Точные расчеты тепловой нагрузки
Значение теплопроводности и сопротивление теплопередачи для строительных материалов
Но все же этот расчет оптимальной тепловой нагрузки на отопление не дает требуемую точность вычисления. Он не учитывает важнейший параметр – характеристики здания. Главной из них является сопротивление теплопередачи материал изготовления отдельных элементов дома – стен, окон, потолка и пола. Именно они определяют степень сохранения тепловой энергии, полученной от теплоносителя системы отопления.
Что же такое сопротивление теплопередачи (R )? Это величина, обратная теплопроводности (λ ) – возможности структуры материала передавать тепловую энергию. Т.е. чем больше значение теплопроводности – тем выше тепловые потери. Для расчета годовой нагрузки на отопление воспользоваться этой величиной нельзя, так как она не учитывает толщину материала (d ). Поэтому специалисты используют параметр сопротивление теплопередачи, который вычисляется по следующей формуле:
Расчет по стенам и окнам
Сопротивление теплопередачи стен жилых зданий
Существуют нормированные значения сопротивления теплопередачи стен, которые напрямую зависят от региона, где расположен дом.
В отличие от укрупненного расчета нагрузки на отопление сначала нужно вычислить сопротивление теплопередачи для наружных стен, окон, пола первого этажа и чердака. Возьмем за основу следующие характеристики дома:
- Площадь стен – 280 м². В нее включены окна – 40 м² ;
- Материал изготовления стен – полнотелый кирпич (λ=0.56 ). Толщина наружных стен – 0,36 м. Исходя из этого рассчитываем сопротивление телепередачи — R=0.36/0.56= 0,64 м²*С/Вт ;
- Для улучшения теплоизоляционных свойств был установлен наружный утеплитель – пенополистирол толщиной 100 мм. Для него λ=0,036. Соответственно R=0,1/0,036= 2,72 м²*С/Вт ;
- Общее значение R для наружных стен равно 0,64+2,72= 3,36 что является очень хорошим показателем теплоизоляции дома;
- Сопротивление теплопередачи окон — 0,75 м²*С/Вт (двойной стеклопакет с заполнением аргоном).
Фактически тепловые потери через стены составят:
(1/3,36)*240+(1/0.75)*40= 124 Вт при разнице температуры в 1°С
Температурные показатели возьмем такие же, как и для укрупненного вычисления нагрузки на отопление +22°С в помещении и -15°С на улице. Дальнейший расчет необходимо делать по следующей формуле:
Расчет по вентиляции
Затем необходимо вычислить потери через вентиляцию. Общий объем воздуха в здании составляет 480 м³. При этом его плотность примерно равна 1,24 кг/м³. Т.е. его масса равна 595 кг. В среднем за сутки (24 часа) происходит пятикратное обновление воздуха. В таком случае для вычисления максимальной часовой нагрузки для отопления нужно рассчитать тепловые потери на вентиляцию:
(480*40*5)/24= 4000 кДж или 1,11 кВт/час
Суммируя все полученные показатели можно найти общие тепловые потери дом:
Таким образом определяется точная максимальная тепловая нагрузка на отопление. Полученная величина напрямую зависит от температуры на улице. Поэтому для расчета годовой нагрузки на отопительную систему нужно учитывать изменение погодных условий. Если средняя температура в течение отопительного сезона составляет -7°С, то итоговая нагрузка на отопление будет равна:
(124*(22+7)+((480*(22+7)*5)/24))/3600)*24*150(дней отопительного сезона)=15843 кВт
Меняя температурные значения можно сделать точный расчет тепловой нагрузки для любой системы отопления.
К полученным результатам нужно прибавить значение тепловых потерь через крышу и пол. Это можно сделать поправочным коэффициентом 1,2 – 6,07*1,2=7,3 кВт/ч.
Полученная величина указывает на фактические затраты энергоносителя при работе системы. Существует несколько способов регулирования тепловой нагрузки отопления. Наиболее действенный из них – уменьшение температуры в комнатах, где нет постоянного присутствия жильцов. Это можно осуществить с помощью терморегуляторов и установленных датчиков температуры. Но при этом в здании должна быть установлена двухтрубная система отопления.
Для вычисления точного значения тепловых потерь можно воспользоваться специализированной программой Valtec. В видеоматериале показа пример работы с ней.
