Норматив індивідуального споживання опалення. Розрахунок теплової енергії на опалення

Метод теплового розрахунку являє собою визначення площі поверхні кожного окремого опалювального приладу, що віддає в приміщення тепло. Розрахунок теплової енергії на опалення в даному випадку враховує максимальний рівеньтемператури теплоносія, який призначений для тих опалювальних елементів, для яких проводиться теплотехнічний розрахунок системи опалення. Тобто, якщо теплоносій - вода, то береться середня її температура в опалювальної системи. При цьому враховується витрата теплоносія. Так само, якщо теплоносієм є пара, то розрахунок тепла на опалення використовує значення вищої температурипара за певного рівня тиску в опалювальному приладі.

Методика розрахунку

Щоб розрахувати теплоенергію на опалення, необхідно взяти показники теплопотреби окремого приміщення. При цьому з даних слід відняти тепловіддачу теплопроводу, розташованого в цьому приміщенні.

Площа поверхні, що віддає тепло, залежатиме від кількох факторів – насамперед від типу використовуваного приладу, від принципу з'єднання його з трубами і від того, як саме він знаходиться в приміщенні. При цьому слід зазначити, що всі ці параметри також впливають на щільність потоку тепла, що виходить від приладу.

Розрахунок опалювальних приладів системи опалення – тепловіддачу опалювального приладу Q можна визначити за такою формулою:

Q пр = q пр * A p.

Однак скористатися нею можна тільки в тому випадку, якщо відомий показник поверхневої щільності теплового приладу пр (Вт/м 2).

Звідси можна обчислити і розрахункову площу Ар. При цьому важливо розуміти, що розрахункова площа будь-якого опалювального приладу не залежить від типу теплоносія.

А р = Q np /q np ,

у якій Q np – рівень необхідної для певного приміщення тепловіддачі приладу.

Тепловий розрахунок опалення враховує, що визначення тепловіддачі приладу для певного приміщення використовується формула:

Q пp = Q п - µ тр * Q тр

при цьому показник Q п - це теплопотреба кімнати, Q тр - сумарна тепловіддача всіх елементів опалювальної системи, розташованої в кімнаті. Розрахунок теплового навантаження на опалення має на увазі, що сюди відноситься не тільки радіатор, а й труби, які до нього підведені, і транзитний теплопровід (якщо є). У цій формулі µ тр – коефіцієнт поправки, який передбачає часткову тепловіддачу системи, розраховану підтримку постійної температури у приміщенні. При цьому розмір виправлення може коливатися в залежності від того, як саме прокладалися труби опалювальної системи в приміщенні. Зокрема – при відкритому методі – 0,9; у борозні стіни – 0,5; вмуровані у бетонну стіну – 1,8.

Розрахунок необхідної потужностіопалення, тобто сумарна тепловіддача (Q тр - Вт) всіх елементів опалювальної системи визначається за допомогою наступної формули:

Q тр = µk тр *µ*d н *l*(t г - t в)

У ній k тр - показник коефіцієнта тепловіддачі певного відрізка трубопроводу, розташованого в приміщенні, d н - зовнішній діаметртруби, l - Довжина відрізка. Показники t г і t показують температуру теплоносія і повітря в приміщенні.

Формула Q тр = q в *l + q г *l гвикористовується визначення рівня тепловіддачі теплопроводу, що у приміщенні. Для визначення показників слід звернутися до спеціальної довідкову літературу. У ній можна знайти визначення теплової потужності системи опалення – визначення тепловіддачі вертикально (q в) та горизонтально (q г) прокладеного у приміщенні теплопроводу. Знайдені даними показують тепловіддачу 1м труби.

Перед тим, як розрахувати гкал на опалення, протягом багатьох років обчислення, що виробляються за формулою A p = Q np /q np та вимірювання поверхонь опалювальної системи, що віддають тепло, проводилися з використанням умовної одиниці – еквівалентних квадратних метрах. При цьому екм був умовно дорівнює поверхні приладу опалення з тепловіддачею 435 ккал/год (506 Вт). Розрахунок гкал на опалення передбачає, що при цьому різниця температур теплоносія і повітря (t г - t в) у приміщенні становила 64,5 ° С, а відносна витрата води в системі дорівнювала показнику G отн = l,0.

Розрахунок теплових навантажень на опалення має на увазі, що при цьому гладкотрубні та панельні опалювальні прилади, які мали більшу тепловіддачу, ніж еталонні радіатори часів СРСР, мали площу екм, яка значно відрізнялася від показника їхньої фізичної площі. Відповідно, площа екм менш ефективних опалювальних приладів була значно нижчою, ніж їхня площа фізична.

Втім, такий двоїстий замір площі приладів опалення в 1984 році було спрощено, і екм скасували. Таким чином, з того моменту площа опалювального приладу вимірювалася тільки м2.

Після того як буде прорахована необхідна для приміщення площа опалювального приладу та розрахунок теплової потужності системи опалення, можна приступати до підбору необхідного радіатора за каталогом опалювальних елементів.

