Come ottimizzare i costi di riscaldamento? Questo problema è risolto solo da un approccio integrato, tenendo conto di tutti i parametri del sistema, degli edifici e delle caratteristiche climatiche della regione. In questo caso, il componente più importante è il carico termico sul riscaldamento: il calcolo degli indicatori orari e annuali è incluso nel sistema di calcolo dell'efficienza del sistema.
Perché è necessario conoscere questo parametro
Qual è il calcolo del carico termico per il riscaldamento? Determina la quantità ottimale di energia termica per ogni stanza e l'edificio nel suo insieme. Le variabili sono la potenza delle apparecchiature di riscaldamento: caldaia, radiatori e condutture. Anche preso in considerazione la perdita di calore a casa.
Idealmente, la potenza termica del sistema di riscaldamento dovrebbe compensare tutte le perdite di calore mantenendo un livello di temperatura confortevole. Pertanto, prima di calcolare il carico di riscaldamento annuale, è necessario decidere i principali fattori che lo influenzano:
- Descrizione degli elementi strutturali della casa. Pareti esterne, finestre, porte, sistema di ventilazione influenzano il livello di perdita di calore;
- Dimensioni della casa È logico supporre che più grande è la stanza, più intensamente dovrebbe funzionare il sistema di riscaldamento. Un fattore importante in questo non è solo il volume totale di ogni stanza, ma anche l'area delle pareti esterne e delle strutture delle finestre;
- Il clima nella regione Con relativamente piccoli cali di temperatura all'esterno, è necessaria una piccola quantità di energia per compensare la perdita di calore. Coloro. Il carico orario massimo di riscaldamento dipende direttamente dal grado di diminuzione della temperatura in un determinato periodo di tempo e dal valore medio annuo per la stagione di riscaldamento.
Dati questi fattori, viene compilato il regime termico ottimale del sistema di riscaldamento. Riassumendo tutto quanto sopra, possiamo dire che la determinazione del carico termico sul riscaldamento è necessaria per ridurre il consumo di energia e mantenere il livello ottimale di riscaldamento nei locali della casa.
Per calcolare il carico di riscaldamento ottimale mediante indicatori aggregati, è necessario conoscere il volume esatto dell'edificio. È importante ricordare che questa tecnica è stata sviluppata per strutture di grandi dimensioni, quindi l'errore di calcolo sarà grande.
La scelta dei metodi di calcolo
Prima di eseguire il calcolo del carico sul riscaldamento secondo indicatori aggregati o con maggiore precisione, è necessario scoprire le condizioni di temperatura raccomandate per un edificio residenziale.
Nel calcolare le caratteristiche del riscaldamento, è necessario essere guidati dalle norme di SanPiN 2.1.2.2645-10. Sulla base del tavolo, in ogni stanza della casa è necessario garantire la modalità ottimale di riscaldamento della temperatura.
I metodi con cui viene eseguito il calcolo del carico orario di riscaldamento possono avere vari gradi di precisione. In alcuni casi, si consiglia di utilizzare calcoli abbastanza complessi, per cui l'errore sarà minimo. Se l'ottimizzazione dei costi energetici non è una priorità nella progettazione del riscaldamento, è possibile applicare schemi meno precisi.
Nel calcolare il carico orario sul riscaldamento, è necessario tenere conto della variazione giornaliera della temperatura della strada. Per migliorare la precisione del calcolo, è necessario conoscere le caratteristiche tecniche dell'edificio.
Semplici modi per calcolare il carico termico
Qualsiasi calcolo del carico termico è necessario per ottimizzare i parametri del sistema di riscaldamento o migliorare le caratteristiche di isolamento termico della casa. Dopo la sua attuazione, vengono selezionati alcuni metodi di regolazione del carico termico di riscaldamento.Considerare i metodi non laboriosi per il calcolo di questo parametro del sistema di riscaldamento.
