Sukurti šildymo sistemą nuosavas namas ar net miesto bute – itin atsakingas užsiėmimas. Būtų visiškai neprotinga įsigyti katilo įranga, kaip sakoma, „iš akies“, tai yra, neatsižvelgiant į visas būsto ypatybes. Šiuo atveju visiškai įmanoma nukristi į du kraštutinumus: arba katilo galios nepakaks - įranga veiks „visiškai“, be pertraukų, bet neduos laukiamo rezultato, arba, atvirkščiai, bus perkamas pernelyg brangus įrenginys, kurio galimybės liks visiškai neišnaudotos.

Bet tai dar ne viskas. Neužtenka teisingai įsigyti reikiamą šildymo katilą – labai svarbu optimaliai parinkti ir teisingai patalpose išdėstyti šilumos mainų įrenginius – radiatorius, konvektorius ar „šiltas grindis“. Ir vėl pasikliaukite tik savo intuicija arba " geras patarimas» kaimynai nėra pats protingiausias pasirinkimas. Žodžiu, tam tikri skaičiavimai yra būtini.

Žinoma, idealiu atveju tokius šilumos inžinerinius skaičiavimus turėtų atlikti atitinkami specialistai, tačiau tai dažnai kainuoja nemažus pinigus. Argi neįdomu pabandyti tai padaryti pačiam? Šiame leidinyje bus išsamiai parodyta, kaip šildymas apskaičiuojamas pagal kambario plotą, atsižvelgiant į daugelį svarbius niuansus. Pagal analogiją bus galima atlikti, įmontuota į šį puslapį, padės atlikti reikiamus skaičiavimus. Technika negali būti vadinama visiškai „be nuodėmės“, tačiau ji vis tiek leidžia gauti rezultatą su visiškai priimtinu tikslumu.

Paprasčiausi skaičiavimo metodai

Kad šildymo sistema sukurtų patogias gyvenimo sąlygas šaltuoju metų laiku, ji turi susidoroti su dviem pagrindinėmis užduotimis. Šios funkcijos yra glaudžiai susijusios, o jų atskyrimas yra labai sąlyginis.

• Pirmasis yra priežiūra optimalus lygis oro temperatūra visame šildomos patalpos tūryje. Žinoma, temperatūros lygis gali šiek tiek skirtis priklausomai nuo aukščio, tačiau šis skirtumas neturėtų būti reikšmingas. Gana patogiomis sąlygomis laikoma vidutinė +20 ° C temperatūra - ši temperatūra, kaip taisyklė, laikoma pradine temperatūra šiluminiuose skaičiavimuose.

Kitaip tariant, šildymo sistema turi sugebėti sušildyti tam tikrą oro kiekį.

Jei artėjame visiškai tiksliai, tai už atskiri kambariai v gyvenamieji pastatai nustatyti reikalingo mikroklimato standartai - jie apibrėžti GOST 30494-96. Šio dokumento ištrauka yra žemiau esančioje lentelėje:

• Antrasis – šilumos nuostolių kompensavimas per pastato konstrukcinius elementus.

Pagrindinis šildymo sistemos „priešas“ yra šilumos nuostoliai per pastato konstrukcijas.

Deja, šilumos nuostoliai yra rimčiausias bet kurios šildymo sistemos „varžovas“. Juos galima sumažinti iki tam tikro minimumo, tačiau net ir esant aukščiausios kokybės šilumos izoliacijai visiškai jų atsikratyti kol kas nepavyksta. Šiluminės energijos nutekėjimai eina visomis kryptimis – apytikslis jų pasiskirstymas parodytas lentelėje:

Natūralu, kad norint susidoroti su tokiomis užduotimis, šildymo sistema turi turėti tam tikrą šiluminę galią, o šis potencialas turi ne tik atitikti bendruosius pastato (buto) poreikius, bet ir būti teisingai paskirstytas patalpose, atsižvelgiant į jų poreikius. plotą ir daugybę kitų svarbių veiksnių.

Paprastai skaičiavimas atliekamas kryptimi "nuo mažo iki didelio". Paprasčiau tariant, apskaičiuojamas reikalingas šiluminės energijos kiekis kiekvienai šildomai patalpai, gautos vertės sumuojamos, pridedama apie 10% rezervo (kad įranga neveiktų savo galimybių ribose) - ir rezultatas parodys, kiek galios reikia šildymo katilui. Ir kiekvieno kambario vertės bus skaičiavimo atskaitos taškas reikalinga suma radiatoriai.

Labiausiai supaprastintas ir dažniausiai naudojamas metodas neprofesionalioje aplinkoje yra priimti 100 vatų šilumos energijos normą kiekvienam. kvadratinis metras sritis:

Primityviausias skaičiavimo būdas yra 100 W / m² santykis

K = S× 100

K- reikalinga patalpos šiluminė galia;

S– kambario plotas (m²);

100 — savitoji galia ploto vienetui (W/m²).

Pavyzdžiui, kambarys 3,2 × 5,5 m

S= 3,2 × 5,5 = 17,6 m²

K= 17,6 × 100 = 1760 W ≈ 1,8 kW

Metodas akivaizdžiai labai paprastas, bet labai netobulas. Iš karto reikia pažymėti, kad jis sąlygiškai taikomas tik tada, kai standartinis aukštis lubos – apie 2,7 m (leistina – nuo ​​2,5 iki 3,0 m). Šiuo požiūriu skaičiavimas bus tikslesnis ne pagal plotą, o pagal kambario tūrį.

Aišku, kad šiuo atveju skaičiuojama specifinės galios vertė kubinis metras. Jis imamas lygus 41 W / m³ gelžbetoniui skydinis namas, arba 34 W / m³ - iš plytų arba iš kitų medžiagų.

K = S × h× 41 (arba 34)

h- lubų aukštis (m);

41 arba 34 - savitoji galia tūrio vienetui (W / m³).

Pavyzdžiui, tas pats kambarys skydinis namas, kurio lubų aukštis 3,2 m:

K= 17,6 × 3,2 × 41 = 2309 W ≈ 2,3 kW

Rezultatas yra tikslesnis, nes jame jau atsižvelgiama ne tik į visus linijiniai matmenys kambariai, bet netgi tam tikru mastu sienų ypatybės.

