Главная » Интерьер » 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

x

Check Also

Маркировка стальных труб – виды и классификация

1 Виды труб из нержавейкиПрежде всего, необходимо уяснить, что собой представляет сталь. Сталь – сплав хрома, железа и прочих примесей. Данный материал является довольно прочным и популярен в сфере строительства и промышленности.

Дренаж своими руками – делаем надежную систему

1 Поверхностный дренаж своими руками – основные этапы работыПрочитав, как правильно делать дренаж, вы поймете, что для этого совсем не обязательно нанимать специалистов.

Трехполосная паркетная доска и другие разновидности для отделки интерьера

1 Несколько слов о паркетной доскеПаркетная доска – напольное покрытие из древесины. Бывает однослойной (массивная) и многослойной. Массивная изготавливается из цельного дерева и имеет толщину около 2 см, а длину около 10 см. Является самым долговечным, экологичным и высококачественным продуктом.

Выбираем цвет, мебель и отделку для дизайна небольшой гостиной

Правильная отделка 1.Определяемся с цветовой гаммой и принтами 1.Выбор и расстановка мебели 1.Стилистические направления 1.Освещение 1.Акценты и декор Любому хочется быть счастливым обладателем просторной квартиры.

Технические характеристики и свойства биметаллических радиаторов

Содержание: Конструкции и виды биметаллических батарей Сравнение характеристик ведущих производителей Заключение В силу особенностей эксплуатации централизованных сетей теплоснабжения отопительные батареи должны длительное время контактировать с грязным и химически активным теплоносителем, а также иметь высокий порог рабочего давления.

Гидрострелка для отопления из полипропилена — рекомендации по изготовлению

Содержание: Для чего нужна гидрострелка Схема обвязки с котлом Схема изготовления гидрострелки с коллектором Расчет гидрострелки Заключение О гидравлических разделителях для отопления на просторах интернета в буквальном смысле ходят легенды.

Растения для ландшафтного дизайна: как интересно оформить сад?

Что учитывать при выборе растений? Какие растения лучше всего использовать для оформления сада? Как использовать растения: особенности расположения на участке и сочетания Уровни Цветовая гамма Ландшафтные композиции Полезные рекомендации Чтобы ваш сад превратился в радующий глаз цветущий уголок, используйте подходящиерастения для ландшафтного дизайна.

Как уложить ламинат на неровный пол – ищем лучшие решения

Неровный пол – это главная проблема дома, если вы хотите смонтировать в нем ламинат. В принципе, произвести процедуру укладки можно и в таких условиях. Стоит, однако понимать, что через несколько лет вы рискуете увидеть поломанный и обшарпанный пол, который придется снова переделывать.

Какой нужен фундамент для дома из пеноблоков?

Стоит обратить внимание на то, что сделать такой фундамент гораздо проще. В отличии от другой основы, используемой для строительства сооружений. Пеноблоки гораздо легче, если учитывать другие материалы, что позволяет не делать основу очень массивной.

Как установить теплый пол под плитку

Содержание: Какой тип теплого пола лучше подойдет под плитку Общие рекомендации по монтажу Электрический теплый пол Водяной теплый пол Заключение Ошибочно полагать, что напольные системы обогрева — излишняя роскошь.

Свой домашний кабинет: перестраиваем балкон под рабочее пространство

Кабинет на балконе: практичное решение или дизайнерская прихоть? 1.Дизайнерские решения для кабинета на балконе 1.Как сделать кабинет на балконе комфортным и удобным Ограниченность площади в большинстве отечественных квартир заставляет владельцев изыскивать различные варианты для размещения всего необходимого.

Резка керамической плитки – упрощаем работу правильным инструментом

1 Режем плитку – от простого к сложномуДовольно часто можно услышать вопросы о том, как обрезать керамическую плитку правильно. Эти вопросы не случайны, так как при нарезке она часто ломается, на глазурованной поверхности появляются сколы и каверны.