Анатолий Коневецкий, Крым, Ялта
Анатолий Коневецкий, Крым, Ялта
Уважаемая Ольга! Извините,что обращаюсь к Вам еще раз. Что-то у меня по Вашим формулам получается немыслимая тепловая нагрузка: Кир=0,01*(2*9,8*21,6*(1-0,83)+12,25)=0,84 Qот=1,626*25600*0,37*((22-(-6))*1,84*0,000001=0,793 Гкал/час По укрупненной формуле, приведенной выше, получается всего 0,149 Гкал/час. Не могу понять, в чем дело? Разъясните пожалуйста! Извините за беспокойство. Анатолий.
Анатолий Коневецкий, Крым, Ялта
Необходимость расчета тепловой мощности системы отопления
Потребность в вычислении тепловой энергии, необходимой для обогрева комнат и подсобных помещений, связана с тем, что нужно определить основные характеристики системы в зависимости от индивидуальных особенностей проектируемого объекта, включая:
- назначение здания и его тип;
- конфигурацию каждого помещения;
- количество жильцов;
- географическое положение и регион, в котором находится населенный пункт;
- прочие параметры.
Расчет необходимой мощности отопления является важным моментом, его результат используют для вычисления параметров отопительного оборудования, которое планируют установить:
- Подбор котла в зависимости от его мощности. Эффективность функционирования отопительной конструкции определяется правильностью выбора нагревательного агрегата. Котел должен иметь такую производительность, чтобы обеспечить обогрев всех помещений в соответствии с потребностями людей, проживающих в доме или квартире, даже в наиболее холодные зимние дни. Одновременно при наличии у прибора избыточной мощности часть вырабатываемой энергии не будет востребована, а значит, некоторая сумма денег потратится напрасно.
- Необходимость согласовывать подключение к магистральному газопроводу. Для присоединения к газовой сети потребуется ТУ. Для этого подают заявку в соответствующую службу с указанием предполагаемого расхода газа на год и оценкой тепловой мощности в сумме для всех потребителей.
- Выполнение расчетов периферийного оборудования. Расчет тепловых нагрузок на отопление необходим для определения длины трубопровода и сечения труб, производительности циркуляционного насоса, типа батарей и т.д.
Пример перерасчета и уменьшения тепловых нагрузок
Далее мы рассмотрим пример реального уменьшения тепловых нагрузок и затрат на отопления на одном из выполненных нами объектов.
Объект №1 – помещение коммерческого назначения
Помещение коммерческого назначения на первом этаже пяти-этажного здания в Москве.
Основные данные по объекту:
| Адрес объекта | г. Москва |
| Этажность здания | 5 этажей |
| Этаж на котором расположены обследуемые помещения | 1-й |
| Площадь обследуемых помещений | 112,9 м2 |
| Высота этажа | 3,0 м |
| Система отопления | Однотрубная |
| Температурный график | 95-70 оС |
| Расчетный температурный график для этажа на котором находится помещение | 75-70 оС |
| Тип розлива | Верхний |
| Расчетная температура внутреннего воздуха | + 20 оС |
| Отопительные радиаторы, тип, количество | Радиаторы чугунные М-140-АО – 6 шт. Радиатор биметаллический Global (Глобал) – 1 шт. |
| Диаметр труб системы отопления, мм | Ду25 |
| Длина подающего трубопровода системы отопления, м | L = 28,0 м. |
Горячее водоснабжение и вентиляция на данном объекте отсутствовали.
Договорные тепловые нагрузки составляли 0,02 Гкал/час или 47,67 Гкал/год.
Расчет теплопередачи установленных радиаторов отопления с учетом потерь в трубопроводах и способа установки составил 0,007454 Гкал/час.
Максимальный часовой расход на отопление в трубопроводах составил 0.001501 Гкал/час.
В итоге, максимальный часовой расход на отопление составил 0,008955 Гкал/час или 23 Гкал/год.
Годовая экономия = 47,67 – 23 = 24,67 Гкал/год.
При средней стоимости Гкал 1,7 тысяч рублей, годовая экономия на отоплении для объекта площадью 112 м. кв. составила 42 тысячи рублей.
Гидравлический расчёт водоснабжения
Безусловно, “картина” расчета тепла на отопление не может быть полноценной без вычисления таких характеристик, как объём и скорость теплоносителя. В большинстве случаев теплоносителем выступает обычная вода в жидком или газообразном агрегатном состоянии.
