Cum să optimizați costurile de încălzire? Această problemă este rezolvată doar printr-o abordare integrată, ținând cont de toți parametrii sistemului, clădirilor și caracteristicilor climatice ale regiunii. În acest caz, cea mai importantă componentă este încărcarea termică la încălzire: calculul indicatorilor orari și anuali sunt incluși în sistemul de calcul al eficienței sistemului.
De ce trebuie să știți acest parametru
Care este calculul sarcinii termice pentru încălzire? Determină cantitatea optimă de energie termică pentru fiecare cameră și clădirea în ansamblu. Variabilele sunt puterea echipamentelor de încălzire - cazan, radiatoare și conducte. De asemenea, se ține cont de pierderile de căldură la domiciliu.
În mod ideal, puterea de căldură a sistemului de încălzire ar trebui să compenseze toate pierderile de căldură, menținând totodată un nivel de temperatură confortabil. Prin urmare, înainte de a efectua calculul încărcării anuale de încălzire, trebuie să determinați principalii factori care o afectează:
- Descrierea elementelor structurale ale casei. Pereții exteriori, ferestrele, ușile, sistemul de ventilație afectează nivelul pierderilor de căldură;
- Dimensiunile casei. Este logic să presupunem că, cu cât camera este mai mare, cu atât mai intens ar trebui să funcționeze sistemul de încălzire. Un factor important în acest sens este nu numai volumul total al fiecărei camere, ci și zona pereților exteriori și a structurilor ferestrelor;
- Clima din regiune. Cu scăderi relativ mici ale temperaturii în exterior, este necesară o cantitate mică de energie pentru a compensa pierderea de căldură. Acestea. Sarcina maximă de încălzire pe oră depinde direct de gradul de scădere a temperaturii într-o anumită perioadă de timp și de valoarea medie anuală a sezonului de încălzire.
Având în vedere acești factori, se întocmește regimul termic optim al sistemului de încălzire. Rezumând toate cele de mai sus, putem spune că determinarea sarcinii termice la încălzire este necesară pentru a reduce consumul de energie și pentru a menține nivelul optim de încălzire în spațiile casei.
Pentru a calcula sarcina optimă de încălzire prin indicatori agregati, trebuie să știți volumul exact al clădirii. Este important să ne amintim că această tehnică a fost dezvoltată pentru structuri mari, deci eroarea de calcul va fi mare.
Alegerea metodelor de calcul
Înainte de a efectua calculul încărcăturii la încălzire conform indicatorilor agregati sau cu o precizie mai mare, este necesar să aflați condițiile de temperatură recomandate pentru o clădire rezidențială.
Atunci când calculați caracteristicile încălzirii, trebuie să vă ghidați după normele din SanPiN 2.1.2.2645-10. Pe baza mesei, în fiecare cameră a casei este necesar să se asigure modul de încălzire optim al temperaturii.
Metodele prin care se efectuează calculul încărcării orare de încălzire pot avea diferite grade de precizie. În unele cazuri, se recomandă utilizarea unor calcule destul de complexe, ca urmare a erorii va fi minimă. Dacă optimizarea costurilor de energie nu este o prioritate în proiectarea încălzirii - puteți aplica scheme mai puțin precise.
La calcularea încărcării orare la încălzire, trebuie luată în considerare modificarea zilnică a temperaturii străzii. Pentru a îmbunătăți acuratețea calculelor, trebuie să cunoașteți caracteristicile tehnice ale clădirii.
Modalități simple de a calcula sarcina de căldură
Orice calcul al sarcinii de căldură este necesar pentru a optimiza parametrii sistemului de încălzire sau pentru a îmbunătăți caracteristicile de izolare termică a casei. După implementarea sa, sunt selectate anumite metode de reglare a încărcării termice de încălzire.Luați în considerare metodele care nu sunt laborioase pentru calcularea acestui parametru al sistemului de încălzire.
