Pour chauffer la pièce, des appareils de chauffage de puissance appropriée sont nécessaires. Le calcul de la charge thermique pour chauffer le bâtiment vous permet de déterminer avec précision la capacité dont la chaudière aura besoin, la taille des radiateurs à installer et le schéma de chauffage le plus efficace. Lors du calcul, de nombreux facteurs sont pris en compte.
Concepts de charge thermique
Le chauffage des locaux est une compensation de la perte de chaleur. À travers les murs, les fondations, les fenêtres et les portes, la chaleur est progressivement éliminée. Plus la température extérieure est basse, plus le transfert de chaleur vers l'extérieur est rapide. Pour maintenir une température confortable à l'intérieur du bâtiment, des radiateurs sont installés. Leurs performances doivent être suffisamment élevées pour bloquer les pertes de chaleur.
La charge thermique est définie comme la somme de la perte de chaleur d'un bâtiment égale à la puissance de chauffage requise. Après avoir calculé combien et comment la maison perd de la chaleur, ils découvriront la puissance du système de chauffage. La valeur totale n'est pas suffisante. Une pièce avec 1 fenêtre perd moins de chaleur qu'une pièce avec 2 fenêtres et un balcon, donc l'indicateur est calculé séparément pour chaque pièce.
Dans les calculs, la hauteur du plafond doit être prise en compte. Si elle ne dépasse pas 3 m, calculez la taille de la zone. Si la hauteur est de 3 à 4 m, le débit est considéré en volume.
Facteurs affectant TH
De nombreux facteurs affectent la perte de chaleur:
- Fondation - la version isolée retient la chaleur dans la maison, l'isolation passe jusqu'à 20%.
- Mur - le béton poreux ou le béton de bois a un débit beaucoup plus faible qu'un mur de briques. La brique d'argile rouge retient mieux la chaleur que la brique de silicate. L'épaisseur de la cloison est également importante: le mur de brique d'une épaisseur de 65 cm et le béton de mousse d'une épaisseur de 25 cm ont le même niveau de perte de chaleur.
- Réchauffement - l'isolation thermique modifie considérablement l'image. L'isolation extérieure avec de la mousse de polyuréthane - une feuille d'une épaisseur de 25 mm - est égale à l'efficacité du deuxième mur de briques d'une épaisseur de 65 cm. La finition avec un liège à l'intérieur - une feuille de 70 mm - remplace 25 cm de béton mousse. Les experts soutiennent sciemment qu'un chauffage efficace commence par une bonne isolation.
- La construction en pente et le grenier isolé réduisent les pertes. Un toit plat en dalles de béton armé permet jusqu'à 15% de chaleur.
- Surface de vitrage - un indicateur de la conductivité thermique dans le verre est très grand. Quelle que soit l'étanchéité des cadres, la chaleur passe à travers le verre. Plus il y a de fenêtres et plus leur surface est grande, plus la charge calorifique du bâtiment est élevée.
- Ventilation - le niveau de perte de chaleur dépend des performances de l'appareil et de la fréquence d'utilisation. Le système de récupération vous permet de réduire légèrement les pertes.
- La différence entre la température dans la rue et à l'intérieur de la maison - plus elle est élevée, plus la charge est élevée.
- La répartition de la chaleur à l'intérieur du bâtiment - affecte les performances de chaque pièce. Les pièces à l'intérieur du bâtiment se refroidissent moins: lors du calcul d'une température confortable, elles considèrent la valeur de +20 C.Les pièces d'extrémité refroidissent plus rapidement - la température normale ici est de +22 C.Dans la cuisine, il suffit de chauffer l'air à +18 C, car il existe de nombreuses autres sources de chaleur: poêle , four, réfrigérateur.
Lors du calcul de la charge thermique d'un immeuble à appartements, le matériau, l'épaisseur et l'isolation des cloisons et des plafonds sont pris en compte.
Caractéristiques de l'objet à calculer
La charge calorifique du chauffage et la perte de chaleur à la maison ne sont pas la même chose. Il n'est pas nécessaire de chauffer un bâtiment technique aussi intensément qu'un local résidentiel. Avant de procéder aux calculs, établissez les éléments suivants:
- But de l'objet - immeuble résidentiel, appartement, école, gymnase, magasin. Les besoins en chauffage sont différents.