При цьому виходить, що найчастіше площа елемента, що купується, виходить дещо більше тієї, яка була отримана шляхом обчислень. Це досить легко пояснити – адже подібна поправка враховується заздалегідь у вигляді введення у формули підвищуючого коефіцієнта µ 1 .

Сьогодні дуже поширені секційні радіатори. Їхня довжина безпосередньо залежить від кількості використовуваних секцій. Для того, щоб зробити розрахунок кількості тепла на опалення - тобто, вирахувати оптимальну кількість секцій для певного приміщення, використовується формула:

N = (A p /a 1)(µ 4 / µ 3)

У ній а 1 це площа однієї секції радіатора, обраного для установки в приміщенні. Вимірюється в м2. µ 4 –коефіцієнт поправки, який вноситься на спосіб встановлення опалювального радіатора. µ 3 – коефіцієнт поправки, що вказує реальну кількість секцій у радіаторі (µ 3 – 1,0 за умови, що А р = 2,0 м 2 ). Для стандартних радіаторів типу М-140 цей параметр визначається за формулою:

µ 3 =0,97+0,06/А р

При теплових випробуваннях використовуються стандартні радіатори, що складаються в середньому з 7-8 секцій. Тобто визначений нами розрахунок витрати тепла на опалення – тобто коефіцієнт теплопередачі є реальним лише для радіаторів саме такого розміру.

Слід зазначити, що з радіаторів з меншою кількістю секцій спостерігається незначне збільшення рівня тепловіддачі.

Це з тим, що у крайніх секціях тепловий потік дещо активніший. Крім того, відкриті торці радіатора сприяють більшій тепловіддачі повітря приміщення. Якщо кількість секцій більше - спостерігається ослаблення струму в крайніх секціях. Відповідно, для досягнення необхідного рівнятепловіддачі найбільш раціональним є незначне збільшення довжини радіатора за рахунок додавання секцій, що не вплине потужність системи опалення.

Для тих радіаторів, площа однієї секції в яких становить 0,25 м 2 існує формула для визначення коефіцієнта µ 3:

µ 3 = 0,92 + 0,16/А р

Але слід враховувати, що дуже рідко при використанні цієї формули виходить ціла кількість секцій. Найчастіше шукана кількість виявляється дрібним. Розрахунок нагрівальних приладівсистеми опалення передбачає, що для отримання точнішого результату допустимо незначне (не більше ніж на 5%) зниження коефіцієнта Ар. Така дія призводить до обмеження рівня відхилення температурного показника у приміщенні. Коли здійснено розрахунок тепла на опалення приміщення, після отримання результату встановлюється радіатор з максимально близькою до отриманого значення кількістю секцій.

Розрахунок потужності опалення за площею передбачає, що певні умови на встановлення радіаторів накладає і архітектура будинку.

Зокрема, якщо є зовнішня ніша під вікном, то довжина радіатора повинна бути меншою за довжину ніші – не менше ніж на 0,4 м. Така умова дійсна лише при прямій підводці труби до радіатора. Якщо застосована підводка з качкою, різниця довжини ніші і радіатора повинна становити мінімум 0,6 м. При цьому зайві секції слід виділити як окремий радіатор.

Для окремих моделей радіаторів формула розрахунку тепла на опалення – тобто визначення довжини не застосовується, оскільки даний параметр заздалегідь визначений виробником. Це повною мірою стосується радіаторів типу РСВ або РСГ. Однак нерідкі випадки, коли для збільшення площі опалювального приладу даного типу використовується просто паралельна установка двох панелей поруч.

Якщо панельний радіатор визначений як єдиний допустимий для цього приміщення, то для визначення кількості необхідних радіаторів використовується:

N = A p / a 1 .

У цьому площа радіатора – відомий параметр. Якщо буде встановлено два паралельні блоки радіаторів, показник А р збільшують, визначаючи знижений коефіцієнт теплопередачі.

У разі використання конвекторів з кожухом розрахунок потужності опалення враховує, що їхня довжина також визначається виключно існуючим модельним рядом. Зокрема, підлоговий конвектор «Ритм» представлений у двох моделях із довжиною кожуха 1 м та 1,5 м. Настінні конвектори також можуть незначно відрізнятись один від одного.

У разі застосування конвектора без кожуха існує формула, що допомагає визначити кількість елементів приладу, після чого можна реалізувати розрахунок потужності системи опалення:

N = A p / (n * a 1)

Тут n – кількість рядів та ярусів елементів, які й становлять площу конвектора. При цьому a 1 – площа однієї труби чи елемента. У цьому щодо розрахункової площі конвектора необхідно враховувати як кількість його елементів, а й спосіб їх з'єднання.

У разі застосування в опалювальній системі гладкотрубного приладу тривалість його гріючої труби обчислюється наступним чином:

l = А р * µ 4 / (n * a 1)

µ 4 - коефіцієнт поправки, який вноситься за наявності декоративного укриття труби; n - кількість рядів або ярусів труб, що гріють; а 1 - параметр, що характеризує площу одного метра горизонтальної труби при певному заздалегідь діаметрі.

