Расчет тепловой нагрузки на отопление, расчетный показатель, все измерения своими руками
Содержание
Первым и самым важным этапом в нелегком процессе организации отопления любого объекта недвижимости (будь-то загородный дом или промышленный объект) является грамотное выполнение проектирования и расчета. В частности, следует обязательно рассчитать тепловые нагрузки на обогревательную систему, а также объем потребления тепла и топлива.
Выполнение предварительных расчетом необходимо не только для того, чтобы получить весь ассортимент документации для организации отопления объекта недвижимости, но еще и для понимания объемов топлива и тепла, подбора того или иного типа генераторов теплоты.
Тепловые нагрузки отопительной системы: характеристики, определения
Под определением «тепловая нагрузка на отопление» следует понимать количество теплоты, которое в совокупности отдается приборами обогрева, установленными в доме или на другом объекте. Следует отметить, что перед установкой всей техники данный расчет производится для исключения каких-то неприятностей, лишних финансовых затрат и работ.
Расчет тепловых нагрузок на отопление поможет организовать бесперебойную и эффективную работу системы обогрева объекта недвижимости. Благодаря этому расчету можно быстро выполнить абсолютно все задачи теплоснабжения, обеспечить их соответствие нормам и требованиям СНиП.
Цена ошибки, допущенной в расчете, может быть довольно значительной. Все дело в том, что в зависимости от полученных расчетных данных, в отделении ЖКХ города будут выделяться максимальные расходные параметры, устанавливаются лимиты и прочие характеристики, от которых и отталкиваются при расчете стоимости услуг.
Общая тепловая нагрузка на современную систему отопления состоит из нескольких основных параметров нагрузок:
- На общую систему центрального отопления;
- На систему напольного отопления (если она имеется в доме) — теплого пола;
- Систему вентиляции (естественной и принудительной);
- Систему горячего водоснабжения;
- На всевозможные технологические нужды: бассейны, бани и прочие подобные конструкции.
Основные характеристики объекта, важные для учета при расчете тепловой нагрузки
Наиболее правильно и грамотно расчетная тепловая нагрузка на отопление будет определена лишь в том случае, когда учтены абсолютно все, даже самые мелкие детали и параметры.
Перечень этот довольно большой и в него можно включить:
- Тип и назначение объектов недвижимости. Жилое либо нежилое здание, квартира или административное строение — все это очень важно для получения достоверных данных теплового расчета.
Также, от типа строения зависит норма нагрузок, которую определяют компании теплопоставщики и, соответственно, расходы на отопление;
- Архитектурная часть. Учитываются габариты всевозможных наружных ограждений (стен, полов, крыши), размеры проемов (балконы, лоджии, двери и окна). Важна этажность здания, наличие подвалов, чердаков и их особенности;
- Температурные требования для каждого из помещений здания. Под этим параметром следует понимать режимы температуры для каждой комнаты жилого дома или зоны административного строения;
- Конструкция и особенности наружных ограждений, в том числе, тип материалов, толщина, наличие утепляющих прослоек;
- Характер назначения помещения. Как правило, присуще для производственных строений, где для цеха или же участка нужно создать какие-то определенные тепловые условия и режимы;
- Наличие и параметры специальных помещений. Наличие тех же бань, бассейнов и прочих подобных конструкций;
- Степень технического обслуживания — наличие горячего водопровода, типа централизованного отопления, систем вентиляции и кондиционирования;
- Общее количество точек, из которых производится забор горячей воды. Именно на эту характеристику следует обращать особое внимание, ведь чем больше число точек — тем больше будет тепловая нагрузка на всю систему отопления в целом;
- Число людей, проживающих в доме или находящихся на объекте. От этого зависят требования к влажности и температуре — факторы, которые входят в формулу расчета тепловой нагрузки;
- Прочие данные. Для промышленного объекта к таким факторам, например, относится число смен, количество рабочих в одну смену, а также рабочих дней за год.
Что касается частного дома — нужно учесть количество проживающих людей, число санузлов, помещений и т.д.
