Главная 24 Ремонт своими руками 24 Как выполняется расчет тепловой нагрузки на отопление

Как выполняется расчет тепловой нагрузки на отопление

Содержание:

  • Определение потерь тепла через наружные ограждения
  • Расход на подогрев вентиляционного воздуха
  • Тепловая нагрузка от нагрева воды для ГВС
  • Заключение

Чтобы выяснить, какой мощностью должно располагать теплосиловое оборудование частного дома, нужно определить общую нагрузку на систему отопления, для чего и выполняется тепловой расчет. В данной статье мы не станем говорить об укрупненной методике подсчетов по площади или объему здания, а представим более точный способ, используемый проектировщиками, только в упрощенном виде для лучшего восприятия. Итак, на систему отопления дома ложится 3 вида нагрузок:

  • компенсация потерь тепловой энергии, уходящей сквозь строительные конструкции (стены, полы, кровлю);
  • нагрев воздуха, потребного для вентиляции помещений;
  • подогрев воды для нужд ГВС (когда в этом задействован котел, а не отдельный нагреватель).

Рассмотрим, как правильно рассчитать каждую из этих нагрузок по отдельности и определить общую мощность отопления здания.

Определение потерь тепла через наружные ограждения

Для начала представим формулу из СНиП, по которой производится расчет тепловой энергии, теряемой через строительные конструкции, отделяющие внутреннее пространство дома от улицы:

Q = 1/R х (tв – tн) х S, где:

  • Q – расход тепла, уходящего через конструкцию, Вт;
  • R – сопротивление передаче тепла сквозь материал ограждения, м2ºС / Вт;
  • S – площадь этой конструкции, м2;
  • tв – температура, которая должна быть внутри дома, ºС;
  • tн – средняя уличная температура за 5 самых холодных дней, ºС.



Для справки. Согласно методике расчет теплопотерь выполняется отдельно для каждого помещения. С целью упростить задачу предлагается взять здание в целом, приняв приемлемую среднюю температуру 20—21 ºС.

Как выполняется расчет тепловой нагрузки на отопление

Площадь для каждого вида наружного ограждения вычисляется отдельно, для чего измеряются окна, двери, стены и полы с кровлей. Так делается, потому что они изготовлены из разных материалов различной толщины. Так что расчет придется делать отдельно для всех видов конструкций, а результаты потом просуммировать. Самую холодную уличную температуру в своем районе проживания вы наверняка знаете из практики. А вот параметр R придется рассчитать отдельно по формуле:

R = δ / λ, где:

  • λ – коэффициент теплопроводности материала ограждения, Вт/(мºС);
  • δ – толщина материала в метрах.

Примечание. Значение λ – справочное, его нетрудно отыскать в любой справочной литературе, а для пластиковых окон этот коэффициент вам подскажут производители. Ниже приводится таблица с коэффициентами теплопроводности некоторых стройматериалов, причем для вычислений надо брать эксплуатационные значения λ.



Как выполняется расчет тепловой нагрузки на отопление

В качестве примера подсчитаем, сколько тепла потеряет 10 м2 кирпичной стены толщиной 250 мм (2 кирпича) при разнице температур снаружи и в доме 45 ºС:

R = 0.25 м / 0.44 Вт/(м · ºС) = 0.57 м2 ºС / Вт.

Q = 1/0.57 м2 ºС / Вт х 45 ºС х 10 м2 = 789 Вт или 0.79 кВт.

Если стена состоит из разных материалов (конструкционный материал плюс утеплитель), то их тоже надо считать отдельно по приведенным выше формулам, а результаты суммировать. Таким же образом просчитываются окна и кровля, а вот с полами дело обстоит иначе. Первым делом необходимо нарисовать план здания и разбить его на зоны шириной 2 м, как это сделано на рисунке:

Как выполняется расчет тепловой нагрузки на отопление

Теперь следует вычислить площадь каждой зоны и поочередно подставить в главную формулу. Вместо параметра R нужно взять нормативные значения для зоны I, II, III и IV, указанные ниже в таблице. По окончании расчетов результаты складываем и получаем общие потери тепла через полы.