Для отримання більш точного (а не дробового числа) допускається незначне (не більше ніж на 0,1 м 2 або 5%) зниження показника А.

Приклад №1

Необхідно визначити правильну кількість секцій для радіатора М140-А, який буде встановлений у приміщенні на верхньому поверсі. При цьому зовнішня стіна, під підвіконням ніша відсутня. А відстань від нього до радіатора складає всього 4 см. Висота приміщення 2,7 м. Q n =1410 Вт, а t =18 °С. Умови підключення радіатора: приєднання до однотрубного стояка проточно-регульованого типу (D y 20, кран КРТ з підведенням 0,4 м); розведення опалювальної системи верхня, t г = 105 ° С, а витрата теплоносія по стояку становить G ст = 300 кг/год. Різниця температури теплоносія стояка, що подає, і розглядається становить 2°С.

Визначаємо середній показник температури в радіаторі:

t порівн = (105 - 2) - 0,5х1410х1,06х1,02х3,6 / (4,187х300) = 100,8 °С.

Спираючись на отримані дані, обчислюємо густину теплового потоку:

t ср = 100,8 - 18 = 82,8 ° С

При цьому слід зазначити, що відбулася незначна зміна рівня витрат води (360 до 300 кг/год). Цей параметр ніяк не впливає на q np .

Q пр =650(82,8/70)1+0,3=809Вт/м2.

Далі визначаємо рівень тепловіддачі горизонтально (1г = 0,8 м) та вертикально (1в = 2,7 - 0,5 = 2,2 м) розташованих труб. Для цього слід скористатися формулою Q тр =q в хl + q г хl р.

Отримуємо:

Q тр = 93х2, 2 + 115х0, 8 = 296 Вт.

Розраховуємо площу необхідного радіатора за формулою A p = Q np /q np і Q пp = Q п - µ тр хQ тр:

А р = (1410-0,9 х296) / 809 = 1,41 м 2 .

Розраховуємо необхідну кількість секцій радіатора М140-А, враховуючи, що площа однієї секції становить 0,254 м2:

м 2 (µ4 = 1,05, µ 3 = 0,97 + 0,06 / 1,41 = 1,01, скористаємося формулою µ 3 = 0,97 + 0,06 / А р і визначаємо:

N=(1,41/0,254)х(1,05/1,01)=5,8.
Тобто розрахунок споживання тепла на опалення показав, що в приміщенні для досягнення максимально комфортної температури слід встановити радіатор, що складається з 6 секцій.

Приклад №2

Необхідно визначити марку відкритого настінного конвектора з кожухом КН-20к "Універсал-20", який встановлюється на однотрубний стояк проточного типу. Кран біля приладу, що встановлюється, відсутній.

Визначає середню температуру води у конвекторі:

tcp = (105 – 2) – 0,5х1410х1,04х1,02х3,6 / (4,187х300) = 100,9 °С.

У конвекторах «Універсал-20» щільність теплового потоку дорівнює 357 Вт/м 2 . За формулою q пр =q ном (µ t ср /70) 1+n (G пр /360) p перераховуємо дані:

q np = 357 (82,9 / 70) 1 +0,3 (300 / 360) 0,07 = 439 Вт / м 2 .

Визначаємо рівень тепловіддачі горизонтальних (1 г -=0,8 м) і вертикальних (l =2,7 м) труб (з урахуванням D y 20) використовуючи формулу Q тр = q в хl +q г хl р. Отримуємо:

Q тр = 93х2, 7 + 115х0, 8 = 343 Вт.

Скориставшись формулою A p = Q np /q np і Q пp = Q п - µ тр хQ тр, визначаємо розрахункову площу конвектора:

А р = (1410 – 0,9 х343) / 439 = 2,51 м 2 .

Тобто, до установки прийнято конвектор «Універсал-20», довжина кожуха якого становить 0,845 м (модель КН 230-0,918, площа якої 2,57 м 2 ).

Приклад №3

Для системи парового опаленнянеобхідно визначити кількість та довжину чавунних ребристих труб за умови, що установка відкритого типуі виробляється у два яруси. При цьому надлишковий тиск пари становить 0,02 МПа.

Додаткові характеристики: t на ac = 104,25 ° С, t = 15 ° С, Q п = 6500 Вт, Q тр = 350 Вт.

Скориставшись формулою µ t н = t нас - t в, визначимо різницю температур:

µ t н = 104,25-15 = 89,25 °С.

Визначаємо густину теплового потоку, скориставшись відомим коефіцієнтом передачі даного типу труб у разі, коли вони встановлюються паралельно одна над іншою - к=5,8 Вт/(м2-°С). Отримуємо:

q np = k np х µ t н = 5,8-89,25 = 518 Вт/м 2 .

Формула A p = Q np /q np допомагає визначити необхідну площу приладу:

А р = (6500 – 0,9 х350) / 518 = 11,9 м 2 .

Щоб визначити кількість необхідних труб, N = A p / (nхa 1). При цьому слід скористатися такими даними: довжина однієї туби – 1,5 м, площа нагрівальної поверхні – 3м2.

