Kā optimizēt apkures izmaksas? Šī problēma tiek atrisināta tikai ar integrētu pieeju, ņemot vērā visus sistēmas parametrus, ēkas un reģiona klimatiskās iezīmes. Šajā gadījumā vissvarīgākā sastāvdaļa ir siltuma slodze apkurei: stundas un gada rādītāju aprēķins ir iekļauts sistēmas efektivitātes aprēķināšanas sistēmā.
Kāpēc jums jāzina šis parametrs
Kā aprēķina siltuma slodzi apkurei? Tas nosaka optimālo siltumenerģijas daudzumu katrai telpai un ēkai kopumā. Mainīgie ir apkures iekārtas - katla, radiatoru un cauruļvadu jauda. Ņem vērā arī siltuma zudumus mājās.
Ideālā gadījumā apkures sistēmas siltuma jaudai vajadzētu kompensēt visus siltuma zudumus, saglabājot komfortablu temperatūras līmeni. Tāpēc pirms apkures gada aprēķina veikšanas jums jānosaka galvenie faktori, kas to ietekmē:
- Mājas konstrukcijas elementu apraksts. Ārējās sienas, logi, durvis, ventilācijas sistēma ietekmē siltuma zudumu līmeni;
- Mājas izmēri. Ir loģiski pieņemt, ka jo lielāka ir telpa, jo intensīvāk apkures sistēmai vajadzētu darboties. Svarīgs faktors tajā ir ne tikai katras telpas kopējais tilpums, bet arī ārsienu un logu konstrukciju laukums;
- Klimats reģionā. Ar salīdzinoši nelieliem temperatūras kritumiem ārā ir nepieciešams neliels enerģijas daudzums, lai kompensētu siltuma zudumus. Tie. Maksimālā stundas apkures slodze stundā ir tieši atkarīga no temperatūras pazemināšanās pakāpes noteiktā laika posmā un no apkures sezonas vidējās gada vērtības.
Ņemot vērā šos faktorus, tiek apkopots apkures sistēmas optimālais termiskais režīms. Apkopojot visu iepriekš minēto, mēs varam teikt, ka apkures siltuma slodzes noteikšana ir nepieciešama, lai samazinātu enerģijas patēriņu un saglabātu optimālu apkures līmeni mājas telpās.
Lai aprēķinātu optimālo apkures slodzi pēc apkopotiem rādītājiem, jums jāzina precīzs ēkas tilpums. Ir svarīgi atcerēties, ka šī tehnika tika izstrādāta lielām konstrukcijām, tāpēc aprēķina kļūda būs liela.
Aprēķina metožu izvēle
Pirms apkures slodzes aprēķināšanas pēc apkopotiem rādītājiem vai ar lielāku precizitāti ir jānoskaidro ieteicamie temperatūras apstākļi dzīvojamajai ēkai.
Aprēķinot apkures raksturlielumus, jums jāvadās pēc SanPiN 2.1.2.2645-10 normām. Balstoties uz tabulu, katrā mājas telpā ir jānodrošina apkures optimālais temperatūras režīms.
Metodēm, ar kurām veic apkures stundas slodzes aprēķināšanu, var būt dažādas precizitātes pakāpes. Dažos gadījumos ieteicams izmantot diezgan sarežģītus aprēķinus, kā rezultātā kļūda būs minimāla. Ja enerģijas izmaksu optimizēšana nav prioritāte apkures projektēšanā - varat izmantot mazāk precīzas shēmas.
Aprēķinot stundas slodzi uz apkuri, jāņem vērā ielas temperatūras izmaiņas dienā. Lai uzlabotu aprēķinu precizitāti, jums jāzina ēkas tehniskie parametri.
Vienkārši veidi, kā aprēķināt siltuma slodzi
Jebkurš siltuma slodzes aprēķins ir nepieciešams, lai optimizētu apkures sistēmas parametrus vai uzlabotu mājas siltumizolācijas parametrus. Pēc tā ieviešanas tiek izvēlētas noteiktas apkures siltuma slodzes regulēšanas metodes.Apsveriet šīs apkures sistēmas parametra aprēķināšanas metodes, kas nav darbietilpīgas.