Реальный объём теплоносителя рекомендуется рассчитывать через суммирование всех полостей в системе отопления. При использовании одноконтурного котла – это оптимальный вариант. При применении двухконтурных котлов в системе отопления необходимо учитывать расходы горячей воды для гигиенических и иных бытовых целей
Расчет объема воды, подогреваемой двухконтурным котлом для обеспечения жильцов горячей водой и нагрева теплоносителя, производится путем суммирования внутреннего объема отопительного контура и реальных потребностей пользователей в нагретой воде.
Объём горячей воды в отопительной системе рассчитывается по формуле:
W=k*P, где
- W – объём носителя тепла;
- P – мощность котла отопления;
- k – коэффициент мощности (количество литров на единицу мощности, равен 13.5, диапазон – 10-15 л).
В итоге конечная формула выглядит так:
W = 13.5*P
Скорость теплоносителя – заключительная динамическая оценка системы отопления, которая характеризует скорость циркуляции жидкости в системе.
Эта величина помогает оценить тип и диаметр трубопровода:
V=(0.86*P*μ)/∆T, где
- P – мощность котла;
- μ – КПД котла;
- ∆T – разница температур между подаваемой водой и водой обратном контуре.
Используя вышеизложенные способы гидравлического расчёта, удастся получить реальные параметры, которые являются “фундаментом” будущей системы отопления.
Формулы расчёта
Исходя из общих потребностей здания в тепловой энергии и технических характеристик постройки, с целью определения оптимального количества теплоты за единицу времени могут использоваться разные стандартные формулы.
При отсутствии приборов учёта: Q = V × (Тх — Тy) / 1000
| Обозначение | Параметр |
| V | Объём теплового носителя в отопительной системе |
| Тх | Показатели температурного режима нагретого теплоносителя (60-65оС) |
| Тy | Исходная температура не нагретого теплового носителя |
| 1000 | Стандартный поправочный числовой множитель |
Схема отопления с замкнутым типом контура:
Qот = α × qо × V × (Тв — Тн.р) × (1 + Kн.р) × 0,000001
| Обозначение | Параметр |
| α | Корректирующий погодные характеристики числовой множитель при уличном температурном режиме, отличном от минус 30оС |
| V | Показатели объёма строения в соответствии с наружными замерами |
| qо | Отопительный удельный показатель при температурном режиме -30оС |
| tв | Расчётные показатели внутреннего температурного режима в строении |
| tн.р | Расчётный режим наружного температурного режима для проектирования отопительной системы |
| Kн.р | Поправочный числовой множитель в виде соотношения теплопотерь с инфильтрацией и тепловой передачей посредством внешних конструктивных элементов |
Применение поправочного числового множителя
При выполнении расчётов тепловой нагрузки обязательно учитывается поправочный числовой множитель, при помощи которого определяется отличие расчётного температурного режима наружного воздуха для проектов отопительных систем. В таблице представлены поправочные числовые множители для различных климатических зон, расположенных на территории Российской Федерации.
| -35оС | -36оС | -37оС | -38оС | -39оС | -40оС |
| 0,95 | 0,94 | 0,93 | 0,92 | 0,91 | 0,90 |
В других регионах России, где расчётный температурный режим наружных воздушных масс при проектировании отопительной системы находится на уровне минус 31°С или ниже, значения расчётных температур внутри обогреваемых помещений принимаются в соответствии с данными, приведёнными в действующей редакции СНиП 2.08.01-85.
На что обратить внимание при расчётах
В соответствии с действующим СНиП, на каждые 10 м2 обогреваемой площади должно приходится не менее 1 кВт тепловой мощности, но при этом в обязательном порядке учитывается так называемый региональный поправочный числовой множитель:
- зона с умеренными климатическими условиями – 1.2-1.3;
- территория южных регионов – 0.7-0.9;
- районы крайнего севера – 1.5-2.0.
Кроме прочего, немаловажное значение имеет высота потолочных конструкций и индивидуальные тепловые потери, которые напрямую зависят от типовых характеристик эксплуатируемого строения. Как правило, на каждый кубометр полезной площади затрачивается 40 ватт тепловой энергии, но при выполнении расчётов потребуется также учитывать следующие поправки:
- наличие окна – плюс 100 ватт;
- наличие двери – плюс 200 ватт;
- угловое помещение – поправочный числовой множитель 1.2-1.3;
- торцевая часть здания – поправочный числовой множитель 1.2-1.3;
- частное домовладение – поправочный числовой множитель 1.5.
