Beräkning av värmebelastningen för uppvärmning av byggnaden: formel, exempel

Vid konstruktion av ett värmesystem, oavsett om det är en industribyggnad eller en bostadsbyggnad, måste du göra kompetenta beräkningar och upprätta ett diagram över värmekretsens kontur. Särskild uppmärksamhet vid detta tillfälle rekommenderas av specialister att uppmärksamma beräkningen av eventuell värmebelastning på värmekretsen, liksom volymen av bränsle som förbrukas och värmen som alstras.

Termisk belastning: vad är det?

Med denna term menar vi hur mycket värme som uppvärms av uppvärmningsanordningarna. Preliminär beräkning av värmebelastningen gör det möjligt att undvika onödiga utgifter för att förvärva värmeanläggningens komponenter och installationen. Även denna beräkning kommer att bidra till att korrekt fördela mängden värme som frigörs sparsamt och jämnt i hela byggnaden.

I dessa beräkningar finns det många nyanser. Till exempel, materialet från vilket byggnaden är byggd, värmeisolering, region etc. Specialisterna försöker ta hänsyn till så många faktorer och egenskaper som möjligt för att få ett mer exakt resultat.

Beräkning av värmebelastningen med fel och felaktigheter leder till ineffektiv drift av värmesystemet. Det händer även att du måste göra om delarna av den redan fungerande designen, vilket oundvikligen leder till oförutsedda utgifter. Ja, och bostads- och kommunala tjänster beräknar kostnaden för tjänster baserat på data om värmebelastning.

Nyckelfaktorer

Ett idealiskt utformat och konstruerat värmesystem måste upprätthålla den inställda rumstemperaturen och kompensera för den resulterande värmeförlusten. Att räkna värmebelastningen på värmesystemet i byggnaden måste noteras:

- Syftet med byggnaden: bostäder eller industri.

- Karakteristik av strukturella element i strukturen. Dessa är fönster, väggar, dörrar, tak och ventilationssystem.

- Bostadsmått. Ju mer det är, ju mer kraftfullt värmesystemet borde vara. Det är nödvändigt att ta hänsyn till området fönsteröppningar, dörrar, ytterväggar och volymen på varje inomhusutrymme.

- Tillgänglighet av speciella rum (bastu, bastu, etc.).

- Utrustningsnivå med tekniska anordningar. Det vill säga närvaron av varmvattenförsörjning, ventilationssystem, luftkonditionering och typ av värmesystem.

- Temperaturläge för ett enkelrum. Till exempel i rum som är avsedda för förvaring behöver du inte behålla en bekväm temperatur för en person.

- Antal varmvattenpunkter. Ju mer av dem, desto mer laddas systemet.

- Område med glaserade ytor. Rum med franska fönster förlorar en betydande mängd värme.

- Ytterligare villkor. I bostadshus kan detta vara antal rum, balkonger och loggior och badrum. I industrin - antalet arbetsdagar under ett kalenderår, skift, den tekniska kedjan i produktionsprocessen etc.

- Klimatförhållanden i regionen. Vid beräkning av värmeförlust beaktas gatan temperaturer. Om skillnaderna är obetydliga kommer en liten mängd energi att gå till kompensation. Medan -40 ^o C utanför fönstret kommer att kräva betydande kostnader.

Särdrag hos befintliga metoder

De parametrar som ingår i beräkningen av värmebelastningen finns i SNiP och GOST. De har också speciella värmeöverföringskoefficienter. Från passporten till utrustning som ingår i värmesystemet tas digitala egenskaper med avseende på en viss värmningsradiator, panna etc. Och även traditionellt:

- värmeförbrukning, taget högst i en timme i värmesystemet,

- det maximala värmeflödet från en radiator,

- Totala värmekostnader under en viss period (oftast - säsong); Om timmeberäkningen av belastningen på värmenätet är nödvändig, bör beräkningen utföras med hänsyn tagen till temperaturskillnaden under dagen.

De utförda beräkningarna jämförs med värmeutmatningsområdet för hela systemet. Indikatorn är ganska korrekt. Vissa avvikelser händer. Till exempel för industribyggnader kommer det att vara nödvändigt att ta hänsyn till minskningen av förbrukningen av termisk energi på helger och helgdagar och i bostadslokaler - på natten.

Metoderna för beräkning av värmesystem har flera grader av noggrannhet. För att minimera felet är det nödvändigt att använda ganska komplicerade beräkningar. Mindre exakta system används om målet inte är att optimera kostnaden för värmesystemet.

Grundläggande beräkningsmetoder

Hittills kan beräkningen av värmebelastningen för uppvärmning av byggnaden ske på ett av följande sätt.