Tačiau vis tiek tai dar toli nuo tikrojo tikslumo - daugelis niuansų yra „už skliausteliuose“. Kaip atlikti skaičiavimus arčiau realių sąlygų – kitame leidinio skyriuje.

Galbūt jus domina informacija apie tai, kas jie yra

Reikalingos šiluminės galios skaičiavimų atlikimas, atsižvelgiant į patalpų charakteristikas

Aukščiau aptarti skaičiavimo algoritmai yra naudingi atliekant pradinį „įvertį“, tačiau vis tiek turėtumėte jais pasikliauti labai atsargiai. Net žmogui, kuris nieko nesupranta pastatų šilumos inžinerijoje, nurodytos vidutinės vertės tikrai gali atrodyti abejotinos - jos negali būti lygios, tarkime, Krasnodaro teritorija ir Archangelsko sričiai. Be to, kambarys - kambarys skiriasi: vienas yra namo kampe, tai yra, jis turi du išorinės sienos ki, o kitą iš trijų pusių nuo šilumos nuostolių apsaugo kitos patalpos. Be to, kambaryje gali būti vienas ar keli langai – tiek maži, tiek labai dideli, kartais net panoraminiai. O patys langai gali skirtis gamybos medžiaga ir kitomis dizaino ypatybėmis. Ir tai toli gražu pilnas sąrašas– kaip tik tokie bruožai matomi net „plika akimi“.

Žodžiu, niuansai, turintys įtakos kiekvieno šilumos nuostoliams konkrečios patalpos- gana daug, ir geriau netingėti, o atlikti kruopštesnį skaičiavimą. Patikėkite, pagal straipsnyje siūlomą metodą tai padaryti nebus taip sunku.

Bendrieji principai ir skaičiavimo formulė

Skaičiavimai bus atliekami tuo pačiu santykiu: 100 W 1 kvadratiniam metrui. Bet tai tik pati formulė, „apaugusi“ nemaža gausybe įvairių korekcijos koeficientų.

Q = (S × 100) × a × b × c × d × e × f × g × h × i × j × k × l × m

Laiškai, žymintys koeficientus, imami gana savavališkai, abėcėlės tvarka ir nesusiję su jokiais fizikoje priimtais standartiniais dydžiais. Kiekvieno koeficiento reikšmė bus aptarta atskirai.

• "a" - koeficientas, kuriame atsižvelgiama į išorinių sienų skaičių tam tikroje patalpoje.

Akivaizdu, kad kuo daugiau išorinių sienų kambaryje, tuo daugiau ploto, per kurį šilumos nuostoliai. Be to, dviejų ar daugiau išorinių sienų buvimas reiškia ir kampus – itin pažeidžiamas vietas, kalbant apie „šalčio tiltų“ susidarymą. Koeficientas „a“ tai pataisys specifinė savybė kambariai.

Koeficientas imamas lygus:

- išorinės sienos Nr (interjeras): a = 0,8;

- išorinė siena vienas: a = 1,0;

- išorinės sienos du: a = 1,2;

- išorinės sienos trys: a = 1,4.

• "b" - koeficientas, atsižvelgiant į išorinių kambario sienų vietą, palyginti su pagrindiniais taškais.

Galbūt jus domina informacija apie tai, kas yra

Net ir šalčiausiomis žiemos dienomis saulės energija vis dar turi įtakos temperatūros balansui pastate. Visiškai natūralu, kad į pietus nukreipta namo pusė gauna tam tikrą šilumos kiekį nuo saulės spindulių, o per ją šilumos nuostoliai yra mažesni.

Tačiau sienos ir langai, nukreipti į šiaurę, niekada „nemato“ Saulės. Rytinė namo dalis, nors ir „griebia“ rytinius saulės spindulius, bet efektyvaus šildymo iš jų vis tiek negauna.

Remdamiesi tuo, įvedame koeficientą "b":

- žiūri į išorines kambario sienas Šiaurė arba Rytai: b = 1,1;

- išorinės patalpos sienos orientuotos į Pietų arba Vakarai: b = 1,0.

• "c" - koeficientas, atsižvelgiant į kambario vietą, palyginti su žiemos "vėjo rože"

Galbūt ši pataisa nėra tokia reikalinga namams, esantiems nuo vėjų apsaugotose vietose. Tačiau kartais vyraujantys žiemos vėjai gali „griežtai pakoreguoti“ pastato šilumos balansą. Natūralu, kad priešvėjinė pusė, tai yra „pakeista“ vėjo, praras daug daugiau kūno, palyginti su pavėju, priešinga puse.

Remiantis ilgalaikių meteorologinių stebėjimų bet kuriame regione rezultatais, sudaroma vadinamoji „vėjo rožė“ – grafinė diagrama, parodanti vyraujančias vėjo kryptis žiemą ir vasarą. Šią informaciją galima gauti vietinėje hidrometeorologijos tarnyboje. Tačiau daugelis gyventojų patys be meteorologų puikiai žino, iš kur daugiausiai žiemą pučia vėjai ir iš kurios namo pusės dažniausiai šluoja giliausios sniego pusnys.

Jei yra noras atlikti skaičiavimus didesniu tikslumu, tai pataisos koeficientas „c“ taip pat gali būti įtrauktas į formulę, atsižvelgiant į:

- namo vėjo pusė: c = 1,2;

- pavėjinės namo sienos: c = 1,0;

- siena lygiagreti vėjo krypčiai: c = 1,1.

• "d" - pataisos koeficientas, kuris atsižvelgia į savybes klimato sąlygos namų statybos regionas

Natūralu, kad šilumos nuostolių kiekis per visas pastato statybines konstrukcijas labai priklausys nuo lygio žiemos temperatūros. Visiškai aišku, kad žiemos metu termometro rodikliai „šoka“ tam tikrame diapazone, tačiau kiekvienam regionui yra vidutinis žemiausių temperatūrų rodiklis, būdingas šalčiausiam penkių dienų metų laikotarpiui (dažniausiai tai būdinga sausio mėn. ). Pavyzdžiui, žemiau yra Rusijos teritorijos žemėlapio schema, kurioje apytikslės reikšmės rodomos spalvomis.