Практическое значение имеют показатели потолочного и стенового сопротивления, потери тепла через конструкции ограждающего типа и функционирующую вентиляционную систему.
| Вид материала | Уровень термического сопротивления |
| Кирпичная кладка в три кирпича | 0,592 м2 × с/Вт |
| Кирпичная кладка в два с половиной кирпича | 0,502 м2 × с/Вт |
| Кирпичная кладка в два кирпича | 0,405 м2 × с/Вт |
| Кирпичная кладка в один кирпич | 0,187 м2 × с/Вт |
| Газосиликатные блоки толщиной 200 мм | 0,476 м2 × с/Вт |
| Газосиликатные блоки толщиной 300 мм | 0,709 м2 × с/Вт |
| Бревенчатые стены толщиной 250 мм | 0,550 м2 × с/Вт |
| Бревенчатые стены толщиной 200 мм | 0,440 м2 × с/Вт |
| Бревенчатые стены толщиной 100 мм | 0,353 м2 × с/Вт |
| Деревянный неутеплённый пол | 1,85 м2 × с/Вт |
| Двойная деревянная дверь | 0,21 м2 × с/Вт |
| Штукатурка толщиной 30 мм | 0,035 м2 × с/Вт |
| Каркасные стены толщиной 20 см с утеплением | 0,703 м2 × с/Вт |
В результате функционирования вентиляционной системы потери тепловой энергии в зданиях составляют порядка 30-40%, через кровельные перекрытия уходит примерно 10-25%, а сквозь стены – около 20-30%, что должно учитываться при проектировании и расчёте тепловой нагрузки.
Скорость теплоносителя
Затем, используя полученные значения расхода теплоносителя, необходимо для каждого участка труб перед радиаторами вычислить скорость движения воды в трубах по формуле:где V – скорость движения теплоносителя, м/с;m – расход теплоносителя через участок трубы, кг/сρ – плотность воды, кг/куб.м. можно принять равной 1000 кг/куб.м.f – площадь поперечного сечения трубы, кв.м. можно посчитать по формуле: π * r2, где r – внутренний диаметр, деленный на 2
Калькулятор скорости теплоносителяm = л/с; труба мм на мм; V = м/с
Нагрузки на ГВС, вентиляцию
Тепловой пункт
Свежий воздух необходим для жизнедеятельности человека, потому системы вентиляции и требуются. Однако, вентиляция значительно увеличивает теплопотери.
Компенсация потерь значительно увеличивает общую тепловую нагрузку. Учитывается на этапе проектирования, расчетов. Формула:
Q=qV(tн.-tв.)
V – общий объём здания по внешнему контуру,
t (н и в) – наружная, внутренняя температура воздуха;
q – удельная величина.
Формула для расчётов снабжения здания горячей водой:
Q=0,042rВ*∆T*P*G
∆T – разница температур воды;
P – количество потребителей (раковин);
В – отношение нагрузок по ГОСТу;
r – плотность воды.
Диаметр трубопровода
Как выяснить минимальное значение внутреннего диаметра трубы розлива либо подводки к отопительному прибору? Не начнём лезть в дебри и воспользуемся таблицей, содержащей готовые результаты для отличия между подачей и обраткой в 20 градусов. Именно это значение характерно для автономных систем.
Большая скорость потока теплоносителя не должна быть больше 1,5 м/с чтобы не было появления шумов, чаще ориентируются на скорость в 1 м/с.
| Внутренний диаметр, мм | Тепловая мощность контура, Вт при скорости потока, м/с | ||
| 0,6 | 0,8 | 1 | |
| 8 | 2450 | 3270 | 4090 |
| 10 | 3830 | 5110 | 6390 |
| 12 | 5520 | 7360 | 9200 |
| 15 | 8620 | 11500 | 14370 |
| 20 | 15330 | 20440 | 25550 |
| 25 | 23950 | 31935 | 39920 |
| 32 | 39240 | 52320 | 65400 |
| 40 | 61315 | 81750 | 102190 |
| 50 | 95800 | 127735 | 168670 |
Скажем, для котла мощностью 20 КВт минимальный внутренний диаметр розлива при скорости потока в 0,8 м/с будет равен 20 мм.
