Что необходимо для подсчета удельной тепловой характеристики здания

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.

Как вам статья?

Мне нравитсяНе нравится1

Пример простого расчета

Для строения со стандартными параметрами (высотой потолков, размерами комнат и хорошими теплоизоляционными характеристиками) можно применить простое соотношение параметров с поправкой на коэффициент, зависящий от региона.

Предположим, что жилой дом находится в Архангельской области, а его площадь — 170 кв. м. Тепловая нагрузка будет равна 17 * 1,6 = 27,2 кВт/ч.

Подобное определение тепловых нагрузок не учитывает многих важных факторов. Например, конструктивных особенностей строения, температуры, число стен, соотношение площадей стен и оконных проёмов и пр. Поэтому подобные расчеты не подходят для серьёзных проектов системы отопления.

Расчет теплопотерь дома — считаем сами правильно!

Расчет отопления частного дома можно сделать самостоятельно, проведя некоторые замеры и подставив свои значения в нужные формулы. Расскажем, как это делается.

Вычисляем теплопотери дома

От расчета теплопотерь дома зависит несколько критических параметров системы отопления и в первую очередь – мощность котла.

Последовательность расчета следующая:

Вычисляем и записываем в столбик площадь окон, дверей, наружных стен, пола, перекрытия каждой комнаты. Напротив каждого значения записываем коэффициент теплопроводности материалов, из которых построен наш дом.

Если вы не нашли нужный материал в приведенной таблице, то посмотрите в расширенной версии таблицы, которая так и называется – коэффициенты теплопроводности материалов (скоро на нашем сайте). Далее, по ниже приведенной формуле вычисляем потери тепла каждого элемента конструкции нашего дома.

ΔT — разница температур внутри и снаружи помещения для самых холодных дней °C

R — значение теплосопротивления конструкции, м2·°C/Вт

λ — коэффициент теплопроводности (см. таблицу по материалам).

Суммируем теплосопротивление всех слоев. Т.е. для стен учитывается и штукатурка и материал стен и наружное утепление (если есть).

Складываем все Q для окон, дверей, наружных стен, пола, перекрытия

К полученной сумме добавляем 10-40% вентиляционных потерь. Их тоже можно вычислить по формуле, но при хороших окнах и умеренном проветривании, смело можно ставить 10%.

Результат делим на общую площадь дома. Именно общую, т.к. косвенно тепло будет тратиться и на коридоры, где радиаторов нет. Вычисленная величина удельных теплопотерь может колебаться в пределах 50-150 Вт/м2. Самые высокие потери тепла у комнат верхних этажей, самые низкие у средних.

После окончания монтажных работ, проведите тепловизионный контроль стен, потолков и других элементов конструкции, чтобы убедиться, что нигде нет утечек тепла.

Приведенная ниже таблица поможет точнее определиться с показателями материалов.

Определяемся с температурным режимом

Этот этап напрямую связан с выбором котла и способом отопления помещений. Если предполагается установка «теплых полов», возможно, лучшее решение – конденсационный котел и низкотемпературный режим 55С на подаче и 45С в «обратке». Такой режим обеспечивает максимальный кпд котла и соответственно, наилучшую экономию газа. В будущем, при желании использовать высокотехнологичные способы обогрева, (тепловой насос, солнечные коллекторы) не придется переделывать систему отопления под новое оборудование, т.к. оно рассчитано именно на низкотемпературные режимы. Дополнительные плюсы – не пересушивается воздух в помещении, интенсивность конвекционных потоков ниже, меньше собирается пыли.

В случае выбора традиционного котла, температурный режим лучше выбрать максимально приближенным к европейским нормам 75С – на выходе из котла, 65С – обратная подача, 20С — температура помещения. Такой режим предусмотрен в настройках почти всех импортных котлов. Кроме выбора котла, температурный режим влияет на расчет мощности радиаторов.