Dependența puterii de încălzire de zonă
Pentru o casă cu dimensiuni standard ale camerei, înălțimi de tavan și o izolație termică bună, puteți aplica raportul cunoscut al zonei camerei la puterea de căldură necesară. În acest caz, va fi necesară generarea de 1 kW de căldură pe 10 mp. Rezultatul obținut trebuie aplicat un factor de corecție în funcție de zona climatică.
Să presupunem că casa se află în regiunea Moscovei. Suprafața sa totală este de 150 mp. În acest caz, încărcarea oră pentru încălzire va fi egală cu:
15 * 1 = 15 kW / h
Dezavantajul principal al acestei metode este eroarea mare. Calculul nu ține cont de modificările factorilor meteorologici, precum și de caracteristicile clădirii - rezistența la transferul de căldură a pereților și ferestrelor. Prin urmare, în practică nu este recomandat să o utilizați.
Calcul extins al sarcinii termice a unei clădiri
Un calcul extins al sarcinii de încălzire este caracterizat prin rezultate mai precise. Inițial, a fost utilizat pentru calculul preliminar al acestui parametru atunci când este imposibil să se determine caracteristicile exacte ale clădirii. Formula generală pentru determinarea încărcăturii termice pentru încălzire este prezentată mai jos:
Unde q ° - caracteristică termică specifică a structurii. Valorile trebuie preluate din tabelul corespunzător,și - factorul de corecție menționat mai sus;Vн - volumul exterior al clădirii, m³,TVN și Tnro - valorile temperaturii în casă și pe stradă.
Să presupunem că este necesar să se calculeze sarcina maximă pe oră pentru încălzirea într-o casă cu un volum de 480 m³ pe pereții exteriori (suprafață 160 m², casă cu două etaje). În acest caz, caracteristica termică va fi egală cu 0,49 W / m³ * C. Factorul de corecție a = 1 (pentru regiunea Moscova). Temperatura optimă din camera de zi (TV) trebuie să fie de + 22 ° C. Temperatura pe stradă va fi de -15 ° C. Folosim formula pentru calcularea sarcinii orare de încălzire:
Q = 0.49 * 1 * 480 (22 + 15) = 9.408 kW
Comparativ cu calculul anterior, valoarea rezultată este mai mică. Cu toate acestea, are în vedere factori importanți - temperatura în interior, în aer liber, volumul total al clădirii. Se pot face calcule similare pentru fiecare cameră. Metodologia de calcul a sarcinii de încălzire prin indicatori agregate face posibilă determinarea puterii optime pentru fiecare calorifer într-o singură încăpere. Pentru un calcul mai precis, trebuie să cunoașteți valorile temperaturii medii pentru o anumită regiune.
Această metodă de calcul poate fi utilizată pentru calcularea încărcării orare de căldură pentru încălzire. Dar rezultatele obținute nu vor oferi o valoare exactă optimă a pierderii de căldură a clădirii.
Calcule precise ale sarcinii de căldură
Cu toate acestea, acest calcul al sarcinii termice optime pentru încălzire nu oferă precizia de calcul necesară. Nu ține cont de cel mai important parametru - caracteristicile clădirii. Principala este rezistența la transferul de căldură a materialului utilizat pentru fabricarea elementelor individuale ale casei - pereți, ferestre, tavan și podea. Acestea determină gradul de conservare a energiei termice primite de la lichidul de răcire al sistemului de încălzire.
Ce este rezistența la transfer de căldură (R)? Aceasta este reciproca conductivității termice (λ) - posibilitățile structurii materialului de a transfera energie termică. Acestea. cu cât valoarea conductivității termice este mai mare, cu atât este mai mare pierderea de căldură. Pentru a calcula sarcina anuală de încălzire, această valoare nu poate fi utilizată, deoarece nu ține cont de grosimea materialului (d) Prin urmare, specialiștii folosesc parametrul de rezistență la transferul de căldură, care este calculat după următoarea formulă:
R = d / λ
Calcul perete și ferestre
Există valori standardizate ale rezistenței la transferul de căldură a pereților, care depind direct de regiunea în care se află casa.