Обчислюємо: N = 11,9 / (2х3,0) = 2 шт.

Тобто, в кожному ярусі необхідно встановити дві труби довжиною 1,5 м. кожна. При цьому обчислимо загальну площу даного опалювального приладу: А = 3,0 х * 2х2 = 12,0 м 2 .

Додати коментар

Грамотно здійснені розрахунки опалювальної системи для будь-якої споруди – житлового будинку, цеху, офісу, магазину та ін., будуть гарантією її стабільної, коректної, надійної та безшумної експлуатації. Крім цього, ви уникнете непорозумінь з працівниками ЖКГ, зайвих фінансових витрат і втрат енергії. Розрахувати опалення можна за кілька етапів.

Стадії розрахунків

• Для початку потрібно дізнатися теплові втратибудівлі.Це потрібно, щоб визначити потужність котла, а також кожного радіатора. Тепловтрати розраховуються для кожного приміщення, що має зовнішню стіну.

Зверніть увагу! Далі треба буде перевірити дані. Отримані цифри поділіть на квадратуру кімнати. Таким чином, ви отримаєте питомі теплові втрати (Вт/м2). Як правило, це 50/150 Вт/м². Якщо отримані дані сильно відмінні від зазначених, то ви припустилися помилки. Тому ціна складання опалювальної системи буде надто високою.

• Далі необхідно підібрати температурний режим.Бажано для підрахунків прийняти такі параметри: 75-65-20 ° (котел-радіатори-кімната). Такий режим температур, коли проводиться розрахунок тепла, відповідає нормі опалення європейської EN 442.

• Потім потрібно вибрати потужність, Виходячи з даних по тепловтратах в кімнатах.
• Після цього здійснюється гідравлічний розрахунок- Опалення без нього не буде ефективним. Він потрібен, щоб визначити діаметр труб і технічні властивості циркуляційного насоса. Якщо будинок приватний, то переріз труб можна вибрати за таблицею, яка буде наведена нижче.
• Далі потрібно визначитися з
• Потім знаходиться обсяг опалювальної системи. Її місткість потрібно знати, щоб вибрати розширювальний бак або переконатися, що обсягу водяного бачка, що вже вбудований в теплогенератор, вистачить. Отримати необхідні дані вам допоможе будь-який он-лайн калькулятор.

Тепловий розрахунок

Щоб здійснити теплотехнічний етап проектування системи опалення, вам знадобляться вихідні дані.

Що потрібно для початку роботи

1. Насамперед вам необхідний буде проект будівництва. У ньому мають бути вказані зовнішні та внутрішні розміри кожної з кімнат, а також вікон та зовнішніх дверних отворів.
2. Далі дізнайтесь дані про розташування будови щодо сторін світла, а також кліматичних умов у вашій місцевості.
3. Зберіть інформацію про висоту та склад зовнішніх стін.
4. Вам треба буде знати і параметри матеріалів підлоги (від приміщення до грунту), а також стелі (від приміщень до вулиці).

Після того, як зберете всі дані, можете розпочати розрахунок витрати тепла на опалення. У результаті роботи ви зберете інформацію, на основі якої зможете здійснити гідравлічні підрахунки.

Потрібна формула

Розрахунок теплових навантажень на систему повинен визначати тепловтрати та потужність котла. У разі формула розрахунку опалення така:

Мк = 1.2 ∙ Тп, де:

• Мк - потужність теплогенератора, кВт;
• Тп - тепловтрати будівлі;
• 1.2 – це запас, що дорівнює 20%.

Зверніть увагу! Цей коефіцієнт запасу враховує можливість падіння тиску в газопровідній системі взимку, крім цього – непередбачені теплові втрати. Наприклад, як показує фото, через розбите вікно, погану теплоізоляцію дверей, сильні морози. Такий запас дозволяє широко регулювати режим температур.

Слід зазначити, коли провадиться підрахунок кількості теплової енергії, її втрати по будівлі розподіляються не рівномірно, в середньому цифри такі:

• зовнішні стіни втрачають близько 40% загальної цифри;
• через вікна йде 20%;
• підлоги віддають приблизно 10%;
• крізь дах випаровується 10%;
• 20% йдуть через вентиляцію та двері.

Коефіцієнти матеріалів

Далі методика розрахунку теплової енергії на опалення враховує матеріали будинку. Вони безпосередньо впливають на рівень втрат тепла. За підрахунками, щоб врахувати всі чинники, застосовуються такі коефіцієнти:

• К1 – вид вікон;
• К2 – теплоізоляція стін;
• К3 – означає співвідношення площею вікон і підлог;
• К4 – мінімальний режим температури зовні;
• К5 – число зовнішніх стін будівлі;
• К6 – поверховість споруди;
• К7 – висота кімнати.

Що стосується вікон, коефіцієнти їх тепловтрат рівні:

• традиційне скління - 1.27;
• двокамерні склопакети – 1;
• трикамерні аналоги – 0.85.