Paprastai šią vertę nesunku patikrinti regioninėje meteorologijos tarnyboje, tačiau iš esmės galite pasikliauti savo pastebėjimais.

Taigi, koeficientas "d", atsižvelgiant į regiono klimato ypatumus, mūsų skaičiavimams yra lygus:

- nuo –35 °С ir žemiau: d = 1,5;

– nuo ​​–30 °С iki –34 °С: d = 1,3;

– nuo ​​–25 °С iki –29 °С: d = 1,2;

– nuo ​​–20 °С iki –24 °С: d=1,1;

– nuo ​​–15 °С iki –19 °С: d = 1,0;

– nuo ​​–10 °С iki –14 °С: d = 0,9;

- ne šaltesnis - 10 ° С: d=0,7.

• "e" - koeficientas, atsižvelgiant į išorinių sienų izoliacijos laipsnį.

Bendra pastato šilumos nuostolių vertė yra tiesiogiai susijusi su visų pastato konstrukcijų izoliacijos laipsniu. Vieni iš „lyderių“ pagal šilumos nuostolius yra sienos. Todėl šiluminės galios vertė, reikalinga išlaikyti patogiomis sąlygomis gyvenimas patalpose priklauso nuo jų šilumos izoliacijos kokybės.

Mūsų skaičiavimų koeficiento vertė gali būti paimta taip:

- išorinės sienos neapšiltintos: e = 1,27;

- vidutinio laipsnio apšiltinimas - numatoma dviejų plytų sienelių arba jų paviršiaus šilumos izoliacija su kitais šildytuvais: e = 1,0;

– šiltinimas atliktas kokybiškai, remiantis šilumos inžineriniais skaičiavimais: e = 0,85.

Vėliau šio leidinio metu bus pateiktos rekomendacijos, kaip nustatyti sienų ir kitų pastato konstrukcijų izoliacijos laipsnį.

• koeficientas "f" - lubų aukščio korekcija

Lubos, ypač privačiuose namuose, gali būti skirtingo aukščio. Todėl šiuo parametru skirsis ir šiluminė galia vienam ar kitam to paties ploto kambariui šildyti.

Nebus didelė klaida priimti šias pataisos koeficiento „f“ reikšmes:

– lubų aukštis iki 2,7 m: f = 1,0;

— srauto aukštis nuo 2,8 iki 3,0 m: f = 1,05;

– lubų aukštis nuo 3,1 iki 3,5 m: f = 1,1;

– lubų aukštis nuo 3,6 iki 4,0 m: f = 1,15;

– lubų aukštis virš 4,1 m: f = 1,2.

• « g "- koeficientas, atsižvelgiant į grindų ar patalpos, esančios po lubomis, tipą.

Kaip parodyta aukščiau, grindys yra vienas iš svarbiausių šilumos nuostolių šaltinių. Taigi, apskaičiuojant šią konkretaus kambario savybę, būtina atlikti kai kuriuos pakeitimus. Pataisos koeficientas "g" gali būti lygus:

- šaltos grindys ant žemės arba aukščiau nešildomas kambarys(pavyzdžiui, rūsys arba rūsys): g= 1,4 ;

- izoliuotos grindys ant žemės arba virš nešildomos patalpos: g= 1,2 ;

- šildomas kambarys yra žemiau: g= 1,0 .

• « h "- koeficientas, atsižvelgiant į aukščiau esančio kambario tipą.

Šildymo sistemos šildomas oras visada kyla aukštyn, o jei patalpoje lubos šaltos, tai neišvengiami ir didesni šilumos nuostoliai, dėl kurių reikės padidinti reikiamą šilumos galią. Pristatome koeficientą "h", kuris atsižvelgia į šią apskaičiuoto kambario savybę:

- viršuje yra "šalta" palėpė: h = 1,0 ;

- viršuje yra izoliuota mansarda ar kita izoliuota patalpa: h = 0,9 ;

- bet kuri šildoma patalpa yra aukščiau: h = 0,8 .

• « i "- koeficientas, atsižvelgiant į langų dizaino ypatybes

Langai yra vienas iš „pagrindinių šilumos nutekėjimo kelių“. Žinoma, daug kas šiuo klausimu priklauso nuo gaminio kokybės langų konstrukcija. Seni mediniai karkasai, anksčiau visur montuojami visuose namuose, savo šilumos izoliacija gerokai nusileidžia šiuolaikinėms kelių kamerų sistemoms su stiklo paketais.

Be žodžių akivaizdu, kad šių langų šilumos izoliacijos savybės gerokai skiriasi.

Tačiau net tarp PVC langų nėra visiško vienodumo. Pavyzdžiui, dviejų kamerų stiklo paketas (su trimis stiklais) bus daug šiltesnis nei vienos kameros.

Tai reiškia, kad reikia įvesti tam tikrą koeficientą „i“, atsižvelgiant į patalpoje sumontuotų langų tipą:

- standartinis mediniai langai su įprastais dvigubais stiklais: i = 1,27 ;

– modernios langų sistemos su vienos kameros dvigubo stiklo langais: i = 1,0 ;

– modernios langų sistemos su dviejų kamerų arba trigubas stiklas, įskaitant turinčius argono užpildą: i = 0,85 .

• « j" - viso patalpos stiklinimo ploto pataisos koeficientas

Nesvarbu kokybiški langai kad ir kokie jie būtų, visiškai išvengti šilumos nuostolių per juos vis tiek nepavyks. Tačiau visiškai aišku, kad jokiu būdu negalima lyginti mažo langelio panoraminiai langai beveik visa siena.

Pirmiausia turite rasti visų kambario langų ir paties kambario plotų santykį:

x = ∑SGERAI /SP

∑ SGerai- bendras langų plotas kambaryje;

SP- kambario plotas.

