Встановлення системи автономного опаленнядля приватного будинку чи міської квартири завжди починається із створення проекту. Однією з головних завдань, що стоять перед фахівцями на цій стадії є визначення повної потреби наявних площ в енергії нагрітого теплоносія для потреб опалення і, якщо необхідно, гарячого водопостачання.

Для цього зазвичай виконується розрахунок величини теплових навантажень або теплотехнічний розрахунокприміщення.

Навіщо потрібен розрахунок теплових навантажень

Розрахунок теплової енергії на опаленнянеобхідний для правильного визначення характеристик системи з урахуванням індивідуальних особливостейоб'єкта : тип і призначення будівлі, кількість людей, що проживають, матеріал і конфігурація кожного приміщення, географічне положенняі багато інших. Обчислення розміру теплового навантаження є відправною точкою для подальших розрахунків параметрів опалення:

• Підбір потужності казана. Це найважливіший чинник, що визначає ефективність системи опалення загалом. Продуктивність котла повинна забезпечувати безперебійну роботу всіх споживачів у будь-яких умовах, у тому числі і за найбільш низьких температурах(У найхолоднішу п'ятиденку). Разом з тим при надмірній потужності котла частина енергії, що виробляється, а отже, і грошей господарів буде в буквальному сенсі вилітати в трубу;
• Узгодження підключення до газової мережі . Щоб отримати дозвіл на приєднання до газотранспортної магістралі, необхідно розробити ТУ на підключення. У заявці обов'язково вказується запланована річна витрата газу та оцінка сумарної теплової потужності всіх споживачів;
• Розрахунокпериферійного обладнання. Тип та характеристики батарей, довжина та переріз труб, продуктивність циркуляційного насосата багато інших параметрів також визначаються в результаті розрахунку теплових навантажень.

Приблизні методики оцінки

Точний розрахунок опалення приміщення – це складне інженерне завдання, яке потребує певної кваліфікації та наявності спеціальних знань. Саме тому її найчастіше доручають фахівцям.

Однак, як і в деяких інших випадках, існує більше прості способи, які дають приблизну оцінку величини необхідної теплової енергії та можуть бути виконані самостійно.

Можна виділити наступні методивизначення теплового навантаження:

• Розрахунокза площею приміщення. Існує думка, що будівництво житлових будинків зазвичай провадиться за проектами, які вже враховують кліматичні особливості конкретного регіону та передбачають використання матеріалів, що забезпечують необхідний тепловий баланс. Тому при облаштуванні системи опалення з достатньою часткою точності можна використовувати коефіцієнт питомої потужності, який не залежить від конкретних особливостей будівлі.
  

  Для Москви та області цей коефіцієнт зазвичай береться рівним 100-150 Вт/м 2 а повне навантаження обчислюється його множенням на загальну площу приміщення.

• Облік обсягу та температури. Трохи складніший алгоритм дозволяє взяти до уваги висоту стель, рівень комфорту в зоні опалення, а також дуже приблизно врахувати особливості самої будівлі.
  

  Теплове навантаження обчислюється за такою формулою: Q = V*ΔT*K/860. Тут V – обсяг (твір довжини, ширини та висоти приміщення), ΔT – різниця температур усередині та зовні, К – коефіцієнт втрат енергії тепла.

  Саме за допомогою коефіцієнта К у розрахунок закладаються конструктивні особливості будівлі. Наприклад, для споруд із подвійною цегляної кладкизі звичайною покрівлею значення К береться з діапазону 1,0-1,9, а для спрощених дерев'яних конструкційвоно може сягати 3,0–4,0.

• Метод укрупнених показників. Цей метод схожий на попередній, але використовується для визначення теплового навантаження при облаштуванні системи опалення великих об'єктів, наприклад, багатоквартирних будівель.

Незважаючи на простоту та доступність, зазначені методи дають лише приблизну оцінку теплового навантаження вашого будинку чи квартири. Результати, отримані з допомогою, можуть відрізнятися від реальних як і більшу, і у меншу бік. Недоліки пристрою малопотужної системи опалення очевидні, але й свідомо закладати необґрунтований запас потужності також небажано. Використання більш продуктивного, ніж потрібно обладнання приведе до його швидкого зносу, перевитрати електричної енергіїта палива.

Застосовувати наведені вище формули практично рекомендується з великою часткою обережності. Такі розрахунки можуть бути виправдані в самих простих випадкахнаприклад, при виборі циркуляційного насоса для наявного котла або для отримання грубих оцінок величини витрат на опалення.