La dipendenza della potenza di riscaldamento dall'area
Per una casa con dimensioni delle stanze standard, altezze del soffitto e buon isolamento termico, è possibile applicare il rapporto noto dell'area della stanza alla potenza termica richiesta. In questo caso, sarà necessario generare 1 kW di calore per 10 m². Un fattore di correzione che dipende dalla zona climatica deve essere applicato al risultato ottenuto.
Supponiamo che la casa sia nella regione di Mosca. La sua superficie totale è di 150 m². In questo caso, il carico termico orario per il riscaldamento sarà pari a:
15 * 1 = 15 kW / h
Il principale svantaggio di questo metodo è l'errore di grandi dimensioni. Il calcolo non tiene conto delle variazioni dei fattori meteorologici, nonché delle caratteristiche dell'edificio: la resistenza al trasferimento di calore di pareti e finestre. Pertanto, in pratica non è consigliabile utilizzarlo.
Calcolo ingrandito del carico termico di un edificio
Un calcolo ampliato del carico di riscaldamento è caratterizzato da risultati più accurati. Inizialmente, è stato utilizzato per il calcolo preliminare di questo parametro quando è impossibile determinare le caratteristiche esatte dell'edificio. La formula generale per determinare il carico termico per il riscaldamento è presentata di seguito:
Dove q ° - caratteristica termica specifica della struttura. I valori devono essere presi dalla tabella corrispondente,e - fattore di correzione sopra menzionato,Vн - volume esterno dell'edificio, m³,TVN e Tnro - valori di temperatura all'interno della casa e sulla strada.
Supponiamo che sia necessario calcolare il carico orario massimo di riscaldamento in una casa con un volume di 480 m³ sulle pareti esterne (area 160 m², casa a due piani). In questo caso, la caratteristica termica sarà pari a 0,49 W / m³ * C. Fattore di correzione a = 1 (per la regione di Mosca). La temperatura ottimale all'interno del soggiorno (TV) dovrebbe essere di + 22 ° C. La temperatura della strada sarà di -15 ° C. Usiamo la formula per calcolare il carico orario di riscaldamento:
Q = 0,49 * 1 * 480 (22 + 15) = 9,408 kW
Rispetto al calcolo precedente, il valore risultante è inferiore. Tuttavia, tiene conto di fattori importanti: la temperatura all'interno, all'esterno, il volume totale dell'edificio. Calcoli simili possono essere eseguiti per ogni stanza. La metodologia per il calcolo del carico di riscaldamento mediante indicatori aggregati consente di determinare la potenza ottimale per ciascun radiatore in una singola stanza. Per un calcolo più accurato, è necessario conoscere i valori di temperatura media per una regione specifica.
Questo metodo di calcolo può essere utilizzato per calcolare il carico termico orario per il riscaldamento. Ma i risultati ottenuti non daranno un valore ottimale della perdita di calore dell'edificio.
Calcoli accurati del carico termico
Tuttavia, questo calcolo del carico termico ottimale per il riscaldamento non fornisce la precisione di calcolo richiesta. Non tiene conto del parametro più importante: le caratteristiche dell'edificio. Il principale è la resistenza al trasferimento di calore del materiale utilizzato per fabbricare i singoli elementi della casa: pareti, finestre, soffitto e pavimento. Determinano il grado di conservazione dell'energia termica ricevuta dal liquido di raffreddamento del sistema di riscaldamento.
Che cos'è la resistenza al trasferimento di calore (R)? Questo è il reciproco della conducibilità termica (λ) - le possibilità della struttura del materiale di trasferire energia termica. Coloro. maggiore è il valore della conducibilità termica, maggiore è la perdita di calore. Per calcolare il carico di riscaldamento annuale, questo valore non può essere utilizzato, poiché non tiene conto dello spessore del materiale (d) Pertanto, gli specialisti utilizzano il parametro di resistenza al trasferimento di calore, che viene calcolato con la seguente formula:
R = d / λ
Calcolo di pareti e finestre
Esistono valori standardizzati della resistenza al trasferimento di calore delle pareti, che dipendono direttamente dalla regione in cui si trova la casa.