Apkures jaudas atkarība no teritorijas
Mājai ar standarta istabas izmēriem, griestu augstumu un labu siltumizolāciju varat izmantot zināmo telpas platības attiecību pret nepieciešamo siltuma jaudu. Šajā gadījumā būs nepieciešams ģenerēt 1 kW siltuma uz 10 m². Iegūtajam rezultātam jāpiemēro korekcijas koeficients atkarībā no klimatiskās zonas.
Pieņemsim, ka māja atrodas Maskavas reģionā. Tā kopējā platība ir 150 m². Šajā gadījumā stundas siltuma slodze apkurei būs vienāda ar:
15 * 1 = 15 kW / h
Šīs metodes galvenais trūkums ir lielā kļūda. Aprēķinā nav ņemtas vērā laika apstākļu izmaiņas, kā arī ēkas īpašības - sienu un logu siltumcaurlaidība. Tāpēc praksē to nav ieteicams lietot.
Paplašināts ēkas siltuma slodzes aprēķins
Sildīšanas slodzes palielinātu aprēķinu raksturo precīzāki rezultāti. Sākotnēji tas tika izmantots šī parametra provizoriskiem aprēķiniem, kad nav iespējams noteikt precīzus ēkas parametrus. Apkures siltuma slodzes noteikšanas vispārīgā formula ir parādīta zemāk:
Kur q ° - struktūras īpatnējie siltumtehniskie parametri. Vērtības jāņem no attiecīgās tabulas,un - iepriekš minētais korekcijas koeficients,Vн - ēkas ārējais tilpums, m³,Tvn un Tnro - temperatūras vērtības mājā un uz ielas.
Pieņemsim, ka ir jāaprēķina maksimālā stundas slodze uz apkuri mājā ar tilpumu 480 m³ uz ārsienām (platība 160 m², divstāvu māja). Šajā gadījumā siltuma raksturlielums būs vienāds ar 0,49 W / m³ * C. Korekcijas koeficients a = 1 (Maskavas reģionam). Optimālajai temperatūrai viesistabas (televizora) iekšpusē jābūt + 22 ° C. Temperatūra uz ielas būs -15 ° C. Apkures stundas slodzes aprēķināšanai mēs izmantojam formulu:
Q = 0,49 * 1 * 480 (22 + 15) = 9,408 kW
Salīdzinot ar iepriekšējo aprēķinu, iegūtā vērtība ir mazāka. Tomēr tas ņem vērā svarīgus faktorus - temperatūru telpās, ārā, kopējo ēkas tilpumu. Līdzīgus aprēķinus var veikt katrai telpai. Apkures slodzes aprēķināšanas metodika, izmantojot apkopotos rādītājus, ļauj noteikt katra radiatora optimālo jaudu vienā telpā. Lai iegūtu precīzāku aprēķinu, jums jāzina vidējās temperatūras vērtības noteiktā reģionā.
Šo aprēķina metodi var izmantot, lai aprēķinātu stundas siltuma slodzi apkurei. Bet iegūtie rezultāti nedos optimāli precīzu ēkas siltuma zudumu vērtību.
Precīzi siltuma slodzes aprēķini
Bet, neskatoties uz to, šis optimālās apkures siltuma slodzes aprēķins nenodrošina nepieciešamo aprēķina precizitāti. Tas neņem vērā vissvarīgāko parametru - ēkas īpašības. Galvenais no tiem ir materiāla, kas izmantots atsevišķu mājas elementu - sienu, logu, griestu un grīdas - siltuma caurlaidība. Tie nosaka siltumenerģijas saglabāšanās pakāpi, kas saņemta no apkures sistēmas dzesēšanas šķidruma.
Kas ir siltuma caurlaidība (R)? Tas ir siltumvadītspējas abpusējs (λ) - materiāla struktūras iespējas siltumenerģijas pārnesei. Tie. jo lielāka ir siltuma vadītspējas vērtība, jo lielāki ir siltuma zudumi. Gada apkures slodzes aprēķināšanai šo vērtību nevar izmantot, jo tajā nav ņemts vērā materiāla biezums (d) Tāpēc speciālisti izmanto siltuma caurlaidības parametru, ko aprēķina pēc šādas formulas:
R = d / λ
Sienu un logu aprēķins
Sienu siltuma caurlaidības standartizētās vērtības ir tieši atkarīgas no reģiona, kurā atrodas māja.
