Ako optimalizovať náklady na vykurovanie? Tento problém sa rieši iba integrovaným prístupom, ktorý zohľadňuje všetky parametre systému, budov a klimatických prvkov regiónu. V tomto prípade je najdôležitejšou zložkou tepelné zaťaženie vykurovania: výpočet hodinových a ročných ukazovateľov je zahrnutý do systému na výpočet účinnosti systému.
Prečo potrebujete poznať tento parameter
Aký je výpočet tepelnej záťaže na vykurovanie? Určuje optimálne množstvo tepelnej energie pre každú miestnosť a budovu ako celok. Premenné sú výkonnosť vykurovacieho zariadenia - kotla, radiátorov a potrubí. Zohľadňujú sa tiež tepelné straty doma.
V ideálnom prípade by tepelný výkon vykurovacieho systému mal kompenzovať všetky tepelné straty pri zachovaní pohodlnej teploty. Preto pred vykonaním výpočtu ročného tepelného zaťaženia musíte určiť hlavné faktory, ktoré ho ovplyvňujú:
- Opis konštrukčných prvkov domu. Vonkajšie steny, okná, dvere, vetrací systém ovplyvňujú úroveň tepelných strát;
- Rozmery domu. Je logické predpokladať, že čím väčšia je miestnosť, tým intenzívnejšie by mal vykurovací systém fungovať. Dôležitým faktorom je nielen celkový objem každej miestnosti, ale aj plocha vonkajších stien a okenných štruktúr;
- Podnebie v regióne. Pri relatívne malých poklesoch teploty vonku je potrebné malé množstvo energie na kompenzáciu tepelných strát. Tie. Maximálne hodinové vykurovacie zaťaženie priamo závisí od stupňa poklesu teploty v určitom časovom období a priemernej ročnej hodnoty pre vykurovacie obdobie.
Na základe týchto faktorov sa zostaví optimálny tepelný režim vykurovacieho systému. Zhrnutím vyššie uvedeného je možné povedať, že určenie tepelného zaťaženia pri vykurovaní je potrebné na zníženie spotreby energie a na udržanie optimálnej úrovne vykurovania v priestoroch domu.
Ak chcete vypočítať optimálne vykurovacie zaťaženie pomocou súhrnných ukazovateľov, musíte poznať presný objem budovy. Je dôležité si uvedomiť, že táto technika bola vyvinutá pre veľké štruktúry, takže chyba výpočtu bude veľká.
Výber metód výpočtu
Pred výpočtom záťaže na vykurovanie podľa agregovaných ukazovateľov alebo s vyššou presnosťou je potrebné zistiť odporúčané teplotné podmienky pre bytový dom.
Pri výpočte charakteristík vykurovania sa musíte riadiť normami SanPiN 2.1.2.2645-10. Na základe tabuľky je potrebné v každej miestnosti domu zabezpečiť optimálny teplotný režim vykurovania.
Metódy, pomocou ktorých sa vykonáva výpočet hodinového zaťaženia kúrenia, môžu mať rôznu mieru presnosti. V niektorých prípadoch sa odporúča používať pomerne zložité výpočty, v dôsledku čoho bude chyba minimálna. Ak optimalizácia nákladov na energiu nie je pri navrhovaní vykurovania prioritou, môžete použiť menej presné schémy.
Pri výpočte hodinového zaťaženia vykurovaním sa musí brať do úvahy denná zmena teploty na ulici. Na zlepšenie presnosti výpočtov je potrebné poznať technické vlastnosti budovy.
Jednoduché spôsoby výpočtu tepelného zaťaženia
Akýkoľvek výpočet tepelného zaťaženia je potrebný na optimalizáciu parametrov vykurovacieho systému alebo na zlepšenie tepelnoizolačných charakteristík domu. Po jeho zavedení sú vybrané určité spôsoby regulácie tepelného zaťaženia vykurovania.Zvážte nepracovné metódy výpočtu tohto parametra vykurovacieho systému.