Обратите внимание: внутренний диаметр близок к ДУ (условному проходу) металлической трубы. Пластиковые и металлопластиковые трубы в большинстве случаев маркируются наружным диаметром, который на 6-10 мм больше внутреннего
Так, полипропиленовая труба размером 26 мм имеет внутренний диаметр 20 мм.
Основы теплового расчета сетей
В соответствии со СНиП 11-36—73 “Тепловые сети. Нормы проектирования” тепловой изоляцией покрывают трубопроводы, арматуру, фланцевые соединения и компенсаторы тепловых сетей независимо от температуры теплоносителя и способов прокладки.
Цель теплового расчета сетей — определить толщину тепловой изоляции и падение температуры теплоносителя на данном участке трассы.
Толщину теплоизоляционного слоя определяют по нормам удельных потерь тепла (табл. 15) или на основе технико-экономических расчетов. При этом толщина изоляции трубопровода данного диаметра условного прохода не должна превышать предельного значения, указанного в приложении 4.
Удельные потери тепла (Вт/м) 1 м трубопровода данного диаметра определяют по формуле
Пренебрегая сопротивлением тепловосприятию от теплоносителя к стенке трубопровода и сопротивлением теплопроводности самой стенки, общее тепловое сопротивление при надземной прокладке сети определяют но формуле
Сопротивление теплопроводности слоя тепловой изоляции
Тепловое сопротивление наружной поверхности изоляции
Коэффициент теплоотдачи поверхности изоляции [Вт/(м2*°С)] определяют по эмпирической формуле
Если принять максимально допустимую температуру tн.п=60° С, формула (21) упростится:
При подземной прокладке (в непроходных каналах и бесканальной) для определении R пользуются также формулой (18), только вместо Rн подставляют тепловое сопротивление грунта Rгр которое находят из выражений:
Коэффициент теплопроводности грунта λгр в основном зависит от влажности, в меньшей степени от плотности, механического состава и температуры. Так, на глубине 1,5 м при температуре 5° С глинистые и суглинистые грунты (р=1600 кг/м3) в зависимости от влажности имеют следующие усредненные значения маловлажные — 0,87, влажные — 1,75, водонасыщенные — 1,85 Вт/(м*°С). Коэффициенты теплопроводности тех же грунтов плотностью р=2000 кг/м3 соответственно будут равны: 1,75; 2,55; 2,7 Вт/(м*°С). Для песчаных грунтов (р=2000 кг/м3) значение маловлажных — 1,75, влажных — 2,0, водонасыщенных — 3,4 13т/(м*°С).
Рассмотренный выше расчет относился к одиночному трубопроводу. В двухтрубном подземном теплопроводе потерн тепла каждой трубой по сравнению с однотрубным уменьшаются. Взаимное влияние одной трубы на другую учитывается разностью температур теплоносители каждою трубопровода и грунта, общим тепловым сопротивлением каждого трубопровода R1 и R2, а также дополнительным сопротивлением, определяемым по формуле Е.П. Шубина
Удельные потери тепла (Вт/м) двухтрубным теплопроводом определяют по следующим уравнениям:
Определив удельные потери тепла трубопроводами тепловой сети, сравнивают их значения с соответствующими нормами, приведенными в таблице 15. При отклонении от норм следует изменить толщину изоляционного покрытия в допустимых пределах, подсчитать новое значение Rи и q провести повторно весь расчет q.
Падение температуры теплоносителя воды (°С) на участке трубопровода длиной l (м) находят из уравнения теплового баланса
Падение энтальпии теплоносителя пара (кДж/кг) по аналогии
Что такое Гкал?
Калория – определенное количество энергии, которое необходимо для нагрева 1 грамма воды до 1 градуса. Данное условие соблюдается в условиях атмосферного давления. Для расчетов тепловой энергии применяется большая величина – Гкал. Гигакалория соответствует 1 миллиарду калорий. Данная величина начала использоваться с 1995 года в соответствии с документом Министерства топлива и энергетики.
В России среднее значение потребления на 1 кв.м. составляет 0,9342 Гкал за месяц. В каждом регионе это значение может меняться в большую или меньшую сторону в зависимости от погодных условий.
Что такое гигакалория, если ее перевести в обычные величины?
- 1 Гигакалория равняется 1162,2 киловатт-часам.
- Для того чтобы нагреть 1 тысячу тонн воды до температуры +1 градус потребуется 1 гигакалория.