Подбор мощности радиаторов

Для расчета радиаторов отопления частного дома материал изделия не играет роли. Это дело вкуса хозяина дома. Важна только указанная в паспорте изделия мощность радиатора. Часто производители указывают завышенные показатели, поэтому результат вычислений будем округлять в большую сторону. Расчет производится для каждой комнаты отдельно. Несколько упрощая расчеты для помещения с потолками 2,7 м, приведем простую формулу:

Где К — искомое количество секций радиатора

P – мощность, указанная в паспорте изделия

Пример вычисления: Для комнаты площадью 30 м2 и мощности одной секции 180 Вт получаем: K= 30 х 100/180

K=16,67 округленно 17 секций

Тот же расчет можно применить для чугунных батарей, принимая что

1 ребро(60 см) = 1 секция.

Гидравлический расчет системы отопления

Смысл этого расчета – правильно выбрать диаметр труб и характеристики циркуляционного насоса. Из-за сложности расчетных формул, для частного дома проще выбрать параметры труб по таблице.

Теплопотери через потолок

Все тепло идет вверх. И там оно стремится выйти наружу, то есть покинуть помещение. Теплопотери через потолок в вашем доме – это одна из наибольших величин, которая характеризует уход тепла на улицу.

Толщина утеплителя на потолке должна быть в 2 раза больше толщины утеплителя в стенах. Монтируете 200 мм в стены – монтируйте 400 мм на потолок. В этом случае вам будет гарантировано максимальное теплосопротивление вашего теплового контура.

Потолок нуждается в самом толстом утеплителе.

Что у нас получается? Стены 200 мм, пол 300 мм, потолок 400 мм. Считайте, что вы сэкономите на любом энергоносителе, которым будете отапливать свой дом.

Улучшение энергоэффективности частного дома

Теплый дом Для повышения энергоэффективности многоквартирного дома задача реальная, но требует огромных затрат. В результате нередко она остается так и не решенной. Сократить теплопотери в частном доме значительно проще. Этой цели можно добиться разными методами. Подойдя к решению проблемы комплексно, нетрудно получить превосходные результаты.

В первую очередь затраты на отопление складываются из особенностей системы отопления. Частные дома крайне редко подключаются к центральным коммуникациям. В большинстве случаев они отапливаются индивидуальной котельной. Установка современного котельного оборудования, отличающегося экономичностью работы и высоким КПД, поможет сократить расходы на тепло, что не скажется на комфорте в доме. Лучший выбор — газовый котел.

Однако газ не всегда целесообразен для отопления. В первую очередь это касается местностей, где еще не прошла газификация. Для таких регионов можно подобрать другой котел исходя из соображений дешевизны топлива и доступности эксплуатационных расходов.

Не стоит экономить на дополнительном оборудовании, опциях для котла. Например, установка только одного терморегулятора способна обеспечить экономию топлива около 25%. Смонтировав ряд дополнительных датчиков и приборов можно добиться еще более существенного снижения расходов. Даже выбирая дорогостоящее, современное, «интеллектуальное» дополнительное оборудование, можно быть уверенным, что оно окупится в течение первого отопительного сезона. Сложив эксплуатационные затраты в течение нескольких лет, можно наглядно увидеть выгоды дополнительного «умного» оборудования.

Большинство автономных систем отопления строится с принудительной циркуляцией теплоносителя. С этой целью в сеть встраивается насосное оборудование. Без сомнения, такое оборудование должно быть надежным, качественным, но подобные модели могут быть весьма и весьма «прожорливыми». Как показала практика, в домах, где отопление имеет принудительную циркуляцию, 30% затрат на электроэнергию приходится именно на обслуживание циркуляционного насоса. При этом в продаже можно найти насосы, имеющие класс А энергоэффективности. Не будем вдаваться в подробности, за счет чего достигается экономичность такого оборудования, достаточно только сказать, что установка такой модели окупится уже в течение первых трех-четырех отопительных сезонов.