Чим більший обсяг мають вікна щодо підлоги, тим більша кількість тепла втрачає будівлю.

Коли робите розрахунок споживання теплової енергії на опалення, враховуйте, що матеріал стін має такі величини коефіцієнта:

• блоки чи панелі з бетону – 1.25/1.5;
• брус чи колоди – 1.25;
• кладка в 1.5 цегли – 1.5;
• кладка в 2.5 цегли – 1.1;
• пінобетонні блоки – 1.

При негативних температурах теплові витоку також збільшуються.

1. До -10 ° коефіцієнт дорівнюватиме 0.7.
2. Від -10 ° він становитиме 0.8.
3. При -15 ° потрібно оперувати цифрою 0.9.
4. До -20 ° - 1.
5. Від -25 ° величина коефіцієнта буде 1.1.
6. При -30 ° він становитиме 1.2.
7. До -35 ° дана величина дорівнює 1.3.

Коли ви робите розрахунок теплової енергії, враховуйте, що її втрати залежні і від того, скільки зовнішніх стін у будівлі:

• одна зовнішня стіна – 1%;
• 2 стінки – 1.2;
• 3 зовнішні стіни - 1.22;
• 4 стіни – 1.33.

Число поверхів або вид приміщення, що розташований над житловою кімнатою, впливають на коефіцієнт К6. Коли будинок має від двох поверхів та вище, розрахунок теплоенергії на опалення враховує коефіцієнт 0.82. Якщо при цьому будівля має тепле горище, цифра змінюється на 0.91, якщо дане приміщення не утеплене, то на 1.

Висота стінок впливає на рівень коефіцієнта так:

• 2.5 м - 1;
• 3 м - 1.05;
• 3.5 м – 1.1;
• 4 м – 1.15;
• 4.5 м – 1.2.

Крім того, методика розрахунку потреби теплової енергії на опалення враховує площу кімнати — Пк, а також питоме значення теплових втрат — УДтп.

Кінцева формула для необхідного підрахунку коефіцієнта тепловтрат виглядає таким чином:

Тп = УДтп ∙ Пл ∙ К1 ∙ К2 ∙ К3 ∙ К4 ∙ К5 ∙ К6 ∙ К7.При цьому УДТП становить 100 Вт/м².

Приклад розрахунків

Будівництво, для якого ми знаходимо навантаження на опалювальну систему, матиме наступні параметри.

1. Вікна із подвійними склопакетами, тобто. К1 становить 1.
2. Зовнішні стіни – пінобетонні, коефіцієнт такий самий. 3 їх зовнішні, іншими словами К5 становить 1.22.
3. Квадратура вікон дорівнює 23% від аналогічного показника підлоги К3 становить 1.1.
4. Зовні температура -15 °, К4 дорівнює 0.9.
5. Горище будівлі не утеплене, тобто К6 буде 1.
6. Висота стель три метри, тобто. К7 складає 1.05.
7. Площа приміщень дорівнює 135 м ².

Знаючи всі цифри, підставляємо їх у формулу:

Пт = 135 ∙ 100 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 1.1 ∙ 0,9 ∙ 1.22 ∙ 1 ∙ 1.05 = 17120.565 Вт (17.1206 кВт).

Тепер ви можете своїми руками прорахувати потужність теплогенератора:

Мк = 1.2 ∙ 17.1206 = 20.54472 кВт.

Гідравлічний розрахунок для обігрівальної системи

Цей етап проектування допоможе вам правильно вибрати довжину та діаметр труб, а також грамотно збалансувати опалювальну систему за допомогою радіаторних клапанів. Цей розрахунок дасть вам можливість підібрати потужність електричного циркуляційного насоса.

За підсумками гідравлічних підрахунків потрібно дізнатися такі цифри:

• M - величину витрати води в системі (кг/с);
• DP – втрати напору;
• DP1, DP2 ... DPn, - Напір, що втрачається, від теплового генератора до кожної батареї.

Витрату дізнаємося за формулою:

M = Q/Cp ∙ DPt

1. Q означає загальну потужність опалення, що береться з урахуванням теплових втрат будинку.
2. Cp – це рівень питомої теплоємності води. Щоб спростити підрахунки, її можна прийняти за 4.19 кДж.
3. DPt – температурна різниця на вході та виході з котла.

Тим же чином можна розрахувати витрати води (теплоносія) на будь-якій ділянці трубопроводу. Ділянки обирайте те щоб швидкість рідини була однаковою. За даними нормативу, розбиття на ділянки треба здійснювати до редукції чи трійника. Далі підсумуйте потужність всіх батарей, до яких підводиться вода через кожний проміжок труб. Потім підставте величину озвучену вище формулу. Ці підрахунки необхідно зробити для труб перед кожною з батарей.

V = M/P ∙ F

• V – швидкість просування теплоносія (м/с);
• M – витрати води на ділянці труби (кг/с);
• P – її густина (1 т/м³);
  • F є площею поперечного перерізу труб (м²), вона знаходиться за формулою: π ∙ r/2, де буква r означає внутрішній діаметр.