Выбор радиаторов отопления
Традиционно мощность отопительного радиатора рекомендовано выбирать по площади отапливаемой комнаты, причем с 15-20% завышением мощностных потребностей на всякий случай.
На примере рассмотрим, насколько корректна методика выбора радиатора «10 м2 площади – 1,2 кВт».
Тепловая мощность радиаторов зависит от способа их подключения, что необходимо учитывать при проведении расчетов системы отопления
Исходные данные: угловая комната на первом уровне двухэтажного дома ИЖС; внешняя стена из двухрядной кладки керамического кирпича; ширина комнаты 3 м, длина 4 м, высота потолка 3 м.
По упрощенной схеме выбора предлагается рассчитать площадь помещения, считаем:
3 (ширина) · 4 (длина) = 12 м2
Т.е. необходимая мощность радиатора отопления с 20% надбавкой получается 14,4 кВт. А теперь посчитаем мощностные параметры отопительного радиатора на основании теплопотерь комнаты.
Фактически площадь комнаты влияет на потери тепловой энергии меньше, чем площадь ее стен, выходящих одной стороной наружу здания (фасадных).
Поэтому считать будем именно площадь «уличных» стен, имеющихся в комнате:
3 (ширина) · 3 (высота) + 4 (длина) · 3 (высота) = 21 м2
Зная площадь стен, передающих тепло «на улицу», рассчитаем теплопотери при разнице комнатной и уличной температуры в 30о (в доме +18 оС, снаружи -12 оС), причем сразу в киловатт-часах:
0,91 · 21 · 30 : 1000 = 0,57 кВт,
Где: 0,91 – сопротивление теплопередачи м2 комнатных стен, выходящих «на улицу»; 21 – площадь «уличных» стен; 30 – разница температур внутри и снаружи дома; 1000 – число ватт в киловатте.
Согласно строительным стандартам приборы отопления располагают в местах максимальных теплопотерь. Например, радиаторы устанавливаются под оконными проемами, тепловые пушки – над входом в дом. В угловых комнатах батареи устанавливаются на глухие стены, подверженные максимальному воздействию ветров
Выходит, что для компенсации потерь тепла через фасадные стены данной конструкции, при 30о разнице температур в доме и на улице достаточно отопления мощностью 0,57 кВт·ч. Увеличим необходимую мощность на 20, даже на 30% – получаем 0,74 кВт·ч.
Таким образом, реальные мощностные потребности отопления могут быть значительно ниже, чем торговая схема «1,2 кВт на квадратный метр площади помещения».
Причем корректное вычисление необходимых мощностей отопительных радиаторов позволит сократить объем теплоносителя в системе отопления, что уменьшит нагрузку на котел и расходы на топливо.
Что это такое
Термин, в сущности, интуитивно-понятный. Под тепловой нагрузкой подразумевается то количество тепловой энергии, которое необходимо для поддержания в здании, квартире или отдельном помещении комфортной температуры.
Максимальная часовая нагрузка на отопление, таким образом – это, то количество тепла, которое может потребоваться для поддержания нормированных параметров в течение часа в наиболее неблагоприятных условиях.
Какие условия считать неблагоприятными? Вопрос неразрывно связан с тем, от чего, собственно, зависит тепловая нагрузка.
Факторы
Итак, что влияет на потребность здания в тепле?
- Материал и толщина стен. Понятно, что стена в 1 кирпич (25 сантиметров) и стена из газобетона под 15-сантиметровой пенопластовой шубой пропустят ОЧЕНЬ разное количество тепловой энергии.
- Материал и структура кровли. Плоская крыша из железобетонных плит и утепленный чердак тоже будут весьма заметно различаться по теплопотерям.
- Вентиляция — еще один важный фактор. Ее производительность, наличие или отсутствие системы рекуперации тепла влияют на то, сколько тепла теряется с отработанным воздухом.
- Площадь остекления. Через окна и стеклянные фасады теряется заметно больше тепла, чем через сплошные стены.
Стены дома на фото зачернены именно для того, чтобы поглощать как можно больше солнечного тепла.
- Дельта температур между помещением и улицей определяет тепловой поток через ограждающие конструкции при постоянном сопротивлении теплопередаче. При +5 и -30 на улице дом будет терять разное количество тепла. Уменьшит, разумеется, потребность в тепловой энергии и снижение температуры внутри здания.