Точний розрахунок теплового навантаження

Ефективність теплоізоляції будь-якого приміщення залежить від його конструктивних особливостей. Відомо, що основна частина теплових втрат (до 40%) посідає зовнішні стіни, 20% — на віконні системи, по 10% — на дах і підлогу. Решта тепло йде через двері та вентиляцію. Очевидно, що розрахунок величини навантаження на опалення обов'язково має враховувати ці особливості розподілу теплової енергії. Для цього використовуються відповідні коефіцієнти:

• До 1 – враховує тип вікон. Для двокамерних склопакетів його значення дорівнює 1, для трикамерних – 0,85, для звичайного скління – 1, 27;
• До 2 – теплоізоляція стін. Може змінюватися від 1 для пінобетону з покращеною теплопровідністю до 1,5 для кладки півтора цегли або бетонних блоків;
• До 3 – конфігурація приміщення (співвідношення площі вікон та підлоги). Звичайно, чим більше віконтим більше теплової енергії йде на вулицю. При розмірах скління 20% площі підлоги цей коефіцієнт дорівнює одиниці, зі збільшенням частки вікон до 50% він також збільшується до 1,5;
• До 4 – мінімальна вулична температура протягом усього сезону. Тут логіка також очевидна – чим холодніше на вулиці, тим більші корективи необхідно вносити до розрахунку теплових навантажень. За одиницю береться температура -20 °C, далі додається або віднімається по 0,1 на кожні 5 °C;
• До 5 – кількість зовнішніх стінок. Для однієї стіни коефіцієнт дорівнює 1, для двох та трьох – 1,2, для чотирьох – 1,33;
• До 6 – тип приміщення над розглянутою кімнатою. Якщо зверху житловий поверх – то 0,82, якщо тепле горище- 0,91, для холодного горища значення коефіцієнта дорівнює 1,0;
• До 7 – враховує висоту стелі. Найчастіше це 1,0 для висоти 2,5 м або 1,05 – для 3 м.

Визначивши всі поправочні коефіцієнти, можна розрахувати теплові навантаження для кожного приміщення:

Q i =q*S i *K 1 *K 2 *K 3 *K 4 *K 5 *K 6 *K 7 ,

де q = 100 Вт/м 2 а S i - площа приміщення. З формули видно, що кожен із зазначених коефіцієнтів збільшує розрахункову величину тепловтрат, якщо його значення більше одиниці, і зменшує її в іншому випадку.

Підсумувавши втрати всіх приміщень, отримуємо загальну величину потужності системи опалення:

Q=Σ Q i , i = 1 ... N,

де N – кількість приміщень у будинку. Цю величину зазвичай збільшують на 15–20% до створення запасу теплової енергії на непередбачені випадки: дуже сильні морози, порушення теплоізоляції, розбите вікно тощо.

Практичний приклад розрахунку

Як приклад розглянемо розрахунок потужності обладнання, необхідної для опалення приміщень брусового будинкуплощею 150 м 2 , що має тепле горище, три зовнішні стіни та вікна з подвійних склопакетів. Площа скління – 25%, висота стін 2,5 м. Температуру на вулиці в найхолоднішу п'ятиденку вважатимемо рівною -28 °C.

Визначаємо поправочні коефіцієнти:

• До 1 = 1,0 (двокамерний склопакет).
• До 2 = 1,25 (матеріал стін – брус).
• До 3 =1,1 (для площі скління 21 - 29%).
• До 4 =1,16 (вважаємо методом інтерполяції для крайніх значень: 1,1 при -25 °C та 1,2 при -30 °C).
• До 5 =1,22 – три зовнішні стіни.
• До 6 = 0,91 - нагорі тепле горище.
• До 7 = 1,0 - висота стель 2,5 м.

Вважаємо повне теплове навантаження:

Q=100 Вт/м 2 *135 м 2 *1,0*1,25*1,1*1,16*1,22*0,91*1,0 = 23,9 кВт.

Тепер визначаємо потужність системи опалення: W = Q * 1,2 = 28,7 кВт.

Зазначимо, що якби для розрахунку ми використовували спрощену методику, що ґрунтується на обліку тільки площі приміщення, то отримали 15–22,5 кВт (100–150 Вт х 150 м 2 ). Система працювала б на межі, без запасу потужності. Таким чином, даний прикладще раз наголошує на важливості застосування точних методик визначення теплових навантажень на опалення.

РОЗРАХУНОК

теплових навантажень та річної кількості

тепла та палива для котельні

індивідуального житлового будинку

Москва 2005

ТОВ «ОВК інженіринг»

Москва 2005

Загальна частина та вихідні дані

Даний розрахунок складено для визначення річної витрати тепла та палива, необхідного для котельні, призначеної для опалення та ГВП індивідуального житлового будинку. Розрахунок теплових навантажень виконано відповідно до таких нормативними документами:

МДК 4-05.2004 «Методика визначення потреби в паливі, електричній енергії та воді при виробництві та передачі теплової енергії та теплоносіїв у системах комунального теплопостачання» (Держбуд РФ 2004 рік); СНіП 23-01-99 «Будівельна кліматологія»; СНиП 41-01-2003 «Опалення, вентиляція та кондиціювання»; СНиП 2.04.01-85 * «Внутрішній водопровід та каналізація будівель».