Электрический радиатор

Мы уже упоминали об эффективности использования терморегуляторов, но эти приборы заслуживают отдельного разговора. Принцип работы термодатчика очень прост. Он считывает температуру воздуха внутри обогреваемого помещения и включает/отключает насос при понижении/повышении показателей. Порог срабатывания и желаемый температурный режим устанавливается пользователем. В результате жильцы получают полностью автономную систему отопления, комфортный микроклимат, существенную экономию топлива за счет более продолжительных периодов отключения котла

Важное преимущество использования термостатов — отключение не только нагревателя, но и циркуляционного насоса. А это сохраняет работоспособность оборудования и дорогостоящие ресурсы. Существуют и другие способы повышения энергоэффективности здания:

Существуют и другие способы повышения энергоэффективности здания:

• Дополнительное утепление стен, полов с помощью современных теплоизоляционных материалов.
• Установка пластиковых окон с энергосберегающими стеклопакетами.
• Защита дома от сквозняков и т. д.

Все эти методы позволяют увеличить фактические теплохарактеристики здания относительно расчетно-нормативных. Такое увеличение — это не просто цифры, а составляющие комфорта дома и экономичности его эксплуатации.

Что это за показатель

Удельная отопительная характеристика зданий показывает своим значением максимальный теплопоток на нужды обогрева постройки в условиях разности наружной и внутренней температур в один градус Цельсия.

Сама величина – это важный показатель энергоэффективности постройки, её отклонения от нормативных величин определяют уровень энергетической эффективности.

Зачастую удельная отопительная характеристика жилых зданий рассчитывается согласно нормам СНиП «Тепловая защита зданий», а также строительными нормами.

Необходимый СНиП

Методика расчета саморегулируемых организаций

Удельная отопительная характеристика жилых зданий рассчитывается согласно формуле:

Где:

• a –приравнивается к 1,66 ккал/м2 чµС,83 для n=6 – для построек которые введены в эксплуатацию до 1958 года;
• а – равно 1,72 ккал/м2,5 чµС для n=6 – для построек введенных в жилой фонд после 1985 года;
• V – объем здания, измеряется в кубических метрах;
• µ — поправочный коэффициент температуры наружного воздуха, находится в пределах 0,8 – 2,5.

Это уравнение аппроксимация, которую получили благодаря обработке статистических данных. Как можно заметить для построек, которые сданы в фон жилья до 1958 и после 1985 годов, берется одинаковое значение n=6. Отметим, что во втором случае значение больше чем в первом.

Здание «сталинка»

Многие специалисты предпочитают брать значения расположенные в строительных нормах.

Фактический показатель

Фактическая удельная тепловая отопительная характеристика здания находится по следующей формуле:

Где:

• Q – сумма за фактическое теплопотребление на нужды вентиляции и отопления за весь отопительный сезон; (См. также статью Когда заканчивается отопительный сезон.)
• tВ – внутренняя температура;
• tH – наружная температура;
• zф – фактическая длительность периода отопления в базовом году, измеряется в сутках;
• knm – коэффициент показывающий на потери тепла трубопроводами находящимися в помещениях которые не обогреваются. Обычно принимается 1,05, но в зависимости от случая может быть меньше, берется из СНиПа «Вентиляция отопление и кондиционирование».

СНиП для расчетов

Преимущество этого метода заключается в легком определении значений параметров, из которых состоит формула,инструкция их определения не требуется.

Недостатком является то, что уравнение не берет во внимание неоднородность внутренних температур воздушных масс внутри помещений разного назначения во всем здании. Если нет раздельного учета расходов тепла, то его можно определить по:

Если нет раздельного учета расходов тепла, то его можно определить по:

Если нет раздельного учета расходов тепла, то его можно определить по:

1. Теплопотерям через внешние ограждающие конструкции;
2. Проекту;
3. Укрупненным значениям площади встроенных помещений к площади всего строения или же кубатуре помещений пропорционально кубатуре строения.