Priklausomai nuo gautos vertės ir pataisos koeficiento "j" nustatomas:

- x \u003d 0 ÷ 0,1 →j = 0,8 ;

- x \u003d 0,11 ÷ 0,2 →j = 0,9 ;

- x \u003d 0,21 ÷ 0,3 →j = 1,0 ;

- x \u003d 0,31 ÷ 0,4 →j = 1,1 ;

- x \u003d 0,41 ÷ 0,5 →j = 1,2 ;

• « k" - koeficientas, pataisantis įėjimo durų buvimą

Durys į gatvę ar į nešildomą balkoną visada yra papildoma „spraga“ šalčiui

durys į gatvę arba lauko balkonas gali pats koreguoti patalpos šilumos balansą – kiekvieną jos angą lydi nemažas šalto oro patekimas į patalpą. Todėl prasminga atsižvelgti į jo buvimą - tam įvedame koeficientą „k“, kurį laikome lygų:

- be durų k = 1,0 ;

- Vienos durys į gatvę arba balkoną: k = 1,3 ;

- Dvejos durys į gatvę arba į balkoną: k = 1,7 .

• « l "- galimi šildymo radiatorių prijungimo schemos pakeitimai

Galbūt kažkam taip atrodys nereikšminga smulkmena, bet vis tiek – kodėl iš karto neatsižvelgus į planuojamą šildymo radiatorių pajungimo schemą. Faktas yra tai, kad jų šilumos perdavimas, taigi ir jų dalyvavimas palaikant tam tikrą temperatūros balansą patalpoje, gana pastebimai keičiasi. skirtingi tipai tiekimo ir grąžinimo vamzdžių sujungimas.

Iliustracija	Radiatoriaus įdėklo tipas	Koeficiento "l" reikšmė
	Įstrižinė jungtis: tiekimas iš viršaus, "grįžimas" iš apačios	l = 1,0
	Jungtis vienoje pusėje: tiekimas iš viršaus, "grįžimas" iš apačios	l = 1,03
	Dviejų krypčių jungtis: tiek tiekimas, tiek grąžinimas iš apačios	l = 1,13
	Įstrižinė jungtis: tiekimas iš apačios, "grįžimas" iš viršaus	l = 1,25
	Jungtis vienoje pusėje: tiekimas iš apačios, "grįžimas" iš viršaus	l = 1,28
	Vienpusis jungtis, tiekimas ir grąžinimas iš apačios	l = 1,28

• « m "- šildymo radiatorių įrengimo vietos savybių pataisos koeficientas

Ir galiausiai paskutinis koeficientas, kuris taip pat susijęs su šildymo radiatorių prijungimo ypatybėmis. Turbūt aišku, kad jei akumuliatorius įdėtas atvirai, niekuo netrukdomas iš viršaus ir iš priekio, tuomet jis duos maksimalų šilumos perdavimą. Tačiau toks įrengimas toli gražu ne visada įmanomas – dažniau radiatoriai iš dalies paslepiami palangėmis. Galimi ir kiti variantai. Be to, kai kurie savininkai, bandydami sutalpinti šildymo priorus į kuriamą interjero ansamblį, juos visiškai ar iš dalies paslepia. dekoratyviniai ekranai- tai taip pat labai paveikia šilumos galią.

Jei yra tam tikri „krepšeliai“, kaip ir kur bus montuojami radiatoriai, į tai taip pat galima atsižvelgti atliekant skaičiavimus, įvedant specialų koeficientą „m“:

Taigi, su skaičiavimo formule yra aiškumo. Tikrai kai kurie skaitytojai tuoj ims už galvos – sako, tai per sudėtinga ir sudėtinga. Tačiau jei į reikalą kreipiamasi sistemingai, tvarkingai, tada nėra jokių sunkumų.

bet kas geras šeimininkas būstas turi turėti detalų grafinį savo „valdų“ planą su matmenimis, o dažniausiai – orientuotus į pagrindinius taškus. Klimato ypatumai regioną lengva nustatyti. Belieka tik vaikščioti per visus kambarius su matavimo juosta, išsiaiškinti kai kuriuos kiekvieno kambario niuansus. Būsto ypatumai - "kaimynystė vertikaliai" iš viršaus ir apačios, vieta įėjimo durys, siūloma ar jau esama šildymo radiatorių įrengimo schema – niekas, išskyrus savininkus, geriau nežino.

Rekomenduojama nedelsiant sudaryti darbalapį, kuriame įvesite visus reikiamus kiekvieno kambario duomenis. Skaičiavimų rezultatas taip pat bus įtrauktas į jį. Na, o patys skaičiavimai padės atlikti įmontuotą skaičiuotuvą, kuriame jau yra „sustatyti“ visi aukščiau paminėti koeficientai ir santykiai.

Jei kai kurių duomenų nepavyko gauti, tada, žinoma, į juos negalima atsižvelgti, tačiau tokiu atveju „numatytasis“ skaičiuotuvas apskaičiuos rezultatą, atsižvelgdamas į nepalankiausias sąlygas.

Tai galima pamatyti pavyzdžiu. Turime namo planą (paimtas visiškai savavališkai).

Regionas, kuriame minimali temperatūra yra nuo -20 ÷ 25 °С. Vyrauja žiemos vėjai = šiaurės rytų. Namas vieno aukšto, su apšiltinta mansarda. Apšiltintos grindys ant žemės. Optimalus įstrižinė jungtis radiatoriai, kurie bus montuojami po palangėmis.

Sukurkime tokią lentelę:

Tada, naudodamiesi žemiau esančia skaičiuokle, atliekame kiekvieno kambario skaičiavimą (jau atsižvelgdami į 10% rezervą). Naudojant rekomenduojamą programą, tai užtruks neilgai. Po to belieka susumuoti gautas vertes kiekvienam kambariui - tai bus reikalinga bendra šildymo sistemos galia.

Rezultatas kiekvienam kambariui, beje, padės pasirinkti tinkamą šildymo radiatorių skaičių – belieka tik padalyti iš konkrečių šiluminė galia viena dalis ir suapvalinti.

Sukurti komfortą gyvenamuosiuose ir pramonines patalpas atlikti šilumos balanso parengimą ir nustatyti šildytuvų naudingumo koeficientą (COP). Visuose skaičiavimuose naudojama energetinė charakteristika, leidžianti šildymo šaltinių apkrovas sujungti su vartotojų suvartojimo rodikliais - šilumine galia. skaičiavimas fizinis kiekis gaminami pagal formules.