- Наконец, в проект часто приходится закладывать перспективы дальнейшего строительства. Скажем, если текущая тепловая нагрузка равна 15 киловаттам, но в ближайшем будущем планируется пристроить к дому утепленную веранду — логично приобрести бытовой отопительный котел с запасом по тепловой мощности.
Распределение
В случае водяного отопления пиковая тепловая мощность источника тепла должна быть равна сумме тепловой мощности всех отопительных приборов в доме. Разумеется, разводка тоже не должна становиться узким местом.
Распределение отопительных приборов по помещениям определяется несколькими факторами:
- Площадью комнаты и высотой ее потолка;
- Расположением внутри здания. Угловые и торцевые помещения теряют больше тепла, чем те, которые расположены в середине дома.
- Удаленностью от источника тепла. В индивидуальном строительстве этот параметр означает удаленность от котла, в системе центрального отопления многоквартирного дома — тем, подключена батарея к стояку подачи или обратки и тем, на каком этаже вы живете.
Как распределятся температуры в случае верхнего розлива — догадаться тоже нетрудно.
- Желаемой температурой в помещении. Помимо фильтрации тепла через внешние стены, внутри здания при неравномерном распределении температур тоже будет заметна миграция тепловой энергии через перегородки.
Рекомендованные СНиП значения таковы:
- Для жилых комнат в середине здания — 20 градусов;
- Для жилых комнат в углу или торце дома — 22 градуса. Более высокая температура, среди прочего, препятствует промерзанию стен.
- Для кухни — 18 градусов. В ней, как правило, есть большое количество собственных источников тепла — от холодильника до электроплиты.
- Для ванной комнаты и совмещенного санузла нормой являются 25С.
В случае воздушного отопления тепловой поток, поступающий в отдельную комнату, определяется пропускной способностью воздушного рукава. Как правило, простейший метод регулировки — ручная подстройка положений регулируемых вентиляционных решеток с контролем температур по термометру.
Наконец, в случае, если речь идет о системе обогрева с распределенными источниками тепла (электрические или газовые конвектора, электрические теплые полы, масляные радиаторы отопления, инфракрасные обогреватели и кондиционеры) необходимый температурный режим просто задается на термостате. Все, что требуется от вас — обеспечить пиковую тепловую мощность приборов на уровне пика теплопотерь помещения.
Электрические радиаторы и конвектора снабжаются термостатами. Средняя тепловая мощность автоматически подгоняется по потребность помещения в тепле.
Выводы и полезное видео по теме
Особенности, преимущества и недостатки естественной и принудительной систем циркуляции теплоносителя для систем отопления:
Подводя итого вычислений гидравлического расчёта, в результате получили конкретные физические характеристики будущей системы отопления.
Естественно, что это упрощенная схема расчёта, которая даёт приблизительные данные относительно гидравлического расчёта для системы отопления типичной двухкомнатной квартиры.
Пытаетесь самостоятельно провести гидравлический расчет отопительной системы? А может, не согласны с изложенным материалом? Ждем ваших комментариев и вопросов – блок для обратной связи расположен ниже.
Итоги
Таким образом, выполнив расчет расхода воды на отопление, можно узнать, какой мощности насос следует приобретать в конкретном случае. Переплачивать не имеет смысла, это не экономно и не повлияет на тепловые характеристики системы обогрева. Если циркуляционный насос рассчитать не правильно, то он не потянет нужный объём теплоносителя, более того — быстро выйдет из строя.
В среднем мощность, которой обладают циркуляционные насосы, составляет 10 куб. м/ч. В этом значении заложен запас мощности, поэтому температуру в помещении можно увеличивать без опасения, что насос выйдет из строя. На необходимость изменения температуры жилища могут влиять непредвиденные ситуации, например, аномальные морозы.
Правильно сбалансированная отопительная система, которая работает по принципу принудительной циркуляции, покажет высокий КПД. Это окупит монтаж насоса и затраченное электричество.
Вот и ответ на вопрос, зачем нужно делать расчет расхода теплоносителя в системе отопления.
В идеале, всеми расчетами должны заниматься специалисты с инженерным образованием. Но не всегда есть возможность найти специалиста. Используя формулы и таблицы, можно сделать расчёт и самостоятельно. После того, как будет определена мощность циркуляционного насоса нужной производительности, его можно подобрать в каталоге.