DPpтр = R ∙ L,

• R означає питомі втрати при терті у трубі (Па/м);
• L є довжиною ділянки (м);

Після цього порахуйте втрати напору на опорах (арматура, фітинги), формула дій:

Dмс = Σξ ∙ V²/2 ∙ P

• Σξ позначає суму коефіцієнтів місцевих опорів на цій ділянці;
• V - швидкість води в системі
• Р – це густина теплоносія.

Зверніть увагу! Щоб циркуляційний насос достатньо забезпечував теплом усі батареї, втрати напору на довгих гілках системи не повинні перевищувати 20000 Па. Швидкість перебігу теплоносія має бути від 0.25 до 1.5 м/с.

Якщо швидкість перевищує зазначене значення, в системі з'явиться шум. Мінімальне значення швидкості 0,.25 м/с рекомендовано сніп №2.04.05-91, щоб труби не завозились.

Щоб дотриматися всіх озвучених умов, треба правильно вибрати діаметр труб. Зробити це ви можете за таблицею, де вказана сумарна потужність батарей.

Наприкінці статті ви можете переглянути навчальне відео на її тему.

Витрата теплової енергії на опалення

Система опалення вашого будинку має бути зібрана грамотно. Тільки так можна гарантувати ефективне її функціонування, економію палива, високу тепловіддачу та безшумність роботи. Усі чотири якості визначають рівень комфортного проживання взимку всередині будинку. Тому розрахунок тепла – це необхідна процедура.

Щоб правильно провести розрахунок, потрібні знання формул та різних коефіцієнтів, що ґрунтуються на стані будинку в цілому.

Що потрібне для розрахунку?

Так званий тепловий розрахунок проводиться у кілька етапів:

1. Спочатку необхідно визначити теплові втрати самої будівлі. Зазвичай тепловтрати розраховуються для приміщень, які мають хоча б одну зовнішню стіну. Цей показник допоможе визначити потужність опалювального котлата радіаторів.
2. Потім визначається температурний режим. Тут треба враховувати взаємозв'язок трьох позицій, а точніше, трьох температур – котла, радіаторів та повітря у приміщенні. Оптимальний варіанту тій же послідовності – 75С-65С-20С. Він є основою європейського стандарту EN 442.
3. З урахуванням тепловтрат приміщення визначається потужність опалювальних батарей.
4. Наступний етап – гідравлічний розрахунок. Саме він дозволить точно визначити всі метричні характеристики елементів системи опалення – діаметр труб, фітингів, запірної арматури та інше. Плюс на основі розрахунку буде обрано розширювальний бак та циркуляційний насос.
5. Розраховується потужність опалювального казана.
6. І останній етап – це визначення загального обсягу опалювальної системи. Тобто скільки теплоносія знадобиться, щоб заповнити її. До речі, обсяг розширювального бачкатеж визначатиметься виходячи з цього показника. Додамо, що обсяг опалення допоможе дізнатися, чи вистачить об'єму (кількості літрів) розширювального бака, який вбудований в опалювальний котел, або доведеться придбати додаткову ємність.

До речі, щодо теплових втрат. Існують певні норми, які виставлені фахівцями як стандарт.Цей показник, а, точніше, співвідношення визначає майбутню ефективну роботу всієї опалювальної системи в цілому. Це співвідношення дорівнює – 50/150 Вт/м². Тобто тут використовується співвідношення потужності системи та опалювальної площі приміщення.

Тепловий розрахунок

Нормативи витрати теплової енергії

Теплові навантаження розраховуються з урахуванням потужності опалювального агрегату та теплових втрат будівлі. Тому, щоб визначити потужність котла, необхідно тепловтрати будівлі помножити на підвищуючий коефіцієнт 1,2. Це своєрідний запас, що дорівнює 20%.

Навіщо потрібен такий коефіцієнт? З його допомогою можна:

• Прогнозувати падіння тиску газу у магістралі. Адже взимку споживачів додається, і кожен намагається взяти палива більше за інші.
• Варіювати температурний режим усередині приміщень будинку.

Додамо, що теплові втрати не можуть розподілятися по всій конструкції будівлі рівномірно. Різниця показників може бути досить великою. Ось деякі приклади:

• Через зовнішні стіни залишає будинок до 40% тепла.
• Через підлогу – до 10%.
• Те саме стосується і даху.
• Через вентиляційну систему – до 20%.
• Через двері та вікна - 10%.

Матеріали

Отже, з конструкцією будівлі розібралися і зробили один дуже важливий висновок, що від архітектури самого будинку та місця розташування залежать втрати тепла, які необхідно компенсувати. Але багато що визначається і матеріалами стін, даху та підлоги, а також наявністю або відсутністю теплоізоляції. Це важливий чинник.