Как выполняется расчет тепловой нагрузки на отопление

Расход на подогрев вентиляционного воздуха

Малосведущие люди часто не учитывают, что приточный воздух в доме тоже надо подогревать и эта тепловая нагрузка тоже ложится на отопительную систему. Холодный воздух все равно попадает в дом извне, хотим мы того или нет, и на его нагрев нужно затратить энергию. Больше того, в частном доме должна функционировать полноценная приточно-вытяжная вентиляция, как правило, с естественным побуждением. Воздухообмен создается благодаря наличию тяги в вентиляционных каналах и дымоходе котла.

Предлагаемая в нормативной документации методика определения тепловой нагрузки от вентиляции достаточно сложна. Довольно точные результаты можно получить, если просчитать эту нагрузку по общеизвестной формуле через теплоемкость вещества:

Qвент = cmΔt, здесь:

  • Qвент – количество теплоты, потребное для нагрева приточного воздуха, Вт;
  • Δt – разница температур на улице и внутри дома, ºС;
  • m – масса воздушной смеси, поступающей извне, кг;
  • с – теплоемкость воздуха, принимается 0.28 Вт / (кг ºС).

Сложность расчета этого типа тепловой нагрузки заключается в правильном определении массы нагреваемого воздуха. Выяснить, сколько его попадает внутрь дома, при естественной вентиляции сложно. Поэтому стоит обратиться к нормативам, ведь здания строят по проектам, где заложены потребные воздухообмены. А нормативы говорят, что в большинстве комнат воздушная среда должна меняться 1 раз в час. Тогда берем объемы всех помещений и прибавляем к ним нормы расхода воздуха на каждый санузел – 25 м3/ч и кухонную газовую плиту – 100 м3/ч.



Чтобы произвести расчет тепловой нагрузки на отопление от вентиляции, полученный объем воздуха надо пересчитать в массу, узнав его плотность при разных температурах из таблицы:

Как выполняется расчет тепловой нагрузки на отопление

Предположим, что общее количество приточного воздуха составляет 350 м3/ч, температура снаружи – минус 20 ºС, внутри – плюс 20 ºС. Тогда его масса составит 350 м3 х 1.394 кг/м3 = 488 кг, а тепловая нагрузка на отопительную систему — Qвент = 0.28 Вт / (кг ºС) х 488 кг х 40 ºС = 5465.6 Вт или 5.5 кВт.

Тепловая нагрузка от нагрева воды для ГВС

Для определения этой нагрузки можно воспользоваться той же простой формулой, только теперь надо посчитать тепловую энергию, расходуемую на подогрев воды. Ее теплоемкость известна и составляет 4.187 кДж/кг °С или 1.16 Вт/кг °С. Учитывая, что семье из 4 человек на все потребности достаточно 100 л воды на 1 сутки, нагретой до 55 °С, подставляем эти цифры в формулу и получаем:

QГВС = 1.16 Вт/кг °С х 100 кг х (55 – 10) °С = 5220 Вт или 5.2 кВт теплоты в сутки.

Примечание. По умолчанию принято, что 1 л воды равен 1 кг, а температура холодной водопроводной воды равна 10 °С.

Единица мощности оборудования всегда отнесена к 1 часу, а полученные 5.2 кВт – к суткам. Но делить эту цифру на 24 нельзя, ведь горячую воду мы хотим получать как можно скорее, а для этого котел должен располагать запасом мощности. То есть, эту нагрузку надо прибавить к остальным как есть.


Заключение

Данный расчет нагрузок на отопление дома даст гораздо более точные результаты, нежели традиционный способ по площади, хотя потрудиться придется. Конечный результат нужно обязательно умножить на коэффициент запаса – 1.2, а то и 1.4 и по рассчитанному значению подбирать котельное оборудование. Еще один способ укрупненного расчета тепловых нагрузок по нормативам показан на видео:

О admin

Оставить комментарий

x

Check Also

Все о высоких напольных плинтусах – виды, выбор материалов и советы по монтажу

Плинтус считается дополнительным декоративным элементом, который используется для украшения интерьера. Без него оформление кажется незавершенным. ...