Формула Ермолаева

Известный в кругах теплоэнергетиков профессор Ермолаев, предложил свою формулу, благодаря которой находятся удельные отопительные характеристики зданий, отметим, что её можно найти и своими руками:

Где:

• Р – периметр постройки, размерность его в метрах;
• А – площадь дома, измеряется в квадратных метрах;
• Н – высота здания в метрах;
• g0 – коэффициент остекленения;
• kок – теплопередача окон;
• kст – тоже но стен;
• kпот – теплопередача потолков;
• kпол – тоже но полов.

Пример одного расчета

Вашему вниманию приведем расчет формулы, которой пользуются саморегулирующие организации. Удельная тепловая характеристика здания для отопления дома, построенного в 1950 году, в таком случае определяется так:

вычисления

Теория есть теория, но как на практике рассчитывается стоимость отопления загородного дома? Можно ли оценить смету расходов, не вдаваясь в глубины сложных теплотехнических формул?

Расход необходимого количества тепла

Инструкции для расчета предполагаемого количества необходимого тепла относительно просты. Ключевая фраза — приблизительное число: мы уделяем внимание точности, чтобы упростить вычисления, игнорируя многие факторы

• Базовое значение количества тепловой энергии составляет 40 Вт на кубический метр объема дома.
• 100 Вт на окно и 200 Вт на двери в наружных стенах добавляются к базовой мощности.

Затем полученное значение умножается на коэффициент, который определяется средней величиной потерь тепла по внешнему контуру здания. Для квартир в центре жилого дома принят фактор один: заметны только потери в фасаде. Три из четырех контурных стен квартиры граничат с теплыми комнатами.

Для угловых и оконечных квартир коэффициент 1,2-1,3 предполагается в зависимости от материала стены. Причины очевидны: две или даже три стены становятся внешними.

Наконец, в частном доме улица находится не только по периметру, но и снизу и сверху. В этом случае используется коэффициент 1,5.

В зоне холодного климата существуют особые требования к отоплению.

Рассчитаем, сколько тепла нужно коттеджу 10х10х3 метра в городе Комсомольске на Амуре, в Хабаровске.

Объем здания 10 * 10 * 3 = 300 м3.

Умножение громкости на 40 Вт / куб даст 300 * 40 = 12000 Вт.

Шесть окон и одна дверь 6 * 100 + 200 = 800 Вт. 1200 + 800 = 12800.

Частный дом Фактор 1.5. 12800 * 1,5 = 19200.

Хабаровский край. Нам нужно тепло в полтора раза: 19200 * 1,5 = 28800. В целом — на пике морозов нам нужен котел мощностью 30 киловатт.

Расчет затрат на отопление

Проще всего рассчитать потребление электроэнергии на отопление: при использовании электрокотла оно точно равно стоимости тепловой энергии. При непрерывном потреблении 30 киловатт в час мы потратим 30 * 4 рубля (примерная текущая цена киловатт-часа электроэнергии) = 120 рублей.

К счастью, реальность не так страшна: как показывает практика, средняя потребность в тепле составляет примерно половину от предполагаемой.

• Дрова — 0,4 кг / кВт / ч.   Ориентировочный показатель потребления дров в нашем случае будет равен 30/2 (номинальную мощность, как мы помним, можно разделить пополам) * 0,4 = 6 кг в час.
• Расход лигнита на киловатт тепла — 0,2 кг.   В нашем случае нормы расхода угля на отопление рассчитываются как 30/2 * 0,2 = 3 кг / час.

Лигнит является относительно недорогим источником тепла.

• Для дров — 3 рубля (стоимость килограмма) * 720 (часов в месяц) * 6 (почасовое потребление) = 12960 руб.
• Для угля — 2 рубля * 720 * 3 = 4320 рублей (читай другие).

Удельная тепловая характеристика

При одинаковом строительном объеме удельная тепловая характеристика здания возрастает с увеличением общей площади ее наружных ограждений. Отсюда следует, что при одинаковом строительном объеме удельная тепловая характеристика будет уменьшаться по мере приближения внешней формы здания к форме куба, который, как известно, имеет наименьшую ( после шара) наружную поверхность.
 