De tre största

1. För beräkning fattas förstorade indikatorer.
2. Indikatorer för byggnadselementen i byggnaden tas till grunden. Här är också beräkningen av de värmeförluster som går till uppvärmningen av den inre volymen av luft viktigt.
3. Alla föremål som kommer in i värmesystemet beräknas och summeras.

En ungefärlig

Det finns ett fjärde alternativ. Det har ett tillräckligt stort fel, eftersom indikatorerna är mycket genomsnittliga eller inte tillräckligt. Här är formeln - Q _från = q ₀ * a * V _H * (t _EH - t _NRO ), där:

• Q ₀ - Byggnadens specifika termiska egenskaper (oftast bestämd av den kallaste perioden)
• A - korrigeringsfaktor (beror på regionen och tas från färdiga tabeller),
• V _H är volymen beräknad från de yttre planen.

Exempel på en enkel beräkning

För en struktur med standardparametrar (höjd av tak, rumstorlekar och goda värmeisoleringsegenskaper) kan ett enkelt förhållande parametrar med en korrigering för koefficienten beroende på regionen appliceras.

Antag att huset ligger i Arkhangelskregionen, och dess yta är 170 kvadratmeter. M. Den termiska belastningen blir 17 * 1,6 = 27,2 kW / h.

En sådan definition av termisk belastning tar inte hänsyn till många viktiga faktorer. Exempelvis strukturella egenskaper hos strukturen, temperaturen, antalet väggar, förhållandet mellan väggarnas och fönsteröppningarna, etc. Därför är sådana beräkningar inte lämpliga för seriösa projekt av värmesystemet.

Beräkning av värmningsradiatorn per område

Det beror på materialet från vilket de är gjorda. Oftast används idag bimetallisk, aluminium, stål, mycket mindre ofta gjutjärnstrålar. Var och en av dem har sin egen indikator för värmeöverföring (termisk effekt). Bimetall radiatorer med ett avstånd på 500 mm mellan axlarna har i genomsnitt 180 till 190 watt. Radiatorer från aluminium har praktiskt taget samma parametrar.

Värmeöverföringen av de beskrivna radiatorerna beräknas per en sektion. Radiators stålplåt viks inte. Därför bestäms deras värmeöverföring baserat på hela enhetens storlek. Exempelvis kommer värmeffekten av en rad med dubbla rader på 1 100 mm bredd och 200 mm höjd att vara 1.010 W och en panelradiator av stål med en bredd av 500 mm och en höjd av 220 mm blir 1,644 W.

Beräkningen av värmningsradiatorn för området innehåller följande grundläggande parametrar:

- Höjd av tak (standard - 2,7 m),

- värmeffekt (per kvadratmeter - 100 W),

- en yttervägg

Dessa beräkningar visar att för varje 10 kvm. M behöver 1 000 watt värmeffekt. Detta resultat divideras med värmeffekten av en sektion. Svaret är det önskade antalet radiatorsektioner.

För de södra regionerna i vårt land, liksom för norra regioner, har minskande och ökande koefficienter utvecklats.

Genomsnittlig beräkning och exakt

Med hänsyn till de beskrivna faktorerna utförs medelberäkningen enligt följande schema. Om 1 kvadrat. M kräver 100 watt värmeflöde, sedan ett rum på 20 kvadratmeter. M borde få 2000 watt. Radiatorn (populär bimetallisk eller aluminium) från åtta sektioner fördelar ca 150 W. Vi delar 2000 med 150, vi får 13 avsnitt. Men det här är en ganska förstorad beräkning av värmebelastningen.

Exakt ser lite skrämmande ut. Faktum är inget komplicerat. Här är formeln:

Qm = 100 W / m ² × S ( _rum ) m ² × q ₁ × q ₂ × q ₃ × q ₄ × q ₅ × q ₆ × q ₇ där:

• Q ₁ - typ av glas (konventionellt = 1,27, dubbel = 1,0, trippel = 0,85);
• Q ₂ - väggisolering (svag eller saknas = 1,27, väggfodrad med 2 tegelstenar = 1,0, modern, hög = 0,85);
• Q ₃ - förhållandet mellan det totala området av fönsteröppningar till golvyta (40% = 1,2, 30% = 1,1, 20% - 0,9, 10% = 0,8);
• Q ₄ - gatetemperatur (minimivärdet är taget: -35 ^о С = 1,5, -25 ^о С = 1,3, -20 ^о = 1,1, -15 ^ї = 0,9, -10 ^їS = 0,7);
• Q ₅ - Antal ytterväggar i rummet (alla fyra = 1,4, tre = 1,3, hörnrum = 1,2, en = 1,2);
• Q ₆ - Typ av bosättningsrum ovanför bosättningsrummet (kallt vinden = 1.0, varma vinden = 0,9, bostadsuppvärmd rum = 0,8);
• Q ₇ - takhöjd (4,5 m = 1,2, 4,0 m = 1,15, 3,5 m = 1,1, 3,0 m = 1,05, 2,5 m = 1,3).