Расчет нагрузок тепла: что включается в процесс
Непосредственно сам расчет нагрузки на отопление своими руками производится еще на стадии проектирования загородного коттеджа или другого объекта недвижимости — это связано с простотой и отсутствием лишних денежных затрат. При этом учитываются требования различных норм и стандартов, ТКП, СНБ и ГОСТ.
Обязательными к определению в ходе расчета тепловой мощности являются следующие факторы:
- Теплопотери наружных ограждений. Включает в себя желаемые температурные режимы в каждой из комнат;
- Мощность, требуемая для нагрева воды в помещении;
- Количество теплоты, требуемое для подогрева вентиляции воздуха (в том случае, когда требуется принудительная приточная вентиляции);
- Тепло, нужное для подогрева воды в бассейне или же бане;
- Возможные развития дальнейшего существования обогревательной системы. Подразумевается возможность вывода отопления на мансарду, в подвал, а также всевозможные строения и пристройки;
Совет. С «запасом» рассчитывают тепловые нагрузки нужно для того, чтобы исключить возможность лишних финансовых затрат. Особенно актуально для загородного дома, где дополнительное подключение элементов отопления без предварительной проработки и подготовки будет стоить непомерно дорого.
Особенности расчета тепловой нагрузки
Как уже оговаривалось ранее, расчетные параметры воздуха в помещениях выбираются из соответствующей литературы. В то же время, из этих же источников производится подбор коэффициентов теплопередачи (учитываются еще и паспортные данные обогревательных агрегатов).
Традиционный расчет тепловых нагрузок на отопление требует последовательного определения максимального теплового потока от обогревательных приборов (все фактически расположенные в здании отопительные батареи), максимального часового расхода энергии тепла, а также общих затрат тепловой мощности за определенный период, например, отопительный сезон.
Приведенная выше инструкция по расчету тепловых нагрузок с учетом площади поверхности теплового обмена может быть применена для различных объектов недвижимости. Нельзя не отметить, что такой способ позволяет грамотно и максимально правильно разработать обоснование для использования эффективного обогрева, а также энергетического обследования домов и зданий.
Идеальный способ расчета для дежурного отопления промышленного объекта, когда подразумевается снижение температур в нерабочее время (учитываются еще и праздничные, выходные дни).
Реклама
Методы определения тепловых нагрузок
В настоящее время тепловые нагрузки рассчитываются несколькими основными способами:
- Расчет теплопотерь посредством укрупненных показателей;
- Определение параметров через различные элементы ограждающих конструкций, добавочных потерь на нагрев воздуха;
- Расчет теплоотдачи всей установленной в строении отопительно-вентиляционной техники.
Укрупненный метод расчета нагрузок на отопление
Еще одним методом расчета нагрузок на систему отопления является так называемая укрупненная методика. Как правило, используется подобная схема в том случае, когда отсутствует информация о проектах либо же подобные данные не соответствуют фактическим характеристикам.
Для укрупненного расчета тепловой нагрузки отопления используется довольно простая и незамысловатая формула:
Qmax от.=α*V*q0*(tв-tн.р. )*10-6
В формуле используются следующие коэффициенты: α является поправочным коэффициентом, учитывающим климатические условия в регионе, где построено здание (применяется в случае, когда расчетная температура отличная от −30С); q0 удельная характеристика отопления, выбираемая в зависимости от температуры наиболее холодной недели в году (так называемой «пятидневки»); V — наружный объем строения.
Виды тепловых нагрузок для учета в расчете
В ходе выполнения расчетов (а также при подборе оборудования) учитывается большое количество самых различных тепловых нагрузок:
- Сезонные нагрузки. Как правило, для них присущи следующие особенности:
- В течение всего года происходит изменение тепловых нагрузок в зависимости от температуры воздуха снаружи помещения;
- Годовые расходы теплоты, которые определяются метеорологическими особенностями того региона, где расположен объект, для которого рассчитываются тепловые нагрузки;
- Изменение нагрузки на систему обогрева в зависимости от времени суток. За счет теплостойкости наружных ограждений здания такие значения принимаются как незначительные;
- Расходы тепловой энергии вентиляционной системы по часам суток.