Contrariamente al calcolo ampliato del carico di riscaldamento, è innanzitutto necessario calcolare la resistenza di trasferimento del calore per pareti esterne, finestre, piano terra e soffitta. Prendiamo come base le seguenti caratteristiche della casa:
- Area del muro - 280 m². Include windows - 40 m²;
- Materiale per pareti - mattone pieno (λ=0.56) Spessore della parete esterna - 0,36 m. Sulla base di questo, calcoliamo la resistenza dello spettacolo TV - R = 0,36 / 0,56 = 0,64 m² * C / O;
- Per migliorare le proprietà di isolamento termico, è stato installato un isolamento esterno: polistirene espanso 100 mm. Per lui λ=0,036. Rispettivamente R = 0,1 / 0,036 = 2,72 m² * C / O;
- Valore complessivo R per le pareti esterne è uguale 0,64+2,72= 3,36 che è un ottimo indicatore dell'isolamento termico in casa;
- Resistenza al trasferimento di calore della finestra - 0,75 m² * C / O (finestra con doppi vetri con riempimento di argon).
In effetti, la perdita di calore attraverso le pareti sarà:
(1 / 3,36) * 240 + (1 / 0,75) * 40 = 124 W con una differenza di temperatura di 1 ° C
Prendiamo gli indicatori di temperatura come per il calcolo integrato del carico di riscaldamento + 22 ° C nella stanza e -15 ° C nella strada. Ulteriore calcolo deve essere effettuato secondo la seguente formula:
124 * (22 + 15) = 4,96 kW / h
Calcolo della ventilazione
Quindi è necessario calcolare la perdita attraverso la ventilazione. Il volume d'aria totale nell'edificio è di 480 m³. Inoltre, la sua densità è approssimativamente pari a 1,24 kg / m³. Coloro. la sua massa è di 595 kg. In media, si verifica un rinnovo di cinque volte dell'aria al giorno (24 ore). In questo caso, per calcolare il carico orario massimo per il riscaldamento, è necessario calcolare la perdita di calore per la ventilazione:
(480 * 40 * 5) / 24 = 4000 kJ o 1,11 kW / h
Riassumendo tutti gli indicatori ottenuti, puoi trovare la perdita di calore totale della casa:
4,96 + 1,11 = 6,07 kW / h
Ciò determina l'esatto carico termico massimo per il riscaldamento. Il valore ottenuto dipende direttamente dalla temperatura della strada. Pertanto, per calcolare il carico annuale sull'impianto di riscaldamento, è necessario tenere conto delle variazioni delle condizioni meteorologiche. Se la temperatura media durante la stagione di riscaldamento è di -7 ° С, il carico di riscaldamento finale sarà pari a:
(124 * (22 + 7) + ((480 * (22 + 7) * 5) / 24)) / 3600) * 24 * 150 (giorni della stagione di riscaldamento) = 15843 kW
Modificando i valori di temperatura, è possibile effettuare un calcolo accurato del carico termico per qualsiasi sistema di riscaldamento.
Ai risultati è necessario aggiungere il valore della perdita di calore attraverso il tetto e il pavimento. Questo può essere fatto con un fattore di correzione di 1,2 - 6,07 * 1,2 = 7,3 kW / h.
Il valore ottenuto indica i costi energetici effettivi durante il funzionamento del sistema. Esistono diversi modi per regolare il carico termico del riscaldamento. Il più efficace di questi è una diminuzione della temperatura nelle stanze in cui non vi è una presenza costante di residenti. Questo può essere fatto utilizzando regolatori di temperatura e sensori di temperatura installati. Ma allo stesso tempo, un sistema di riscaldamento a due tubi dovrebbe essere installato nell'edificio.
Per calcolare il valore esatto della perdita di calore, è possibile utilizzare il programma specializzato Valtec. Il filmato mostra un esempio di come lavorare con lei.