- Les caractéristiques de l'architecture sont les dimensions des ouvertures des fenêtres et des balcons, l'installation d'un toit, la présence de greniers et de sous-sols, le nombre d'étages d'un bâtiment, etc.
- Les normes de température - pour les salons et les bureaux, elles sont différentes.
- Le but de la pièce - le paramètre est important pour les bâtiments industriels, car chaque atelier ou même un site nécessite un régime de température différent.
- La conception de clôtures extérieures - murs et toits extérieurs.
- Niveau d'entretien - la présence d'un approvisionnement en eau chaude réduit les pertes de chaleur, la ventilation en fonctionnement intensif augmente.
- Le nombre de personnes qui sont constamment dans la maison - par exemple, affecte les indicateurs de température et d'humidité.
- Le nombre de points d'admission de liquide de refroidissement - plus il y en a, plus la perte de chaleur est importante.
- Autres caractéristiques - par exemple, la présence d'une piscine, d'un sauna, d'une serre ou le nombre d'heures lorsque les gens sont dans le bâtiment.
Lors du calcul des pertes de chaleur dans un magasin ou dans un point de restauration, la quantité d'équipement qui génère de la chaleur est prise en compte - vitrines, réfrigérateurs, appareils de cuisine.
Types de charges thermiques
Les charges thermiques sont de nature différente. Il y a un certain niveau constant de perte de chaleur associé à l'épaisseur du mur, de la structure du toit. Il y en a des temporaires - avec une forte baisse de température, avec une ventilation intensive. Le calcul de la charge thermique totale en tient compte.
Charges saisonnières
Ce qu'on appelle la perte de chaleur associée au temps. Ceci comprend:
- la différence entre la température de l'air extérieur et celle de l'intérieur;
- vitesse et direction du vent;
- la quantité de rayonnement solaire - avec une forte insolation du bâtiment et un grand nombre de jours ensoleillés, même en hiver, la maison se refroidit moins;
- l'humidité de l'air.
La charge saisonnière se distingue par un horaire annuel variable et un horaire quotidien constant. La charge thermique saisonnière est le chauffage, la ventilation et la climatisation. Les 2 premières espèces sont référées à celles d'hiver.
Les formules n'utilisent pas de brusques variations brèves de température et d'humidité - maximales mais moyennes: valeurs observées pour les 5 jours les plus froids des 5 hivers les plus froids en 50 ans.
Chaleur constante
Toute l'année comprend l'approvisionnement en eau chaude et les appareils technologiques. Ce dernier est important pour les entreprises industrielles: les digesteurs, les réfrigérateurs industriels, les chambres à vapeur émettent une énorme quantité de chaleur.
Dans les bâtiments résidentiels, la charge d'eau chaude devient comparable à la charge de chauffage. Cette valeur varie peu au cours de l'année, mais varie considérablement en fonction de l'heure du jour et du jour de la semaine. En été, la consommation de FGP diminue de 30%, car la température de l'eau dans un approvisionnement en eau froide est de 12 degrés plus élevée qu'en hiver. Pendant la saison froide, la consommation d'eau chaude augmente, surtout le week-end.
Chaleur sèche
Le mode confort est déterminé par la température et l'humidité de l'air. Ces paramètres sont calculés sur la base des concepts de chaleur sèche et latente. Sec est une valeur mesurée par un thermomètre sec spécial. Il est affecté par:
- vitrage et portes;
- charges de soleil et de chaleur pour le chauffage hivernal;
- cloisons entre pièces à températures différentes, planchers au-dessus de l'espace vide, plafonds dans les greniers;
- fissures, crevasses, lacunes dans les murs et les portes;
- conduits d'air à l'extérieur des zones chauffées et ventilation;
- équipement;
- gens.
Planchers sur fondations en béton, murs enterrés ne sont pas pris en compte dans les calculs.
Chaleur latente
Ce paramètre détermine l'humidité de l'air. La source est:
- équipement - chauffe l'air, réduit l'humidité;
- les gens sont une source d'humidité;
- l'air circule à travers les fissures et les crevasses des murs.
En règle générale, la ventilation n'affecte pas la sécheresse de la pièce, mais il existe des exceptions.
