos de pasaporte de radiadores, una caldera de calefacción y otros equipos, asegúrese de tener en cuenta
Los cálculos incluyen:
- flujo de calor del radiador: el valor máximo;
- consumo máximo durante 1 hora cuando el sistema de calefacción;
- costos de calor por temporada.
El valor aproximado da la relación de los datos calculados con el área de la casa o las habitaciones. Sin embargo, este enfoque no tiene en cuenta las características estructurales del edificio.
Cálculo de la pérdida de calor utilizando indicadores agregados.
El método se utiliza cuando no se pueden establecer las características exactas del edificio. Para calcular la carga térmica, use la fórmula.
Qot = α * qo * V * (tv-tn.r); Dónde:
- q ° - indicador térmico específico de la estructura según el proyecto o la tabla estándar. Para edificios para diversos fines (edificio de apartamentos residenciales, garaje, laboratorio) es diferente.
- y - factor de corrección, diferente para diferentes zonas climáticas.
- Vн - volumen externo del edificio, m³.
- Tvn y Tnro - temperatura interior y exterior de la casa.
El método le permite calcular indicadores para todo el edificio y para cada zona o habitación. Sin embargo, la fórmula no incluye datos sobre la conductividad térmica de los materiales con los que está construida la casa, y los indicadores para madera, hormigón celular y piedra son muy diferentes.
Determinación de la transferencia de calor de equipos de calefacción y ventilación.
Para obtener un resultado más confiable, use el cálculo para paredes y ventanas y calcule adicionalmente la carga térmica de la ventilación. Los cálculos se llevan a cabo en varias etapas:
- calcular el área de paredes y acristalamientos;
- calcular la resistencia a la transferencia de calor utilizando los datos de referencia;
- calcule el coeficiente según el tipo de aislamiento: los datos también se encuentran en el directorio de construcción, puede especificarlos en el pasaporte del producto;
- calcular el nivel de pérdida de calor a través de las ventanas;
- Los valores calculados se multiplican por la suma de las temperaturas (dentro y fuera del edificio) y se obtiene el consumo total de calor.
El cálculo de la carga de ventilación térmica se realiza de acuerdo con la fórmula Qv = c * m * (Tv-Tn)dónde:
- Qv - consumo de calor por ventilación;
- con - capacidad calorífica del aire;
- metro - masa de aire: en promedio, la ventilación normal requiere un volumen de aire igual a tres veces la cuadratura de la habitación; la masa se obtiene multiplicando el valor por la densidad del aire;
- Tv-tn - la diferencia entre temperatura externa e interna.
El indicador general se obtiene sumando la pérdida de calor estimada del edificio y las pérdidas por ventilación.
Cálculo de valores teniendo en cuenta varios elementos de la construcción de sobres
Si para los cálculos usamos datos teóricos (indicadores de pérdida de calor de cada material), el resultado aún no es del todo exacto. En los cálculos es imposible tener en cuenta la cantidad y el tamaño de las grietas y huecos, el trabajo de iluminación, etc.
El resultado más preciso lo proporciona la inspección de imagen térmica del edificio. El procedimiento se realiza en la oscuridad, con las luces apagadas. Se recomienda quitar las alfombras y los muebles por un tiempo para no distorsionar las lecturas.
El examen se realiza en 3 etapas:
- Con la ayuda de una cámara termográfica, estudian la habitación desde el interior, examinan cuidadosamente las esquinas y las juntas;
- medir las pérdidas desde el exterior: así es como se tienen en cuenta todas las características de los materiales y la arquitectura;
- Los datos del dispositivo se transfieren a una computadora, se calcula el resultado.
Con base en los resultados de la encuesta, se hacen recomendaciones: sobre aislamiento, reconstrucción y la elección de aparatos de calefacción.
Las calderas modernas están equipadas con reguladores de potencia. Estos son dispositivos que mantienen el rendimiento a un nivel establecido, pero evitan saltos y caídas durante la operación. Existen límites en el uso de los recursos energéticos: si se excede el valor establecido, aumenta el cargo por gas o electricidad. La PTH limita el consumo de combustible.