Характеристика будівлі:

Будівельний об'єм будівлі – 1460 м Загальна площа– 350,0 м² Житлова площа – 107,8 м² Розрахункова кількість мешканців – 4 особи

Кліматол огічні дані району будівництва:

Місце будівництва: РФ, Московська область, м. Домодєдово

Розрахункові температуриповітря:

Для проектування системи опалення: t = -28 ºС Для проектування системи вентиляції: t = -28 ºС У опалювальних приміщеннях: t = +18 C

Поправочний коефіцієнт α (при -28 С) – 1.032

Питома опалювальна характеристика будівлі – q = 0.57 [Ккал/мгодС]

Опалювальний період:

Тривалість: 214 діб Середня температура опалювального періоду: t = -3,1 ºС Середня холодного місяця = -10,2 ºС ККД котла – 90%

Вихідні дані для розрахунку ГВП:

Режим роботи – 24 години на добу. Тривалість роботи ГВП в опалювальний період – 214 діб. літній період– 136 діб Температура водопровідної води у опалювальний період – t = +5 C Температура водопровідної води у літній період – t = +15 C Коефіцієнт зміни витрати гарячої водизалежно від періоду року – β = 0,8 Норма витрати води на гаряче водопостачання на добу – 190 л/ос. Норма витрати води на гаряче водопостачання за годину – 10.5 л/ос. ККД бойлера – 90% ККД котла – 86%

Зона вологості – «нормальна»

Максимально-годинні навантаження споживачів такі:

На опалення - 0,039 Гкал/год На гаряче водопостачання - 0,0025 Гкал/год На вентиляцію - ні

Загальна максимально-годинна витрата тепла з урахуванням теплових втрат у мережах та на власні потреби – 0,0415 Гкал/год.

Для опалення житлового будинку передбачається влаштування котельні, обладнаної газовим котломмарки "Ішма-50" (продуктивність 48 кВт). Для гарячого водопостачання передбачається встановлення накопичувального газового бойлера"Ariston SGA 200" 195 л (продуктивність 10.1 кВт)

Потужність опалювального котла – 0,0413 Гкал/год.

Потужність бойлера – 0,0087 Гкал/год.

Паливо – природний газ; загальна річна витрата натурального палива (газу) становитиме 0,0155 млн. нм³ на рік або 0,0177 тис. т.у.т. на рік умовного палива.

Розрахунок становив: Л.А. Альтшулер

ПЕРЕЛІК

Даних, що подаються обласними головними управліннями, підприємствами (об'єднаннями) до Адміністрації Московської області разом із клопотанням про встановлення виду палива для підприємств (об'єднань) та теплоспоживаючих установок.

Загальні питання

Запитання	Відповіді
Міністерство (відомство)	Бурлаков В.В.
Підприємство та його місцезнаходження (область, район, населений пункт, вулиця)	Індивідуальний житловий будинок розташований за адресою: Московська область, м. Домодєдово вул. Солов'їна, буд.1
Відстань об'єкта до: - залізничної станції - газопроводу - бази нафтопродуктів - найближчого джерела теплопостачання (ТЕЦ, котельня) із зазначенням його потужності, завантаженості та приладдя
Готовність підприємства до використання паливно-енергетичних ресурсів (діє, проектоване, що будується) із зазначенням категорії	житлове, що будується
Документи, погодження (укладання), дата, номер, найменування організації: - про використання природного газу, вугілля; - про транспортування рідкого палива; - про будівництво індивідуальної або розширеної котельні.	Дозвіл ПЗ Мособлгаз № _______ від ___________ Дозвіл міністерства ЖКГ, палива та енергетики Московської області № _______ від ___________
На підставі якого документа проектується, будується, розширюється, реконструюється підприємство
Вид і кількість (т.у.т.) палива, що використовується в даний час, і на підставі якого документа (дата, номер, встановлена ​​витрата), для твердого паливавказати його родовище, а для донецького вугілля – його марку	не використовується
Вид запитуваного палива, загальна річна витрата (т.у.т.) та рік початку споживання	природний газ; 0,0155 тис. т.у. на рік; 2005 рік
Рік виходу підприємства на проектну потужність, загальні річні витрати (тис. т.у.т.) палива цього року	2005; 0,0177 тис. т.у.