Med någon av de beskrivna metoderna är det möjligt att beräkna värmebelastningen i en lägenhetsbyggnad.

Beräknad beräkning

Villkoren är som följer. Minsta temperaturen under den kalla årstiden är -20 º. Rum 25 kvadratmeter. M med trippelglas, bicuspid fönster, takhöjd 3,0 m, väggar i två tegelstenar och uppvärmd vindsvåning. Beräkningen kommer att vara enligt följande:

Q = 100 W / m ² × 25 m ² × 0,85 × 1 × 0,8 (12%) × 1,1 × 1,2 × 1 × 1,05.

Resultatet, 2 356,20, divideras med 150. Som ett resultat visar det sig att i rummet med de angivna parametrarna behöver du installera 16 sektioner.

Om du behöver beräkna i gigacalories

Om det inte finns någon värmemätare i den öppna värmekretsen, beräkna värmebelastningen för att värma byggnaden med formeln Q = V * (T ₁ - T ₂ ) / 1000 där:

• V - mängden vatten som förbrukas av värmesystemet, beräknas i ton eller m ³ ,
• T ₁ - Numret som anger varmvattnets temperatur mäts i ^o C och temperaturen som motsvarar det specifika trycket i systemet tas för beräkningarna. Denna indikator har sitt eget namn - entalpy. Om det inte finns något praktiskt sätt att ta bort temperaturindexen, ta det genomsnittliga indexet. Det ligger inom intervallet 60-65 ° C.
• T ₂ - Kallvattenets temperatur. Det är svårt att mäta det i systemet, därför har konstanta indikatorer utvecklats beroende på temperaturen på gatan. Till exempel, i en av regionerna, under den kalla årstiden är denna siffra lika med 5, på sommaren - 15.
• 1 000 - koefficienten för att få resultatet direkt i gigacalories.

Vid en sluten krets beräknas värmebelastningen (gcal / h) på ett annat sätt:

Q _från = a * q * * V * (t _^ - _t.n. ) * (1 + _K.n. ) * 0,000001, där

• Α är en koefficient som är utformad för att korrigera klimatförhållandena. Det beaktas om gattemperaturen är -30 ° C;
• V - volymen av strukturen genom externa mätningar;
• Q _o är det specifika uppvärmningsindexet för strukturen för en given tH = -30 ° C, mätt i kcal / m3 * C;
• T _½ - beräknad intern temperatur i byggnaden;
• T _н.р - uppskattad _{gattemperatur för uppbyggnad} av värmesystemet;
• K _n.p är infiltrationskoefficienten. Det beror på förhållandet mellan uppvärmningsbyggnadens värmeförluster med infiltration och värmeöverföring genom externa strukturelement vid gattemperaturer, vilket specificeras inom ramen för det förberedande projektet.

Beräkningen av värmebelastningen är något förstorad, men denna formel ges i den tekniska litteraturen.

Undersökning med värmekamera

För att öka värmeanläggningens effektivitet används i allt större utsträckning termiska bildundersökningar av strukturen.

Dessa arbeten utförs i mörkret. För ett mer exakt resultat är det nödvändigt att observera temperaturskillnaden mellan rummet och gatan: det måste vara minst 15 ^o . Lampor för dagsljus och glödlampor är avstängda. Det är tillrådligt att ta bort mattor och möbler till det maximala, de slår ner enheten och ger lite fel.

Undersökningen är långsam, data registreras noggrant. Schemat är enkelt.

Den första etappen av arbetet passerar inuti rummet. Enheten flyttas gradvis från dörrarna till fönstren, med särskild uppmärksamhet åt hörnen och andra fogar.

Det andra steget är undersökningen av byggnadens ytterväggar av värmekameran. Ledningarna undersöks noggrant, särskilt anslutningen till taket.

Den tredje etappen är databehandling. För det första överförs anordningen till datorn, då avläsningarna överförs till datorn, där motsvarande program avslutar bearbetningen och producerar resultatet.

Om undersökningen genomfördes av en licensierad organisation kommer den att utfärda en rapport om resultaten av arbetet med obligatoriska rekommendationer. Om arbetet var gjort personligen måste du lita på din kunskap och kanske hjälp från Internet.