Šiluminei galiai apskaičiuoti naudojamos specialios formulės

Šildytuvo efektyvumas

Galia yra fizinis perdavimo greičio arba energijos suvartojimo apibrėžimas. Jis lygus tam tikro laikotarpio darbo kiekio ir šio laikotarpio santykiui. Šildymo prietaisams būdingas elektros energijos suvartojimas kilovatais.

Norint palyginti įvairių rūšių energiją, pateikiama šiluminės galios formulė: N = Q / Δt, kur:

1. Q yra šilumos kiekis džauliais;
2. Δ t – energijos išsiskyrimo laiko intervalas sekundėmis;
3. gautos vertės matmuo yra J / s \u003d W.

Šildytuvų efektyvumui įvertinti naudojamas koeficientas, kuris parodo sunaudotą šilumos kiekį pagal paskirtį – naudingumą. Rodiklis nustatomas dalijant naudingąją energiją iš sunaudotos energijos, tai yra bematis vienetas ir išreiškiamas procentais. Skirtingų aplinką sudarančių dalių atžvilgiu šildytuvo efektyvumas yra nevienodos. Jei vertinsime virdulį kaip vandens šildytuvą, jo naudingumo koeficientas bus 90%, o kai naudojamas kaip kambario šildytuvas, koeficientas pakyla iki 99%.

To paaiškinimas paprastas.: dėl šilumos mainų su aplinka dalis temperatūros išsisklaido ir prarandama. Prarandamos energijos kiekis priklauso nuo medžiagų laidumo ir kitų veiksnių. Teoriškai galima apskaičiuoti šilumos nuostolių galią pagal formulę P = λ × S Δ T / h. Čia λ yra šilumos laidumo koeficientas, W/(m × K); S - šilumos mainų plotas, m²; Δ T - temperatūros skirtumas kontroliuojamame paviršiuje, deg. SU; h yra izoliacinio sluoksnio storis, m.

Iš formulės aišku, kad norint padidinti galią, reikia padidinti šildymo radiatorių skaičių ir šilumos perdavimo plotą. Sumažinus kontaktinį paviršių su išorinė aplinka sumažinti kambario temperatūros nuostolius. Kuo masyvesnė pastato siena, tuo mažiau šilumos nutekės.

Patalpų šildymo balansas

Bet kurio objekto projekto rengimas prasideda nuo šilumos inžinerijos skaičiavimo, skirto išspręsti pastato aprūpinimo šildymu problemą, atsižvelgiant į kiekvieno kambario nuostolius. Balansavimas padeda išsiaiškinti, kokia šilumos dalis sukaupta pastato sienose, kiek išeina į lauką, kiek energijos reikia suteikti patogus klimatas kambariuose.

Šiluminės galios nustatymas būtinas norint išspręsti šiuos klausimus:

1. apskaičiuoti šildymo katilo, kuris užtikrins šildymą, karšto vandens tiekimą, oro kondicionavimą ir vėdinimo sistemos funkcionavimą, apkrovą;
2. susitarti dėl pastato dujinimo ir gauti specifikacijas prisijungti prie paskirstymo tinklas. Tam reikės metinių kuro sąnaudų kiekio ir šilumos šaltinių galios (Gcal / h) poreikio;
3. pasirinkti patalpų šildymui reikalingą įrangą.

Nepamirškite apie atitinkamą formulę

Iš energijos tvermės dėsnio išplaukia, kad ribotoje erdvėje su konstanta temperatūros režimas reikia laikytis šilumos balanso: Q įtekliai - Q nuostoliai = 0 arba Q perteklius = 0, arba Σ Q = 0. Pastovus mikroklimatas šildymo laikotarpiu palaikomas vienodame lygyje socialiai reikšmingų objektų pastatuose: gyvenamuosiuose, vaikų ir gydymo įstaigos, taip pat gamyboje su nuolatiniu darbo režimu. Jei šilumos nuostoliai viršija įeinančius, reikia šildyti patalpas.

Techninis skaičiavimas padeda optimizuoti medžiagų sąnaudas statybos metu, sumažinti pastato statybos sąnaudas. Bendra katilo šiluminė galia nustatoma sudedant energiją butų šildymui, šildymui karštas vanduo, kompensacija už vėdinimo ir kondicionavimo nuostolius, rezervas didžiausiam šalčiui.

Šiluminės galios skaičiavimas

Ne specialistui sunku atlikti tikslius šildymo sistemos skaičiavimus, tačiau supaprastinti metodai leidžia nepasiruošusiam žmogui apskaičiuoti rodiklius. Jei atliksite skaičiavimus „iš akies“, gali pasirodyti, kad katilo ar šildytuvo galios neužtenka. Arba, priešingai, dėl generuojamos energijos pertekliaus šilumą teks leisti „pavėjui“.

Šildymo charakteristikų savęs įvertinimo metodai:

1. Naudojant standartą nuo projekto dokumentacija. Maskvos regionui taikoma 100–150 vatų 1 m² vertė. Šildomas plotas padauginamas iš normos – tai bus norimas parametras.
2. Šiluminės galios apskaičiavimo formulės taikymas: N = V × Δ T × K, kcal / val. Simbolių žymėjimai: V – patalpos tūris, Δ T – temperatūros skirtumas patalpos viduje ir išorėje, K – šilumos perdavimo arba sklaidos koeficientas.
3. Pasikliauti suvestiniais rodikliais. Metodas panašus į ankstesnį metodą, tačiau naudojamas daugiabučių namų šilumos apkrovai nustatyti.

Sklaidos koeficiento reikšmės paimtos iš lentelių, charakteristikos pokyčio ribos yra nuo 0,6 iki 4. Apytikslės vertės supaprastintam skaičiavimui:

Katilo šiluminės galios apskaičiavimo pavyzdys 80 m² patalpai su 2,5 m lubomis Tūris 80 × 2,5 = 200 m³. Įprasto namo sklaidos koeficientas yra 1,5. Kambario (22°C) ir lauko (minus 40°C) temperatūrų skirtumas yra 62°C. Taikome formulę: N \u003d 200 × 62 × 1,5 \u003d 18600 kcal / val. Konvertavimas į kilovatus atliekamas padalijus iš 860. Rezultatas = 21,6 kW.