Наприклад, визначимо коефіцієнти, що знижують тепловтрати, що залежать від віконних конструкцій:

• Звичайні дерев'яні вікна зі звичайним склом. Для розрахунку теплової енергії у разі використовується коефіцієнт, рівний 1,27. Тобто через такий вид скління відбувається витік теплової енергії, що дорівнює 27% від загального показника.
• Якщо встановлені пластикові вікна із двокамерними склопакетами, то використовується коефіцієнт 1,0.
• Якщо встановлені пластикові вікна із шестикамерного профілю та з трикамерним склопакетом, то береться коефіцієнт 0,85.

Ідемо далі, розбираючись із вікнами. Існує певний зв'язок площі приміщення та площі віконного скління.Чим більша друга позиція, тим вищі теплові втрати будівлі. І тут є певне співвідношення:

• Якщо площа вікон стосовно площі підлоги має лише 10%-ный показник, то розрахунку використовується коефіцієнт 0,8.
• Якщо співвідношення знаходиться в діапазоні 10-19%, то застосовується коефіцієнт 0,9.
• При 20% – 1,0.
• При 30%-2.
• При 40% – 1,4.
• При 50% – 1,5.

І це лише вікна. А ще є вплив матеріалів, які використовувалися в будівництві будинку, на теплові навантаження. Розташуємо їх у таблиці, де стінові матеріали розташовуватимуться зі зменшенням теплових втрат, а значить, їх коефіцієнт також знижуватиметься:

Як бачите, різниця від матеріалів, що використовуються істотна. Тому ще на стадії проектування будинку необхідно точно визначитися з тим, з якого матеріалу він зводитиметься. Звичайно, багато забудовників будують будинок на основі бюджету, виділеного на будівництво. Але за таких розкладок варто переглянути його. Фахівці запевняють, що краще вкластися спочатку, щоби згодом пожинати плоди економії від експлуатації будинку. Тим більше, що система опалення взимку становить одну з головних статей витрати.

Розміри кімнат та поверховість будівлі

Схема системи опалення

Отже, продовжуємо розумітися на коефіцієнтах, що впливають на формулу розрахунку тепла. Як впливають розміри приміщення теплові навантаження?

• Якщо висота стелі у вашому будинку не перевищує 2,5 метра, то в розрахунку враховується коефіцієнт 1,0.
• При висоті 3 м береться 1,05. Незначна різниця, але вона суттєво впливає на теплові втрати, якщо Загальна площавдома досить велика.
• При 3,5 м – 1,1.
• При 4,5 м-2.

А ось такий показник, як поверховість споруди, впливає на втрату приміщення по-різному. Тут необхідно враховувати не лише кількість поверхів, а й місце приміщення, тобто на якому поверсі воно розташоване. Наприклад, якщо це кімната першому поверсі, а сам будинок має три-чотири поверхи, то розрахунку використовується коефіцієнт 0,82.

При переміщенні приміщення у верхні поверхи підвищується показник тепловтрат. До того ж доведеться враховувати горище - утеплене воно чи ні.

Як бачите, щоб точно підрахувати теплові втрати будівлі необхідно визначитися з різними факторами. І їх обов'язково треба враховувати. До речі, нами були розглянуті не всі фактори, що знижують або підвищують теплові втрати. Але сама формула розрахунку в основному залежатиме від площі опалювального будинку та від показника, який називається питомим значенням теплових втрат. До речі, у цій формулі воно стандартне і дорівнює 100 Вт/м². Решта складових формули - коефіцієнти.

Гідравлічний розрахунок

Отже, з тепловтратами визначилися, потужність опалювального агрегату підібрана, залишається лише визначитися з обсягом необхідного теплоносія, а, відповідно, і з розмірами, а також матеріалами труб, радіаторів і запірної арматури, що використовуються.

Насамперед визначаємо об'єм води всередині опалювальної системи. Для цього знадобляться три показники:

1. Загальна потужність системи опалення.
2. Різниця температур на виході та вході в опалювальний котел.
3. Теплоємність води. Цей показник стандартний і дорівнює 4,19 кДж.

Гідравлічний розрахунок системи опалення

Формула така – перший показник ділимо на два останні. До речі, цей тип розрахунку може бути використаний для будь-якої ділянки системи опалення. Тут важливо розбити магістраль на частини, щоб у кожному швидкість руху теплоносія була однаковою. Тому фахівці рекомендують розбивати від однієї запірної арматури до іншої, від одного радіатора опалення до іншого.

Тепер переходимо до розрахунку втрат напору теплоносія, які залежать від тертя всередині трубної системи.Для цього використовуються лише дві величини, які у формулі перемножуються між собою. Це довжина магістральної ділянки та питомі втрати тертя.

А ось втрати напору в арматурі розраховуються зовсім за іншою формулою. У ній враховуються такі показники, як:

• Щільність теплоносія.
• Його швидкість у системі.
• Сумарний показник всіх коефіцієнтів, які є в даному елементі.

Щоб усі три показники, виведені формулами, підходили до стандартних величин, необхідно правильно підібрати діаметри труб. Для порівняння наведемо приклад кількох видів труб, щоб було зрозуміло, як їхній діаметр впливає на теплову віддачу.