Величина удельной тепловой характеристики является эксплуатационным показателем проектируемого здания – чем она выше, тем больше затраты на отопление. Поэтому исходя из экономически целесообразного уровня теплозащиты зданий следует не допускать увеличения удельных тепловых характеристик выше существующих норм.
 

Еще большее влияние на затраты по отоплению зданий оказал непрерывный рост их удельных тепловых характеристик, являющийся следствием увеличения удельного веса за-иолнений световых проемов в суммарной площади наружных ограждающих конструкций, а также уменьшения сопротивлений теплопередаче этих конструкций и другими причинами. Во многих случаях эксплуатационные затраты на отопление этих зданий становятся равными стоимости системы отопления всего через 1 5 – 2 года.
 

Величина удельной тепловой характеристики является эксплуатационным показателем проектируемого здания – чем она выше, тем больше затраты на отопление. Поэтому, исходя из экономически целесообразного уровня теплозащиты зданий, следует не допускать увеличения удельных тепловых характеристик выше существующих норм.
 

Существуют две методики определения издержек на отопление зданий. Если решают задачи, не связанные непосредственно с теплотехническими свойствами ограждающих конструкций здания ( например, объемно-планировочные решения, включая вопросы блокирования зданий; определение технической возможности снабжения теплотой, вырабатываемой в действующей котельной, дополнительных зданий и др.) или эти свойства к моменту расчетов еще не определены, то Сот рассчитывают, исходя из удельной тепловой характеристики здания дул, равной теплопотерям 1 м здания ( Вт) при разности температур внутреннего и наружного воздуха, равной 1 С.
 

Основная масса тепла и топлива расходуется в городском ( поселковом) хозяйстве на отопление и вентиляцию жилых и общественных зданий. Расход на эти нужды постоянно возрастает в связи с систематическим улучшением жилищных условий населения и развитием всех отраслей сферы обслуживания, следствием чего является увеличение удельной, на 1 жителя, отапливаемой кубатуры зданий различного назначения ( см. § 2 и прил. Существенное значение имеют и изменения удельных тепловых характеристик зданий.
 

При одинаковом строительном объеме удельная тепловая характеристика здания возрастает с увеличением общей площади ее наружных ограждений. Отсюда следует, что при одинаковом строительном объеме удельная тепловая характеристика будет уменьшаться по мере приближения внешней формы здания к форме куба, который, как известно, имеет наименьшую ( после шара) наружную поверхность.
 

Окна с помещенной между рамами свертывающейся шторой.| Фрагмент окна с поворотными подъемно-опускными жалюзи.

Большое технико-экономическое значение имеет правильная оценка остекления здания. Необходимо учитывать, что с увеличением остекления наружных ограждений резко возрастает удельная тепловая характеристика здания, так как термическое сопротивление остекленных проемов почти в 3 раза меньше термического сопротивления наружной стены. В летние месяцы большое остекление является основной причиной перегрева помещений, что отрицательно сказывается на самочувствии человека и на его работоспособности.
 

Расчет теплопотерь ограждениями зданий не сложен, но требует много времени. Поэтому нередко, например для разработки проектных заданий и для определения тепловой мощности котельных, пользуются методом приближенного определения теплопотерь по удельным тепловым характеристикам зданий.
 

За внутреннюю температуру в формуле принимают такую, ко-которая характерна для большинства помещений здания. Эта величина показывает, насколько правильно запроектировано здание в теплотехническом отношении. Зависит она от принятых сопротивлений теплопередаче ограждений и, в частности, от площади остекления, а также объема и формы здания, причем с увеличением объема здания и уменьшением отношения его внешней поверхности к объему удельная тепловая характеристика уменьшается.
 

Улучшение энергоэффективности

Нередко расчеты показывают, что энергоэффективность здания очень низка. Добиться ее улучшения, а значит, сократить расходы на отопление можно за счет улучшения теплоизоляции. Закон «Об энергосбережении» определяются методики улучшения энергоэффективности многоквартирных домов.