Gauta galios vertė padidinama 10%, jei yra šalčio tikimybė žemiau 40 ° C / 21,6 × 1,1 = 23,8. Tolesniems skaičiavimams rezultatas suapvalinamas iki 24 kW.

Šildymo sistema turi turėti tam tikrą šiluminę galią, kad galėtų atlikti jai pavestą užduotį. Numatoma šiluminė galia sistema aptinkama sudarant šilumos balansą šildomose patalpose esant lauko temperatūrai tn.r, vadinamai įvertintas lygus Vidutinė temperatūrašalčiausias penkių dienų laikotarpis su 0,92 tn užstatu.5 ir nustatytas konkrečiai statybos sričiai pagal standartus. Numatomas šilumos kiekis per šildymo sezonas naudojamas iš dalies priklausomai nuo patalpų šilumos nuostolių pokyčio esant esamai lauko temperatūros vertei tn ir tik esant tn.r - visiškai.

Einamojo šilumos poreikio šildymui pokytis vyksta viso šildymo sezono metu, todėl šilumos perdavimas šildytuvams turėtų labai skirtis. Tai galima pasiekti keičiant temperatūrą ir (arba) šildymo sistemoje judančio aušinimo skysčio kiekį. Šis procesas vadinamas veiklos reglamentas.

Šildymo sistema skirta sukurti žmogui patogią ar technologinio proceso reikalavimus atitinkančią temperatūros aplinką pastato patalpose.

Skirta Žmogaus kūnas reikia duoti šilumos aplinką ir tokiu kiekiu, kad asmuo, kuris užsiima bet kokia veikla, nepatirtų šalčio ar perkaitimo jausmo. Kartu su išgarinimu iš odos ir plaučių paviršiaus, šiluma išsiskiria iš kūno paviršiaus per konvekciją ir spinduliuotę. Šilumos perdavimo konvekcijos būdu intensyvumą daugiausia lemia aplinkinio oro temperatūra ir judrumas, o spinduliuotė (radiacija) - tvorų paviršių, atsuktų į patalpos vidų, temperatūra.

Temperatūros situacija patalpoje priklauso nuo šildymo sistemos šiluminės galios, taip pat nuo šildymo prietaisų išdėstymo, išorinių ir vidinių tvorų termofizinių savybių, kitų šilumos tiekimo ir nuostolių šaltinių intensyvumo. Šaltuoju metų laiku patalpa daugiausia praranda šilumą per išorines tvoras ir tam tikru mastu per vidines tvoras, skiriančias šią patalpą nuo gretimų, kurios turi daugiau žema temperatūra oro. Be to, šiluma išleidžiama šildant lauko orą, kuris pro tvorų nesandarumus patenka į patalpą. natūraliai arba eksploatuojant vėdinimo sistemą, taip pat medžiagas Transporto priemonė, gaminiai, drabužiai, kurie į kambarį patenka iš išorės.

Esant pastoviam (stacionariam) režimui, nuostoliai lygūs šilumos prieaugiui. Šiluma į patalpą patenka iš žmonių, technologinių ir buitinė įranga, šaltiniai dirbtinis apšvietimas, nuo įkaitusių medžiagų, gaminių, dėl saulės spindulių poveikio pastatui. Pramoninėse patalpose galima atlikti technologiniai procesai susijęs su šilumos išsiskyrimu (drėgmės kondensacija, cheminės reakcijos ir tt).

Visų išvardintų nuostolių ir šilumos prieaugio dedamųjų apskaita būtina mažinant pastato patalpų šilumos balansą ir nustatant šilumos deficitą ar perteklių. Šilumos deficito dQ buvimas rodo, kad šildymo patalpoje reikia įrenginio. Šilumos perteklių dažniausiai pasisavina vėdinimo sistema. Norint nustatyti šildymo sistemos skaičiuojamąją šiluminę galią, Qfrom yra šilumos suvartojimo balansas šaltojo metų laikotarpio projektavimo sąlygomis formoje

Qot \u003d dQ \u003d Qlimit + Qi (ventiliacija) ± Qt (gyvenimo laikas) (4.2.1)
kur Qlimit - šilumos nuostoliai per išorinius korpusus; Qi(vent) - šilumos suvartojimas į patalpą patenkančiam lauko orui šildyti; Qt(life) – technologinės arba buitinės emisijos arba šilumos suvartojimas.

Atskirų šilumos balanso komponentų, įtrauktų į (4.2.1) formulę, apskaičiavimo metodai normalizuojami SNiP.

Pagrindiniai šilumos nuostoliai per patalpos tvoras Qlimit nustatomas priklausomai nuo jos ploto, sumažėjusio tvoros atsparumo šilumos perdavimui ir skaičiuojamo temperatūrų skirtumo tarp patalpos ir už tvoros.

Atskirų tvorų plotas, skaičiuojant šilumos nuostolius per jas, turi būti skaičiuojamas laikantis tam tikrų matavimo taisyklių.

Sumažėjęs tvoros atsparumas šilumos perdavimui arba jo abipusė vertė – šilumos perdavimo koeficientas – imamas pagal termotechninis skaičiavimas pagal SNiP reikalavimus arba (pavyzdžiui, langams, durims) pagal gamintojo duomenis.

Projektinė patalpos temperatūra paprastai nustatoma lygi projektinei oro temperatūrai kambario televizoriuje, paimtai atsižvelgiant į patalpos paskirtį pagal SNiP, atitinkančią šildomo pastato paskirtį.

Pagal projektinė temperatūra aptvaro išorėje – lauko oro temperatūra tn.r arba šaltesnės patalpos oro temperatūra skaičiuojant šilumos nuostolius per vidines atitvaras.

Pagrindiniai šilumos nuostoliai per tvoras dažnai būna mažesni už jų tikrąsias vertes, nes neatsižvelgiama į kai kurių papildomų veiksnių (oro filtravimo per tvoras, saulės poveikio ir radiacijos) įtaką šilumos perdavimo procesui. tvoros paviršius link dangaus, galimas pakeitimas patalpų oro temperatūra aukštyje, lauko oro srautas pro angas ir pan.). Susijusio apibrėžimas papildomų šilumos nuostolių SNiP taip pat yra standartizuotas pagrindinių šilumos nuostolių priedų forma.