Závislosť vykurovacieho výkonu od oblasti
V prípade domu so štandardnou veľkosťou miestnosti, výškou stropu a dobrou tepelnou izoláciou môžete použiť známy pomer plochy miestnosti k požadovanému tepelnému výkonu. V takom prípade bude potrebné vyrobiť 1 kW tepla na 10 m². Na dosiahnutý výsledok sa musí uplatniť korekčný faktor v závislosti od klimatickej zóny.
Predpokladajme, že dom je v Moskovskej oblasti. Jeho celková plocha je 150 m². V tomto prípade bude hodinová tepelná záťaž na vykurovanie rovná:
15 * 1 = 15 kW / h
Hlavnou nevýhodou tejto metódy je veľká chyba. Pri výpočte sa nezohľadňujú zmeny v poveternostných faktoroch a vlastnostiach budovy - odolnosť stien a okien proti prestupu tepla. Preto sa v praxi neodporúča používať.
Zväčšený výpočet tepelného zaťaženia budovy
Zväčšený výpočet tepelného zaťaženia sa vyznačuje presnejšími výsledkami. Spočiatku sa použil na predbežný výpočet tohto parametra, keď nie je možné určiť presnú charakteristiku budovy. Všeobecný vzorec na určenie tepelného zaťaženia pri vykurovaní je uvedený nižšie:
Kde q ° - špecifická tepelná charakteristika konštrukcie. Hodnoty musia byť prevzaté z príslušnej tabuľky,a - korekčný faktor uvedený vyššie,Vн - vonkajší objem budovy, m³,TVN a Tnro - teplotné hodnoty vnútri domu a na ulici.
Predpokladajme, že je potrebné vypočítať maximálne hodinové vykurovacie zaťaženie v dome s objemom 480 m³ na vonkajších stenách (plocha 160 m², dvojposchodový dom). V tomto prípade sa tepelná charakteristika rovná 0,49 W / m³ * C. Korekčný faktor a = 1 (pre oblasť Moskvy). Optimálna teplota vnútri obývacej izby (TV) by mala byť + 22 ° C. Teplota na ulici bude -15 ° C. Vzorec používame na výpočet hodinového zaťaženia vykurovania:
Q = 0,49 * 1 * 480 (22 + 15) = 9 408 kW
V porovnaní s predchádzajúcim výpočtom je výsledná hodnota menšia. Zohľadňuje však dôležité faktory - teplotu v interiéri, vonku, celkový objem budovy. Podobné výpočty je možné vykonať pre každú miestnosť. Metodika výpočtu tepelného zaťaženia agregovanými indikátormi umožňuje určiť optimálny výkon pre každý radiátor v jednej miestnosti. Na presnejší výpočet je potrebné poznať priemerné hodnoty teploty pre konkrétnu oblasť.
Táto metóda výpočtu sa môže použiť na výpočet hodinového tepelného zaťaženia na vykurovanie. Získané výsledky však nedajú optimálne presnú hodnotu tepelných strát budovy.
Presné výpočty tepelného zaťaženia
Tento výpočet optimálneho tepelného zaťaženia pre vykurovanie však neposkytuje požadovanú presnosť výpočtu. Nezohľadňuje najdôležitejší parameter - vlastnosti budovy. Hlavným je odolnosť proti prestupu tepla materiálu použitého na výrobu jednotlivých prvkov domu - steny, okná, strop a podlaha. Určujú stupeň zachovania tepelnej energie získanej z chladiacej zmesi vykurovacieho systému.
Čo je odpor prenosu tepla (R)? Toto je prevrátená tepelná vodivosť (λ) - možnosti štruktúry materiálu na prenos tepelnej energie. Tie. čím vyššia je hodnota tepelnej vodivosti, tým vyššia je tepelná strata. Na výpočet ročného tepelného zaťaženia nemožno túto hodnotu použiť, pretože nezohľadňuje hrúbku materiálu (d) Preto odborníci používajú parameter odporu proti prestupu tepla, ktorý sa vypočíta podľa tohto vzorca:
R = d / λ
Výpočet steny a okna
Existujú štandardizované hodnoty odporu steny proti prestupu tepla, ktoré priamo závisia od oblasti, v ktorej sa dom nachádza.