- Круглогодичные тепловые нагрузки. Следует отметить, что для систем обогрева и горячего водоснабжения большинство отечественных объектов имеют тепловое потребление на протяжении года, которое изменяется довольно мало. Так, например, летом расходы тепловой энергии по сравнению с зимой снижается практически на 30-35%;
- Сухое тепло — конвекционный теплообмен и тепловое излучение от других подобных устройств. Определяется за счет температуры сухого термометра.
Данный фактор зависит от массы параметров, среди которых всевозможные окна и двери, оборудование, системы вентиляции и даже воздухообмен через щели в стенах и перекрытия. Еще обязательно учитывается количество людей, которые могут находиться в помещении;
- Скрытое тепло — испарения и конденсация. Опирается на температуру влажного термометра. Определяется объем скрытой теплоты влажности и ее источниками в помещении.
В любом помещении на влажность оказывают влияние:
- Люди и их количество, которые одновременно находятся в помещении;
- Технологическое и другое оборудование;
- Потоки воздуха, которые проходят через трещины и щели в конструкциях здания.
Регуляторы тепловых нагрузок, как возможность выхода из сложных ситуаций
Как можно видеть на многих фото и видео современных промышленных и бытовых отопительных котлов и прочего котельного оборудования, в комплект с ними входят специальные регуляторы тепловых нагрузок. Техника данной категории призвана обеспечить поддержку определенного уровня нагрузок, исключить всевозможные скачки и провалы.
Следует отметить, что РТН позволяют существенно сэкономить на оплате отопления, ведь во многих случаях (а особенно для промышленных предприятий) устанавливаются определенные лимиты, которые нельзя превышать. В противном случае, если будут зафиксированы скачки и превышения тепловых нагрузок, то возможны штрафы и подобные санкции.
Совет. Нагрузки на системы отопления, вентиляции и кондиционирования — важный момент в проектировании дома. Если самостоятельно выполнить работы по проектированию невозможно, то лучше всего доверить его специалистам. В то же время, все формулы простые и незамысловаты, а потому самим рассчитать все параметры не так уже и сложно.
Нагрузки на вентиляцию и ГВС — один из факторов тепловых систем
Тепловые нагрузки на отопление, как правило, рассчитываются в комплексе еще и с вентиляцией. Это сезонная нагрузка, она предназначена для замены отработанного воздуха на чистый, а также его нагрев до установленной температуры.
Часовые расхода теплоты на системы вентиляции рассчитываются по определенной формуле:
Qв.=qв.V(tн.-tв.), где
Кроме, собственно, вентиляции рассчитываются тепловые нагрузки и на систему горячего водоснабжения. Причины для проведения подобных расчетов аналогичны вентиляции, да и формула несколько схожа:
Qгвс.=0,042rв(tг.-tх.)Пgср, где
r, в, tг.,tх. — расчетная температура горячей и холодной воды, плотность воды, а также коэффициент, в котором учтены значения максимальной нагрузки горячего водоснабжения к среднему значению, установленному ГОСТом;
Комплексный расчет тепловых нагрузок
Кроме, собственно, теоретических вопросов расчета, также выполняются и некоторые практические работы. Так, например, комплексные теплотехнические обследования включают в себя обязательное термографирование всех конструкций — стен, перекрытий, дверей и окон. Следует отметить, что такие работы позволяют определить и зафиксировать факторы, которые оказывают существенное влияние на теплопотери строения.
Тепловизионная диагностика покажет, каков будет реальный температурный перепад при прохождении некоего строго определенного количества теплоты через 1м2 ограждающих конструкций. Также, это поможет узнать расход тепла при определенном перепаде температур.
Практические измерения — незаменимая составляющая различных расчетных работ. В комплексе такие процессы помогут получить наиболее достоверные данные о тепловых нагрузках и теплопотерях, которые будут наблюдаться в определенном строении на протяжении определенного периода времени. Практичный расчет поможет достичь того, чего не покажет теория, а именно «узкие» места каждого сооружения.
Заключение
Расчет тепловых нагрузок, как и гидравлический расчет системы отопления — важный фактор, вычисления которого должны обязательно производиться перед началом организации системы обогрева. Если все работы выполнить грамотно и подходить к процессу с умом, можно гарантировать обеспечить безотказную работу отопления, а также сэкономить деньги на перегреве и прочих лишних затратах.