Šilumos suvartojimas šildymui šalto oro Qi (ventiliacijos), patenkančio į pastatų patalpas dėl prasiskverbimo per sienas, langus, žibintus, duris, vartus, šildymui gali sudaryti 30...40% ir daugiau pagrindinių šilumos nuostolių. Lauko oro kiekis priklauso nuo pastato projektinio ir planinio sprendimo, vėjo krypties ir greičio, lauko ir vidaus oro temperatūros, konstrukcijų sandarumo, atidaromų angų prieangių ilgio ir tipo. Qi (ventiliacijos) vertės apskaičiavimo metodas, taip pat normalizuotas SNiP, visų pirma sumažinamas iki bendro prasiskverbiančio oro srauto per atskiras uždarančias patalpos konstrukcijas apskaičiavimo, kuris priklauso nuo tipo ir pobūdžio. išorinių tvorų nuotėkių, kurios lemia jų atsparumo oro prasiskverbimui vertes. Jų faktinės vertės priimamos pagal SNiP arba pagal tvoros projekto gamintoją.

Be aukščiau aptartų šilumos nuostolių visuomeniniuose ir administraciniuose pastatuose žiemą, kai veikia šildymo sistema, gaunama tiek šilumos, tiek papildomų išlaidųšiluma Qt. Į šią šilumos balanso dedamąją dažniausiai atsižvelgiama projektuojant vėdinimo ir oro kondicionavimo sistemas. Jei patalpoje tokių sistemų nėra, tada nurodyta papildomų šaltinių turi būti atsižvelgta nustatant vardinė galiašildymo sistemos. Projektuojant gyvenamojo namo šildymo sistemą pagal SNiP, papildomų (buitinių) šilumos tiekimo kambariuose ir virtuvės apskaita normalizuojama mažiausiai Qlife = 10 W 1 m 2 buto ploto, kuris yra atimama iš apskaičiuotų šių patalpų šilumos nuostolių.

Galutinai nustatant apskaičiuotą šildymo sistemos šiluminę galią pagal SNiP, taip pat atsižvelgiama į daugelį veiksnių, susijusių su sistemoje naudojamu šiluminiu efektyvumu. šildymo prietaisai. Šią savybę įvertinantis rodiklis yra prietaiso šildymo efektas, kuris parodo įrenginio faktiškai sunaudoto šilumos kiekio, skirto tam tikroms šiluminio komforto sąlygoms patalpoje sukurti, santykį su apskaičiuotais patalpos šilumos nuostoliais. Pagal SNiP bendras papildomų šilumos nuostolių kiekis neturėtų viršyti 7% apskaičiuotos šildymo sistemos šilumos galios.

Termotechniniam erdvės planavimo įvertinimui ir konstruktyvius sprendimus, taip pat apytiksliai apskaičiuoti pastato šilumos nuostolius, jie naudoja indikatorių - specifinis šiluminė charakteristika pastatas q, W / (m 3 · °C), kuri, esant žinomiems pastato šilumos nuostoliams, yra lygi

q = Qsp / (V(tv - tn.r)), (4.2.2)
kur Qzd - apskaičiuoti šilumos nuostoliai visos pastato patalpos, V; V - šildomo pastato tūris pagal išorinį matavimą, m 3; (tv - tn.r) - skaičiuojamas temperatūrų skirtumas pagrindinėms (reprezentatyviausioms) pastato patalpoms, °C.

q reikšmė nustato vidutinius 1 m 3 pastato šilumos nuostolius, susijusius su 1°C temperatūros skirtumu. Jį patogu naudoti galimų pastato projektinių ir planavimo sprendinių šiluminės inžinerijos vertinimui. q reikšmė paprastai nurodoma jo šildymo projekto pagrindinių charakteristikų sąraše.

Kartais apytiksliai pastato šilumos nuostoliams apskaičiuoti naudojama konkrečios šiluminės charakteristikos vertė. Tačiau reikia pažymėti, kad q vertės naudojimas apskaičiuotai šildymo apkrovai nustatyti lemia didelių skaičiavimo klaidų. Tai paaiškinama tuo, kad informacinėje literatūroje pateiktos specifinės šiluminės charakteristikos vertės atsižvelgia tik į pagrindinius pastato šilumos nuostolius, tuo tarpu šildymo apkrova turi sudėtingesnę struktūrą, kaip aprašyta aukščiau.

Šildymo sistemų šilumos apkrovų skaičiavimas pagal suvestinius rodiklius naudojamas tik apytiksliai skaičiavimams ir nustatant šilumos poreikį rajone, mieste, t.y., projektuojant centralizuotą šildymą.

Šildymo sistema privačiame name dažniausiai yra autonominės įrangos rinkinys, kuriame kaip energijos ir šilumos nešiklis naudojamos konkrečiam regionui tinkamiausios medžiagos. Todėl kiekvienai konkrečiai šildymo schemai reikalingas individualus šildymo sistemos šilumos galios apskaičiavimas, kuriame atsižvelgiama į daugelį veiksnių, tokių kaip minimalus namo šilumos suvartojimas, patalpų šilumos suvartojimas - kiekvienas. vienas, padeda nustatyti energijos suvartojimą per dieną ir šildymo sezono metu ir kt.

Šiluminio skaičiavimo formulės ir koeficientai

Privataus namo šildymo sistemos vardinė šiluminė galia nustatoma pagal formulę (visi rezultatai išreiškiami kW):

• Q \u003d Q 1 x b 1 x b 2 + Q 2 - Q 3; kur:
• Q 1 - bendrų nuostoliųšiluma pastate pagal skaičiavimus, kW;
• b 1 - papildomos šiluminės energijos iš radiatorių koeficientas, viršijantis apskaičiuotą. Koeficientų vertės pateiktos žemiau esančioje lentelėje:

• b 2 - papildomų šilumos nuostolių koeficientas radiatoriams, sumontuotiems prie išorinių sienų be ekranuojančių korpusų. Koeficientų rodikliai pateikti žemiau esančioje lentelėje:

• Q 2 - šilumos nuostoliai vamzdynuose, nutiestuose nešildomoje patalpoje;
• Q 3 – papildoma šiluma iš šviestuvai, Buitinė technika ir technologijos, gyventojai ir kt. Gyvenamiesiems pastatams Q 3 laikomas 0,01 kW / 1 m 2.