1. Металопластикова труба діаметром 16 мм. Її теплова потужністьваріюється в діапазоні 28-45 кВт. Різниця показника залежить від температури теплоносія. Але враховуйте, що це діапазон, де встановлено мінімальний та максимальний показник.
2. Та сама труба з діаметром 32 мм. В цьому випадку потужність варіюється в межах 13-21 квт.
3. Труби з поліпропілену. Діаметр 20 мм – діапазон потужності 4-7 кВт.
4. Та сама труба діаметром 32 мм – 10-18 кВт.

І останнє – це визначення циркуляційного насоса. Щоб теплоносій розподілявся рівномірно по всій опалювальній системі, необхідно, щоб його швидкість була не менше 0,25 м/сек і не більше 1,5 м/сек. При цьому тиск не повинен бути вищим за 20 МПа. Якщо швидкість теплоносія буде вищою за максимально запропоновану величину, то трубна система працюватиме з шумом. Якщо швидкість буде меншою, то може статися повітря контуру.

Висновок на тему

Для звичайних споживачів, нефахівців, які не розуміють нюансів та особливостей теплотехнічних розрахунків, все, що було описано вище – тема непроста і десь навіть незрозуміла. І це насправді так. Адже розібратися у всіх тонкощах підбору того чи іншого коефіцієнта досить складно. Ось чому розрахунок теплової енергії, а точніше розрахунок її кількості, якщо така необхідність виникає, краще довірити інженеру-теплотехніку. Але й робити такий розрахунок не можна. Ви самі змогли переконатися, що від нього залежить досить широкий ряд показників, які впливають на правильність монтажу системи опалення.

Здрастуйте, шановні друзі! У сьогоднішній статті я хотів би розглянути розрахунок потреби в теплі (опаленні) за місяцями року. Ця стаття про те, як прорахувати річну потребу тепла, з розбивкою по місяцях, на опалення свого будинку, будівлі та ін. Хотів би одразу наголосити, йдеться саме про опалення, гаряче водопостачання в розрахунку не прораховується. Для розрахунку нам потрібні вихідні дані. У договорі теплопостачання з енергопостачальною організацією у вас обов'язково вказано теплове навантаження на опалення: Qотоп., Гкал/год. Нехай у разі це буде Qгкал = 0,036 Гкал/ч.

Також для розрахунку потреби теплоенергії на опалення за роком нам необхідні: tвн, температура внутрішня у приміщенні, °С; tрозрах., температура розрахункова на опалення, °С. Приймемо до розрахунку: tвн = 20 °С, tрасч = -43 °С (для г.Братска). Температура tвн = 20 °С - це стандартна температура для кімнат будівель (не кутових), температура розрахункову на опалення tрасч в градусах °С приймаємо зі СНиП 23-01-99 «Будівельна кліматологія» для вашого міста. Крім цього, з цього СНіПу нам знадобиться середньомісячна температура зовнішнього повітря tнар.повітря для вашого міста. У нашому випадку tнар.повітря = -20,7 ° С для м.Братська, січень місяць. Отже, всі дані у нас є, можна робити розрахунок.

Кількість потреби тепла на опалення за місяцем вважається так:

Qміс = Qотоп * (tвн-tнар.возд.) / (tвн-tрасч) * кількість годин на місяці.

Давайте розглянемо на конкретному прикладі. Візьмемо січень, кількість потреби в теплі в цьому випадку дорівнюватиме:

Qміс = 0,036 * (20 - (-20,7)) / (20 - (-43)) * 744 = 17,3 Гкал

Звичайно, якщо є теплолічильник, цей розрахунок не такий цікавий. Адже в цьому випадку ви в будь-якому випадку платите за показаннями приладу за спожите тепло. А от якщо приладу обліку теплової енергії у вас немає, або він вийшов з ладу, тоді знання та застосування цього розрахунку стане вам у нагоді. Стане в нагоді для перевірки цифр у Гкал на опалення в додатку до договору теплопостачання. Програма зазвичай називається — планова кількість теплової енергії на опалення у абонента. Або інший варіант – розрахунок потреби теплової енергії на опалення споживача.

У селах і невеликих селищах, де на об'єктах невеликі навантаження на опалення Qотоп, немає приладів обліку тепла (буває, що навіть немає обліку і на джерелі теплопостачання — котельні), кількість спожитого тепла на опалення вважається саме так, за такою методикою. Тільки д ля більш точного розрахунку розрахункову формулу замість СНиПовской середньомісячної температури підставляється фактична середньомісячна температура зовнішнього повітря. Але це для об'єктів, де немає приладу обліку тепла ні самого споживача, ні на ЦТП, ні навіть на джерелі тепла. У мене кілька таких об'єктів у селах.

У місті зазвичай, якщо немає приладу обліку, або він тимчасово вийшов з ладу, кількість спожитої теплоенергії енергопостачальна організація виставляє за дещо іншою методикою. Це так званий балансовий, або "котловий" метод. Але це вже інша тема.

Мій розрахунок потреби тепла на опалення за роком, з розбивкою по місяцях, який я робив для одного свого об'єкту можна завантажити тут:

Буду радий коментарям до статті