Основные методы

Пеноизол для утепления стен

• Повышение теплосопротивления стройконструкций. С этой целью может применяться облицовка стен, отделка технических этажей и перекрытий над подвальными помещениями теплоизоляционными материалами. Применение таких материалов дает повышение энергосбережения на 40%.
• Устранение в строительных конструкциях мостиков холода дадут «прирост» еще на 2–3%.
• Приведение площади остекленных конструкций в соответствие с нормативными параметрами. Может быть, полностью застекленная стена – это стильно, красиво, роскошно, но на теплосбережении сказывается далеко не лучшим образом.
• Остекление выносных строительных конструкций – балконов, лоджий, террас. Эффективность метода составляет 10–12%.
• Установка современных окон с многокамерными профилями и теплосберегающими стеклопакетами.
• Применение систем микровентиляции.

Жильцы тоже могут позаботиться о теплосбережении своих квартир.

Что могут сделать жильцы?

Хорошего эффекта позволяют добиться следующие способы:

• Установка алюминиевых радиаторов.
• Монтаж термостатов.
• Установка теплосчетчиков.
• Монтаж теплоотражающих экранов.
• Применение неметаллических труб в системах отопления.
• Монтаж индивидуального отопления при наличии технических возможностей.

Повысить энергоэффективность можно и другими способами. Один из самых эффективных – сокращение издержек на вентилирование помещения.

С этой целью можно использовать:

• Микропроветривание, устанавливаемое на окнах.
• Системы с подогревом поступающего извне воздуха.
• Регулирование подачи воздуха.
• Защита от сквозняков.
• Оснащение систем принудительной вентиляции двигателями с разными режимами работы.

Расчет радиатора отопления по площади

Зависит он от материала, из которого они изготовлены. Чаще всего сегодня используются биметаллические, алюминиевые, стальные, значительно реже чугунные радиаторы. Каждый из них имеет свой показатель теплоотдачи (тепловой мощности). Биметаллические радиаторы при расстоянии между осями в 500 мм, в среднем имеют 180 — 190 Вт. Радиаторы из алюминия имеют практически такие же показатели.

Теплоотдача описанных радиаторов рассчитывается на одну секцию. Радиаторы стальные пластинчатые являются неразборными. Поэтому их теплоотдача определяется исходя из размера всего устройства. Например, тепловая мощность двухрядного радиатора шириной 1 100 мм и высотой 200 мм будет 1 010 Вт, а панельного радиатора из стали шириной 500 мм, а высотой 220 мм составит 1 644 Вт.

В расчет радиатора отопления по площади входят следующие базовые параметры:

— высота потолков (стандартная – 2,7 м),

— тепловая мощность (на кв. м – 100 Вт),

— одна внешняя стена.

Эти расчеты показывают, что на каждые 10 кв. м необходимо 1 000 Вт тепловой мощности. Этот результат делится на тепловую отдачу одной секции. Ответом является необходимое количество секций радиатора.

Для южных районов нашей страны, так же как и для северных, разработаны понижающие и повышающие коэффициенты.

Что это такое

Определение

Определение удельного расхода тепла дается в СП 23-101-2000. В соответствии с документу, так именуется количество тепла, необходимое для поддержания в здании нормируемой температуры, отнесенное к единице площади либо объема и к еще одному параметру — градусо-дням отопительного периода.

Для чего употребляется данный параметр? В первую очередь — для оценки энергоэффективности здания (либо, что то же самое, качества его утепления) и планирования затрат тепла.

Градусо-дни

Как минимум один из использованных терминов испытывает недостаток в разъяснении. Что это такое — градусо-дни?

Это понятие прямо относится к количеству тепла, нужному для поддержания комфортного климата в отапливаемого помещения зимой. Она вычисляется по формуле GSOP=Dt*Z, где:

• GSOP — искомое значение;
• Dt — отличие между нормированной внутренней температурой здания (в соответствии с действующим СНиП она должна быть равна от +18 до +22 С) и средней температурой наиболее прохладных пяти дней зимы.
• Z — протяженность отопительного сезона (в днях).