Spre deosebire de calculul extins al sarcinii de încălzire, mai întâi trebuie să calculați rezistența la transferul de căldură pentru pereții exteriori, ferestrele, parterul și mansarda. Luăm ca bază următoarele caracteristici ale casei:
- Zonă de perete - 280 mp. Include ferestre - 40 mp;
- Material de perete - cărămidă solidă (λ=0.56) Grosime exterioară a peretelui - 0,36 m. Pe baza acestui lucru, calculăm rezistența emisiunii TV - R = 0,36 / 0,56 = 0,64 m² * C / W;
- Pentru a îmbunătăți proprietățile de izolare termică, a fost instalată o izolație externă - polistiren expandat 100 mm. Pentru el λ=0,036. Respectiv R = 0,1 / 0,036 = 2,72 m² * C / W;
- Valoarea generală R pentru pereții exteriori este egală 0,64+2,72= 3,36 care este un indicator foarte bun al izolației termice la domiciliu;
- Rezistența la transferul căldurii ferestrei - 0,75 m² * C / W (fereastră cu geam dublu cu umplutură cu argon).
De fapt, pierderea de căldură prin pereți va fi:
(1 / 3.36) * 240 + (1 / 0.75) * 40 = 124 W la o diferență de temperatură de 1 ° C
Luăm indicatorii de temperatură la fel ca pentru calculul integrat al sarcinii de încălzire + 22 ° C în cameră și -15 ° C în stradă. Calculul suplimentar trebuie făcut după următoarea formulă:
124 * (22 + 15) = 4,96 kW / h
Calcul ventilație
Apoi, trebuie să calculați pierderea prin ventilație. Volumul total de aer din clădire este de 480 m³. Mai mult, densitatea sa este aproximativ egală cu 1,24 kg / m³. Acestea. masa sa este de 595 kg. În medie, o reînnoire de cinci ori a aerului are loc pe zi (24 de ore). În acest caz, pentru a calcula sarcina maximă pe oră pentru încălzire, trebuie să calculați pierderea de căldură pentru ventilație:
(480 * 40 * 5) / 24 = 4000 kJ sau 1,11 kW / h
Rezumând toți indicatorii obținuți, puteți găsi pierderea totală de căldură a casei:
4,96 + 1,11 = 6,07 kW / h
Aceasta determină sarcina maximă exactă de încălzire pentru încălzire. Valoarea obținută depinde direct de temperatura din stradă. Prin urmare, pentru a calcula sarcina anuală pe sistemul de încălzire, este necesar să se țină seama de modificările condițiilor meteorologice. Dacă temperatura medie în sezonul de încălzire este de -7 ° С, sarcina finală de încălzire va fi egală cu:
(124 * (22 + 7) + ((480 * (22 + 7) * 5) / 24)) / 3600) * 24 * 150 (zile ale sezonului de încălzire) = 15843 kW
Modificând valorile de temperatură, puteți face un calcul precis al sarcinii de căldură pentru orice sistem de încălzire.
La rezultate trebuie să adăugați valoarea pierderii de căldură prin acoperiș și podea. Aceasta se poate face cu un factor de corecție de 1,2 - 6,07 * 1,2 = 7,3 kW / h.
Valoarea obținută indică costurile reale de energie în timpul funcționării sistemului. Există mai multe moduri de a regla încărcătura termică a încălzirii. Cea mai eficientă dintre ele este o scădere a temperaturii în camerele în care nu există o prezență constantă a rezidenților. Acest lucru poate fi realizat folosind regulatoare de temperatură și senzori de temperatură instalați. În același timp, în clădire ar trebui instalat un sistem de încălzire cu două conducte.
Pentru a calcula valoarea exactă a pierderii de căldură, puteți utiliza programul specializat Valtec. Filmările video prezintă un exemplu de colaborare cu ea.