Напольная пробка – прекрасное дизайнерcкое решение или экологичное покрытие?

1 Несколько слов из истории возникновенияПробка – уникальный материал, который собирается с коры пробкового дуба. Причем первый слой снимается только тогда, когда дереву исполнилось 25-30 лет.

Обзор гомогенного линолеума – все о технических характеристиках и укладке покрытия

Линолеум – это практичный, красивый материал, который используется для укладки напольных покрытий. Монтаж изделия можно произвести самостоятельно. Кроме того, гомогенный линолеум обладает массой других преимуществ.

Как обложить металлическую печь в бане кирпичом

Содержание: Зачем обкладывать кирпичом металлическую печь Каким кирпичом лучше обложить печь Чем ещё обложить печь в бане кроме кирпича Раствор для кладки Рекомендации по обкладыванию печи Заключение Большая часть домовладельцев при выборе банной печи больше склонна покупать готовые изделия из металла или чугуна, а то и устанавливать в парилку самодельные отопители на дровах.

Кварц-виниловые плитки

С развитием различных типов производств, развивались и росли требования к эстетике, к функциональности производственных помещений. Возросшие грузопотоки, технологические требования особо чистых производств, обеспечение противопожарной безопасности, защита от электростатики и электричества, защищенность от сильнодействующих веществ (кислоты, щелочи и т.д.), постоянно предъявляли целый ряд повышенных требования ко всем элемента зданий и сооружений.

Потолочные обои и обои для стен под покраску – выбираем материал, цвет, клей

1 Обои потолочные – отечественные или под покраску – в чем отличие?Среди многообразия материалов для внутренней отделки существуют специальные потолочные обои. Они более плотные, чем стеновые, и обычно имеют тиснение, которое помогает скрыть мелкие неровности потолка.

Клей для паркета – можно ли выбрать лучший?

1 Водно-дисперсионный клей для паркета – экологичность и эффективностьПрактика показала, что за рубежом, где к вопросу экологической безопасности и здоровью человека относятся с особым вниманием, широкое распространение получили именно водно-дисперсионные клеи.

Как сделать электроотопление в доме или в квартире

Содержание: Электрическое отопление в квартире Электрообогрев частного дома Как экономить электричество? Заключение В силу различных обстоятельств электроотопление частного дома или квартиры все чаще рассматривается домовладельцами как один из вариантов обогрева жилища.

10 вариантов дизайна кухни с островом

Что такое островная кухня 1.Разновидности кухонного острова 1.Форма и пропорции 1.Стилистические решения Главным требованием кобустройству кухниявляется организация рабочего треугольника.

Серебрянка – краска с простым составом или как ее развести самостоятельно?

1 Покраска серебрянкой – почему это так популярно?Применение серебряной краски довольно широкое, начиная от домашних целей, заканчивая промышленными. Благодаря ее свойствам, не только защитным, но и декоративным, покрывают ей отдельные детали механизмов, трубы и даже мосты.

Стропила односкатной крыши – все гениальное просто

1 Характеристики стропил односкатной крышиСтропила – это скелет и основа крыши. Они необходимы, чтобы распределять вес крыши на внутренние опоры и стены здания. Поверх стропил выкладывают обрешетку.

Плазменный сварочный аппарат – как он творит чудеса?

1 Что такое плазменная сварка?Чтобы разобраться с этим термином, нужно понять, что такое плазма. Ионизированный газ, который состоит из нейтральных атомов и электрически заряженных ядер и электронов, называется плазмой.

Кухня в голубых тонах: создаём нежный и воздушный интерьер

Почему именно голубой? Варианты использования голубого цвета в интерьере кухни Сочетание голубого с другими оттенками Отделка голубой кухни Меблировка, техника, освещение Декор Кухня это комната, в которой рождаются кулинарные шедевры и проводятся семейные завтраки, обеды и ужины.

Рейтинг@Mail.ru