Как несложно додуматься, значение параметра определяется климатической территорией и для территории России варьируются от 2000 (Крым, Краснодарский край) до 12000 (Чукотский АО, Якутия).

Теплопотери пола

Холодный пол в доме – это беда. Теплопотери пола, относительно такого же показателя для стен, важнее примерно в 1,5 раза. И именно во столько же толщина утеплителя в полу должна быть больше толщины утеплителя в стенах.

Теплопотери пола становятся значимыми, когда под полом первого этажа у вас холодный цоколь или просто уличный воздух, например, при винтовых сваях.

Утепляете стены — утепляйте и пол.

Если в стены вы закладываете 200 мм базальтовой ваты или пенопласта, то в пол вам придется заложить 300 миллиметров настолько же эффективного утеплителя. Только в этом случае можно будет ходить по полу первого этажа босиком в любую, даже самую лютую, зиму.

Если же у вас под полом первого этажа отапливаемый подвал или хорошо утепленный цоколь с отлично утепленной широкой отмосткой, то утеплением пола первого этажа можно пренебречь.

Мало того, в такой подвал или цоколь стоит нагнетать нагретый воздух с первого этажа, а лучше со второго. А вот стены подвала, его плита должны быть утеплены максимально, чтобы не «обогревать» грунт. Конечно, постоянная температура грунта +4С, но это на глубине. А зимой вокруг стен подвала все те же -30С, как и на поверхности грунта.

Способы расчетов тепловой энергии

Некоторые жильцы для расчета теплопотерь пользуются простым методом. Он заключается в том, что при условии высоты потолка – 2,5 м., площадь помещения умножается на 100 Вт. (при другой высоте потолка, вводится поправочный коэффициент). Но полученный результат при этом способе настолько не достоверный, что его можно смело прировнять к нулю.

Такое утверждение объясняется тем, что на теплопотери влияют несколько важных факторов, такие как:

• ограждающая конструкция;
• площадь окон и вид их остекленения;
• внутренняя температура;
• кратность теплообмена и др.

Помимо этого даже при равных условиях значений вышеперечисленных факторов, теплопотери у маленьких домов и больших зданий будут разные. Поэтому, чтобы более точно определить теплопотери, были разработаны следующие специальные методики:

1. Ручной подсчет. В этом случае все расчеты выполняются самостоятельно при помощи специально выведенных формул и таблиц.
2. Онлайн — калькулятор. Здесь достаточно будет ввести все указанные данные, в вычислительную программу, после чего она самостоятельно произведет расчет и выдаст итог.

При использовании этих способов, можно будет не только достоверно рассчитать теплопотери, но и правильно подобрать отопительную систему, при использовании которой не возникнет неоправданных затрат.

расчет теплопотерь

Расчет тепловых потерь в программе Excel

Шаг 2

Нужно заполнить исходные данные: номер помещения (если вам нужно), его название и температура внутри, название ограждающих конструкций и их ориентация, размеры конструкций. Вы увидите, что площадь считается сама. Если хотите отнимать площадь окна от стен, нужно корректировать формулы, так как мы не знаем где у вас будут записаны окна. У нас площади отнимаются. Также нужно заполнить коэффициент теплопередачи 1/R, разницу температур и поправочный коэффициент. К сожалению, их заполняют вручную. В примере у нас кабинет с тремя внешними стенами в одной стене два окна, в другой нет окон и третья имеет одно окно. Конструкции стен будет как в примере, где мы рассчитывали R, поесть к=1/R=1/2,64=0,38. Пол пусть будет на грунте и его поделим на зоны у нас их две и потери считаем для двух зон , тогда к1=1/2,15=0,47, к2=1/4,3=0,23. Окна пусть будут энергосберегающие R_о= 0,87 (м2°С/Вт), тогда к=1/0,87=1,14.