КАК ЖИВУТ В ФИНСКИХ ПЯТИЭТАЖКАХ

Если вы живете в квартире, то наверняка знаете, как выглядит большинство многоэтажных домов в нашей ...

Светлая кухня — практично или нет?

Светлая кухня: стильная непрактичность для современного интерьера 1.Стили светлой кухни Светлая не значит бледная: игра ...

Гибкая черепица Руфлекс

Финляндия один из лидеров по производству гибкой черепицы, выпускает она черепицу под маркой Руфлекс (RUFLEX). ...

Фундамент на буронабивных сваях – перспективное направление в строительстве

1 Буронабивные свайные фундаменты – что это такое? В работе исключаются негативные «спутники» технологий сооружения ...

Как рассчитывается плата за отопление

Содержание: Как начисляется оплата без приборов учета Расчет платы за отопление по общедомовому счетчику Расчет ...

Самый популярный цвет — дизайне кухни венге

Кухня цвета венге: насыщенный тон в современном интерьере 1.Стилевые варианты кухни цвета венге 1.Гармоничные сочетания: ...

Какой самовыравнивающийся наливной пол лучше – рекомендации по выбору и заливке

Самонивелирующиеся наливные полы идеально подходят для тех, кто хочет уложить абсолютно ровный пол своими руками. ...

Как выбрать линолеум для кухни – полное руководство по выбору

На рынке представлено удивительное многообразие современных декоративных покрытий для пола. Несмотря на это линолеум по ...

Карниз для кухни: разнообразие ассортимента и установка

В создании интерьера кухни важна каждая деталь. С помощью штор можно эффектно украсить помещение и ...

Пенопласт: размеры – не главное!

1 Стандартные значения для материала У пенопласта очень высокая теплоизоляционная способность, лучше, чем у других ...

Подготовка и установка водяного теплого пола

Перед непосредственным монтажом теплого водяного пола обязательно надо произвести подготовительные работы. Первое, что нужно сделать ...

Что такое цокольный сайдинг и его отличия от обычного

цокольный сайдинг Цокольный сайдинг, или ка его еще называют — фасадная панель — это еще ...

Ондулин – строительные материалы для укладки кровли

1 Стоит ли выбрать ондулин? Ондулин изготавливается на основе целлюлозы, битума, прошедшего очистку, смолы, пигментов ...

Как выбрать дрель и не растеряться у прилавка?

1 Из чего придется выбирать? Дрель бывает: ударная – сверлит все твёрдые материалы, кроме высокомарочного ...

Забор для дачи из профнастила – выбираем и монтируем самостоятельно

1 Чем хорош профнастил? Огромный и многообразный рынок строительных материалов способен загнать в ступор неискушенного ...

Ковролин или линолеум, что выбрать?

Ковролин или линолеум – что лучше? Вряд ли кто-то даст однозначный ответ на этот вопрос, ...

Сколько сохнет самовыравнивающийся наливной пол – точные сроки для разных смесей и условий

Перед началом ремонта важно составить план и график работ. Поскольку все начинается с полов, нужно ...

Дизайн кухни совмещенной с залом

Мечта хозяйки о большой кухне воплощается в реальность совмещением небольшой комнатки для приготовления пищи с ...

Как модно клеить обои, и как можно комбинировать способы

1 Как модно клеить обои, особенно, когда это последний писк Конечно, странно слышать, что мода ...

Как самостоятельно выровнять пол в доме – обзор и сравнение способов, ценные советы профессионалов

В ремонте пола перед укладкой финишного покрытия часто требуется выравнивание. Ровный пол является залогом долгой ...

Опалубка для дорожек как прямых, так и замысловато изгибающихся

1 Опалубка для дорожек – варианты, возможности, ограничения Наконец-то удалось приобрести подходящий во всех отношениях ...

Опалубка для фундамента своими руками

Если вы решили построить собственный дом, вам не обойтись без возведения фундамента. Опалубкой для фундамента ...

Раствор штукатурный – важные советы для безупречного результата

1 Готовим штукатурку В этой статье расскажем, как приготовить штукатурный раствор, используя всем известные материалы, ...

Рейтинг@Mail.ru