Pretstatā paplašinātajam apkures slodzes aprēķinam vispirms jāaprēķina ārējo sienu, logu, pirmā stāva un bēniņu siltuma caurlaidības pretestība. Par pamatu tiek ņemtas šādas mājas īpašības:
- Sienas laukums - 280 m². Tajā ietilpst logi - 40 m²;
- Sienu materiāls - masīvs ķieģelis (λ=0.56) Ārējo sienu biezums - 0,36 m. Balstoties uz to, mēs aprēķinām TV šova pretestību - R = 0,36 / 0,56 = 0,64 m² * C / W;
- Siltumizolācijas īpašību uzlabošanai tika uzstādīta ārējā izolācija - putupolistirols 100 mm. Viņam λ=0,036. Attiecīgi R = 0,1 / 0,036 = 2,72 m² * C / W;
- Kopējā vērtība R ārsienām ir vienāds 0,64+2,72= 3,36 kas ir ļoti labs siltumizolācijas rādītājs mājās;
- Logu siltumcaurlaidība - 0,75 m² * C / W (stikla pakešu logs ar argona pildījumu).
Faktiski siltuma zudumi caur sienām būs:
(1 / 3,36) * 240 + (1 / 0,75) * 40 = 124 W temperatūras starpībā 1 ° C
Temperatūras indikatori tiek ņemti tāpat kā integrētam apkures slodzes aprēķinam + 22 ° C telpā un -15 ° C uz ielas. Turpmākie aprēķini jāveic pēc šādas formulas:
124 * (22 + 15) = 4,96 kW / h
Ventilācijas aprēķins
Tad jums jāaprēķina zaudējumi caur ventilāciju. Kopējais ēkas gaisa daudzums ir 480 m³. Turklāt tā blīvums ir aptuveni vienāds ar 1,24 kg / m³. Tie. tā masa ir 595 kg. Vidēji dienā (24 stundas) gaiss atjaunojas piecas reizes. Šajā gadījumā, lai aprēķinātu maksimālo stundas slodzi apkurei, jums jāaprēķina siltuma zudumi ventilācijai:
(480 * 40 * 5) / 24 = 4000 kJ vai 1,11 kW / h
Apkopojot visus iegūtos rādītājus, jūs varat uzzināt kopējo mājas siltuma zudumu:
4,96 + 1,11 = 6,07 kW / h
Tas nosaka precīzu maksimālo siltuma slodzi apkurei. Iegūtā vērtība tieši ir atkarīga no temperatūras uz ielas. Tāpēc, lai aprēķinātu apkures sistēmas gada slodzi, ir jāņem vērā laika apstākļu izmaiņas. Ja vidējā temperatūra apkures sezonā ir -7 ° С, tad galīgā apkures slodze būs vienāda ar:
(124 * (22 + 7) + ((480 * (22 + 7) * 5) / 24)) / 3600) * 24 * 150 (apkures sezonas dienas) = 15843 kW
Mainot temperatūras vērtības, jūs varat precīzi aprēķināt jebkuras apkures sistēmas siltuma slodzi.
Rezultātiem jāpievieno siltuma zudumu vērtība caur jumtu un grīdu. To var izdarīt ar korekcijas koeficientu 1,2 - 6,07 * 1,2 = 7,3 kW / h.
Iegūtā vērtība norāda faktiskās enerģijas izmaksas sistēmas darbības laikā. Ir vairāki veidi, kā regulēt apkures siltuma slodzi. Visefektīvākais no tiem ir temperatūras pazemināšanās telpās, kur nav pastāvīgas iedzīvotāju klātbūtnes. To var izdarīt, izmantojot temperatūras regulatorus un uzstādītus temperatūras sensorus. Bet tajā pašā laikā ēkā jāuzstāda divu cauruļu apkures sistēma.
Lai aprēķinātu precīzu siltuma zudumu vērtību, varat izmantot specializēto Valtec programmu. Videoierakstā redzams piemērs, kā strādāt ar viņu.