Méthodes de calcul de la charge thermique pour chauffer un bâtiment
Pour calculer la charge thermique nécessaire, les données sur les normes de température et d'humidité sont extraites de GOST et SNiP. Il existe également des informations sur les coefficients de transfert de chaleur de différents matériaux et structures. Lors du calcul des données de passeport des radiateurs, d'une chaudière de chauffage et d'autres équipements, assurez-vous de prendre en compte
Les calculs comprennent:
- flux de chaleur du radiateur - la valeur maximale;
- consommation maximale pendant 1 heure lorsque le système de chauffage;
- frais de chauffage par saison.
Une valeur approximative est donnée par le rapport des données calculées avec la superficie de la maison ou des pièces. Cependant, cette approche ne prend pas en compte les caractéristiques structurelles du bâtiment.
Calcul de la perte de chaleur à l'aide d'indicateurs agrégés
La méthode est utilisée lorsque les caractéristiques exactes du bâtiment ne peuvent être établies. Pour calculer la charge thermique, utilisez la formule.
Qot = α * qo * V * (tv-tn.r); Où:
- q ° - indicateur thermique spécifique de la structure selon le projet ou le tableau standard. Pour les bâtiments à des fins diverses - immeuble résidentiel, garage, laboratoire - c'est différent.
- et - facteur de correction, différent pour différentes zones climatiques.
- Vн - volume extérieur du bâtiment, m³.
- Tvn et Tnro - température à l'intérieur et à l'extérieur de la maison.
La méthode vous permet de calculer des indicateurs pour l'ensemble du bâtiment et pour chaque zone ou pièce. Cependant, la formule ne comprend pas de données sur la conductivité thermique des matériaux dont la maison est construite, et les indicateurs pour le bois, le béton mousse et la pierre sont très différents.
Détermination du transfert de chaleur des équipements de chauffage et de ventilation
Pour obtenir un résultat plus fiable, utilisez le calcul des murs et des fenêtres et calculez en plus la charge thermique de la ventilation. Les calculs sont effectués en plusieurs étapes:
- calculer la superficie des murs et du vitrage;
- calculer la résistance au transfert de chaleur à l'aide des données de référence;
- calculer le coefficient par type d'isolation - les données sont également dans le répertoire de construction, vous pouvez spécifier dans le passeport des produits;
- calculer le niveau de perte de chaleur à travers les fenêtres;
- Les valeurs calculées sont multipliées par la somme des températures (à l'intérieur et à l'extérieur du bâtiment) et la consommation totale de chaleur est obtenue.
Le calcul de la charge de ventilation thermique est effectué selon la formule Qv = c * m * (Tv-Tn)où:
- Qv - consommation de chaleur par ventilation;
- avec - capacité calorifique de l'air;
- m - masse d'air: en moyenne, une ventilation normale nécessite un volume d'air égal à trois fois la quadrature de la pièce; la masse est obtenue en multipliant la valeur par la densité de l'air;
- Tv-tn - la différence entre la température externe et interne.
L'indicateur global est obtenu en additionnant les pertes de chaleur estimées du bâtiment et les pertes par ventilation.
Calcul des valeurs en tenant compte de divers éléments des enveloppes des bâtiments
Si, pour les calculs, nous utilisons des données théoriques - des indicateurs de perte de chaleur de chaque matériau - le résultat n'est toujours pas tout à fait exact. Dans les calculs, il est impossible de prendre en compte le nombre et la taille des fissures et des lacunes, le travail d'éclairage, etc.
Le résultat le plus précis est fourni par l'inspection par imagerie thermique du bâtiment. La procédure est effectuée dans l'obscurité, avec les lumières éteintes. Il est recommandé d'enlever les tapis et les meubles pendant un certain temps afin de ne pas fausser les lectures.
L'examen se déroule en 3 étapes:
- à l'aide d'un imageur thermique, ils étudient la pièce de l'intérieur, examinent attentivement les coins et les joints;
- mesurer les pertes de l'extérieur - cela prend en compte toutes les caractéristiques des matériaux et de l'architecture;
- Les données de l'appareil sont transférées vers un ordinateur, le résultat est calculé.
Sur la base des résultats de l'enquête, des recommandations sont formulées: sur l'isolation, la reconstruction et le choix des appareils de chauffage.
Les chaudières modernes sont équipées de régulateurs de puissance. Ce sont des appareils qui maintiennent les performances à un niveau défini, mais empêchent les sauts et les creux pendant le fonctionnement. Il y a des limites à l'utilisation des ressources énergétiques: si la valeur définie est dépassée, la redevance pour le gaz ou l'électricité augmente. Le PTH limite la consommation de carburant.