На картинке видно, что количество потерь тепла уже прорисовывается.

Шаг 3

К сожалению, также вручную заполняются и дополнительные потери. Вводить их нужно в процентах, программа сама в формуле переведет их на коэффициент. И так, для нашего примера: Стены 3 значит к каждой стене +5% теплопотерь, местность не веретенная поэтому +5% к каждому окну и стене, Ориентация на Юг +5% для конструкций, на Север и Восток +10%. Дверей внешних нет поэтому 0, но если бы были то суммировались бы проценты только к той стене в которой есть дверь. Напоминаем, что к полу или перекрытию дополнительные потери тепла не относятся.

Как видно, потери помещения возросли. Если у вас заходит в помещение уже теплый воздух, этот шаг последний. Число записанное в столбце Q, и  есть ваши искомые тепловые потери помещения. И эту процедуру нужно провести для всех остальных помещений. 

Шаг 4

В нашем же случае воздух не подогревается ,и чтобы рассчитать полные потери тепла, нужно в столбик Rввести площадь нашего помещения 18 м2, а в столбец S его высоту  3 м.

Понятие тепловой удельной характеристики

Тепловизионное обследование зданий

Прежде чем говорить о расчетах, необходимо определиться с основными терминами и понятиями. Под удельной характеристикой принято понимать значение наибольшего потока тепла, необходимого на обогрев здания или сооружения. При расчете удельных характеристик дельту температур (разницу между уличной и комнатной температурой) принято брать за 1 градус.

По сути, этот параметр определяет энергоэффективность здания. Средние показатели определяются нормативной документацией (строительными правилами, рекомендациями, СНиП и т.п.). Любое отклонение от нормы – независимо от того, в какую оно сторону – дает понятие об энергетической эффективности системы отопления. Расчет параметра ведется по действующим методикам и СНиП «Тепловая защита зданий».

Удельные тепловые характеристики зданий различного назначения

Технические характеристики паровых котлов

Марка котла	Паропроизводительность, кг/ч	Тепловая мощность, кВт	Температура нагрева пара, 0 С	Избыточное рабочее давление, кПа
КВ‑300М	68,7
Д‑721А	68,7
МЗК‑8Г (Е‑0,4‑9Г)	174,5
МЗК‑7Г (Е‑1,0‑9Г)	174,5
ДКВР‑2,5‑1,3	194,1
ДКВР‑4‑13	194,1
ДКВР‑6,5‑13	194,1
ДКВР‑10‑13	194,1
ДКВР‑10‑13‑250

Значения коэффициентов теплопередачи открыто установленных отопительных приборов

Нагревательные приборы	Значения коэффициента теплопередачи К, Вт/(м2. К) при
Разности средней температуры воды в приборе и температуры воздуха помещения, 0 С	Избыточном давлении пара, кПа
40..50	50..60	60..70	70..80	>80	68,7	98,1	>98,1
Чугунный радиатор М‑140	8,5	9,2	9,5	9,9	10,4	‑	‑
Чугунный радиатор М‑140АО	8,1	8,8	9,2	9,5	9,6	‑	‑
Чугунные трубы с круглыми ребрами:
1. труба	5,2	5,2	5,8	5,8	5,8	7,5	7,8
2. трубы (одна над другой)	4,7	4,9	5,3	5,3	5,3	5,8	6,3	6,5
3. трубы (одна над другой)	4,1	4,7	4,7	4,7	4,7	5,3	5,6	5,8
Одна стальная труба, диаметром, мм:
Менее или равном 32	12,8	13,4	14,6	14,6	15,2	16,2
32..108	11,1	11,6	12,2	12,8	13,4	14,9	15,6
133..159	11,1
Несколько стальных труб (одна над другой) диаметром, мм:
менее или равном 32	11,6	11,6	12,8	12,8	13,4	14,6	15,6	16,3
более 32	9,3	9,6	10,5	10,5	10,5	12,8	13,8	14,4