Na rozdiel od zväčšeného výpočtu tepelného zaťaženia musíte najprv vypočítať odpor prenosu tepla pre vonkajšie steny, okná, prízemie a podkrovie. Berieme ako základ nasledujúce charakteristiky domu:
- Plocha steny - 280 m², Obsahuje okná - 40 m²;
- Materiál steny - masívna tehla (λ=0.56) Vonkajšia hrúbka steny - 0,36 m, Na základe toho vypočítame odpor televíznej show - R = 0,36 / 0,56 = 0,64 m² * C / W;
- Na zlepšenie tepelnoizolačných vlastností bola nainštalovaná vonkajšia izolácia - penový polystyrén 100 mm, Pre neho λ=0,036, príslušne R = 0,1 / 0,036 = 2,72 m² * C / W;
- Celková hodnota R pre vonkajšie steny je rovnaká 0,64+2,72= 3,36 čo je veľmi dobrý ukazovateľ tepelnej izolácie doma;
- Odolnosť voči prestupu tepla z okna - 0,75 m² * C / W (dvojsklo s argónovou výplňou).
Tepelná strata stenami bude v skutočnosti:
(1 / 3,36) * 240 + (1 / 0,75) * 40 = 124 W pri teplotnom rozdiele 1 ° C
Ukazovatele teploty berieme rovnako ako pri integrovanom výpočte vykurovacieho zaťaženia + 22 ° C v miestnosti a -15 ° C v ulici. Ďalší výpočet sa musí vykonať podľa tohto vzorca:
124 * (22 + 15) = 4,96 kW / h
Výpočet vetrania
Potom musíte vypočítať stratu vetraním. Celkový objem vzduchu v budove je 480 m³. Okrem toho je jeho hustota približne rovná 1,24 kg / m3. Tie. jeho hmotnosť je 595 kg. V priemere dochádza k päťnásobnej obnove vzduchu za deň (24 hodín). V takom prípade je potrebné na výpočet maximálneho hodinového zaťaženia vykurovaním vypočítať tepelné straty pri vetraní:
(480 x 40 x 5) / 24 = 4 000 kJ alebo 1,11 kW / h
Zhrnutím všetkých získaných ukazovateľov nájdete celkové tepelné straty domu:
4,96 + 1,11 = 6,07 kW / h
Toto určuje presnú maximálnu tepelnú záťaž pre vykurovanie. Získaná hodnota priamo závisí od teploty na ulici. Preto je pri výpočte ročného zaťaženia vykurovacieho systému potrebné zohľadniť zmeny poveternostných podmienok. Ak je priemerná teplota počas vykurovacieho obdobia -7 ° С, bude sa konečné vykurovacie zaťaženie rovnať:
(124 * (22 + 7) + ((480 * (22 + 7) * 5) / 24)) / 3600) * 24 * 150 (dni vykurovacej sezóny) = 15843 kW
Zmenou hodnôt teploty môžete vykonať presný výpočet tepelného zaťaženia každého vykurovacieho systému.
K výsledkom je potrebné pridať hodnotu tepelných strát cez strechu a podlahu. Toto sa dá urobiť s korekčným faktorom 1,2 - 6,07 * 1,2 = 7,3 kW / h.
Získaná hodnota označuje skutočné náklady na energiu počas prevádzky systému. Existuje niekoľko spôsobov, ako regulovať tepelné zaťaženie vykurovania. Najúčinnejšou z nich je zníženie teploty v miestnostiach, kde nie sú trvale prítomní obyvatelia. To možno dosiahnuť pomocou regulátorov teploty a nainštalovaných snímačov teploty. Zároveň by však mal byť v budove inštalovaný dvojtrubkový vykurovací systém.
Na výpočet presnej hodnoty tepelných strát môžete použiť špecializovaný program Valtec. Video záznam ukazuje príklad práce s ňou.