Q a - šiluminė energija, einanti per tvoras ir išorines sienas;

Q b - šilumos nuostoliai kaitinant vėdinimo sistemos orą.

Q a ir Q b reikšmė apskaičiuojama kiekvienam atskiram kambariui su prijungtu šildymu.

Šiluminė energija Q a nustatomas pagal formulę:

• Q a \u003d 1 / R x A x (t b - t n) x (1 + Ʃß), kur:
• A yra tvoros plotas ( išorinė siena) m 2 ;
• R yra tvoros šilumos perdavimas m 2 ° С / W ( nuoroda Informacija SNiP II-3-79).

Viso namo ir atskirų šildomų patalpų šiluminių skaičiavimų poreikis pateisinamas energijos taupymu ir šeimos biudžetas. Kokiais atvejais atliekami tokie skaičiavimai:

1. Labiausiai tiksliai apskaičiuoti katilinės įrangos galią efektyvus šildymas visos patalpos prijungtos prie šildymo. Įsigiję katilą be išankstinių skaičiavimų, galite sumontuoti visiškai netinkamą pagal parametrus įrangą, kuri nesusitvarkys su savo užduotimi, o pinigai bus iššvaistyti. Visos šildymo sistemos šiluminiai parametrai nustatomi susumavus visas šilumos energijos sąnaudas prijungtose ir neprijungtose prie šildymo katilo patalpose, jei per jas eina vamzdynas. Galios rezervas reikalingas ir šilumos suvartojimui, kad būtų sumažintas susidėvėjimas. šildymo įranga ir sumažinti reiškinį iki minimumo ekstremalios situacijos esant didelėms apkrovoms šaltu oru;
2. Šildymo sistemos šiluminių parametrų skaičiavimai reikalingi norint gauti techninį sertifikatą (TU), be kurio nebus įmanoma susitarti dėl privataus namo dujofikavimo projekto, nes 80% įrengimo atvejų autonominis šildymasįrengti dujinį katilą ir susijusią įrangą. Kitiems tipams šildymo mazgai techninės sąlygos ir dokumentai prijungimui nereikalingi. Dėl dujų įranga būtina žinoti metinį dujų suvartojimą, o be atitinkamų skaičiavimų tikslaus skaičiaus gauti nepavyks;
3. Gauti šiluminiai parametraišildymo sistema taip pat reikalinga įsigyti tinkama įranga– vamzdžiai, radiatoriai, jungiamosios detalės, filtrai ir kt.

Tikslūs elektros ir šilumos suvartojimo gyvenamosioms patalpoms skaičiavimai

Apšiltinimo lygis ir kokybė priklauso nuo darbų kokybės bei viso namo patalpų architektūrinių ypatybių. Didžioji dalis šilumos nuostolių (iki 40%) šildant pastatą susidaro per išorinių sienų paviršių, per langus ir duris (iki 20%), taip pat per stogą ir grindis (iki 10%). Likę 30% šilumos gali išeiti iš namų per orlaides ir ortakius.

Norint gauti tikslesnius rezultatus, naudojami šie atskaitos koeficientai:

1. Q 1 - naudojamas skaičiuojant patalpas su langais. PVC langams su stiklo paketais Q 1 =1, langams su vienos kameros stiklu Q 1 =1,27, trijų kamerų langui Q 1 =0,85;
2. Q 2 - naudojamas apskaičiuojant izoliacijos koeficientą vidines sienas. Putų betonui Q 2 \u003d 1, betonui Q 2 - 1,2, plytai Q 2 \u003d 1,5;
3. Q 3 naudojamas skaičiuojant grindų plotų santykį ir langų angos. 20% sienos stiklinimo ploto koeficientas Q3 = 1, 50% stiklinimo Q3 laikomas 1,5;
4. Koeficiento Q 4 reikšmė kinta priklausomai nuo minimalios lauko temperatūros per visą metinę šildymo laikotarpis. Esant lauko temperatūrai -20 0 C Q 4 \u003d 1, tada - kas 5 0 C, viena ar kita kryptimi pridedama arba atimama 0,1;
5. Koeficientas Q 5 naudojamas skaičiavimuose, kuriuose atsižvelgiama viso pastato sienas. Su viena siena skaičiavimuose Q 5 = 1, su 12 ir 3 sienomis Q 5 = 1,2, 4 sienoms Q 5 = 1,33;
6. Q 6 naudojamas, jei apskaičiuojant šilumos nuostolius atsižvelgiama į tai funkcinis tikslas patalpos po patalpa, kuriai atliekami skaičiavimai. Jei viršuje yra gyvenamasis aukštas, tada koeficientas Q 6 \u003d 0,82, jei šildoma arba izoliuota palėpė, tada Q 6 - 0,91, peršalus. palėpės erdvė Q6 = 1;
7. Parametras Q 7 svyruoja priklausomai nuo tiriamos patalpos lubų aukščio. Kai lubų aukštis ≤ 2,5 m, koeficientas Q 7 \u003d 1,0, jei lubos yra didesnės nei 3 m, tada Q 7 laikomas 1,05.

Nustačius visus reikiamus pakeitimus, apskaičiuojama šilumos galia ir šilumos nuostoliai šildymo sistema kiekvienam atskiram kambariui pagal šią formulę:

• Q i \u003d q x Si x Q 1 x Q 2 x Q 3 x Q 4 x Q 5 x Q 6 x Q 7, kur:
• q \u003d 100 W / m²;
• Si – tiriamų patalpų plotas.

Parametrų rezultatai padidės taikant koeficientus ≥ 1 ir mažės, jei Q 1-Q 7 ≤1. Apskaičiavę konkrečią konkretaus kambario skaičiavimo rezultatų vertę, galite apskaičiuoti bendrą privataus autonominio šildymo šiluminę galią pagal šią formulę:

Q = Σ x Qi, (i = 1…N), čia: N – bendras patalpų skaičius pastate.