Котельні установки

а) потреба у теплоенергії

На які потреби	Максимальна приєднана теплове навантаження(Гкал/година)		Кількість годин роботи в році	Річна потреба у теплі (Гкал)		Покриття потреби в теплі (Гкал/рік)
	Існує	керована, включаючи			Проект-тує-травня, включаючи	Ко-тель-на	річкові енер- го ре-сурси	За рахунок інших
Гаряче водо- постачання
кі потреби
ня потреби-
ствен-ні котельний
Втрати тепло-вих

Примітка: 1. У графі 4 вказати у дужках кількість годин роботи на рік технологічного обладнанняпри максимальних навантажень. 2. У графах 5 та 6 показати відпустку тепла стороннім споживачам.

б) склад та характеристика обладнання котелень, вид та річний

витрати палива

Тип котлів за групами			Використовуване паливо			Запитуване паливо
			Вид основ- ного (резер-	ний витрата	виття витрат	Вид основ- ного (резер-	ний витрата	виття витрат
Діючі з них: демонтовані
"Ішма-50" "Ariston SGA 200"		0,050						тис. т.у.т. на рік;

Примітка: 1. Річний витрата палива вказати загальний за групами котлів. 2. Питома витратапалива вказати з урахуванням потреб котельні. 3. У графах 4 і 7 вказати спосіб спалювання палива (шаровий, камерний, киплячий шар).

Споживачі тепла

	Споживачі тепла	Максимальні теплові навантаження (Гкал/год)			Технологія
		Опалення		Гаряче водопостачання
	Житловий будинок
	Житловий будинок
	Разом по житловому будинку

Потреба у теплі на виробничі потреби

	Споживачі тепла	Найменування продукції	продукції	Питома витрата тепла на одиницю продукції	Річне споживання тепла

Технологічні паливоспоживаючі установки

а) потужність підприємства з випуску основних видів продукції

Вид продукції	Річний випуск (зазначити одиницю виміру)		Питома витрата палива (кг у.т./одн. продукції)
	існуючий	проектований	фактичний	розрахунковий

б) склад та характеристика технологічного обладнання,

вид та річна витрата палива

Тип техноло- гічного обладнання			Використовуване паливо		Запитуване паливо
				Річна витрата (звітний) тис. т.у.т.		Річна витрата (звітний) з якого року тис. т.у.т.

Примітка: 1. Крім палива, що запитується, вказати інші види палива, на яких можуть працювати технологічні установки.

Використання паливних та теплових вторинних ресурсів

Паливні вторинні ресурси				Теплові вторинні ресурси
Вигляд, витік-	тис. т.у.т.	Кількість палива (тис. т.у.т.)		Вигляд, витік-	тис. т.у.т.	Кількість використовуваного тепла (тис. Гкал / год)
		Існує				Істоту-

РОЗРАХУНОК

годинних та річних витрат тепла та палива

Максимально-годинна витрата тепла наопалення споживачів обчислюється за такою формулою:

Qот. = Vзд. х qот. х (Твн. - Тр.від.) х α [Ккал/год]

Де: Vзд.(м³) – об'єм будівлі; qот. (ккал/год*м³*ºС) – питома теплова характеристика будівлі; α – поправочний коефіцієнт на зміну величини опалювальної характеристики будівель за нормальної температури від -30ºС.

Максимально-годинний розхідод тепла на вентиляцію обчислюється за такою формулою:

Qвент. = Vн. х qвент. х (Твн. - Тр.в.) [Ккал / год]

Де: qвент. (ккал/год*м³*ºС) – питома вентиляційна характеристика будівлі;

Середня витрата тепла за опалювальний період на потреби опалення та вентиляції обчислюється за такою формулою:

на опалення:

Qо.п. = Qот. х (Твн. - Тс.р.от.) / (Твн. - Тр.от.) [Ккал / год]

На вентиляцію:

Qо.п. = Qвент. х (Твн. - Тс.р.от.) / (Твн. - Тр.от.) [Ккал / год]

Річні витрати тепла за будівлею визначаються за формулою:

Qот.год. = 24 х Qср.від. х П [Гкал/рік]

На вентиляцію:

Qот.год. = 16 х Qср.в. х П [Гкал/рік]

Середньогодинна витрата тепла за опалювальний періодна гаряче водопостачання житлових будинків визначається за такою формулою:

Q = 1,2 m х a х (55 – Тх.з.)/24 [Гкал/рік]

Де: 1,2 – коефіцієнт, що враховує тепловіддачу у приміщенні від трубопроводу систем гарячого водопостачання (1+0.2); a – норма витрати води у літрах при температурі 55ºС для житлових будівель на одну особу на добу, повинна прийматися відповідно до глави БНіП щодо проектування гарячого водопостачання; Тх.з. – температура холодної води(водопровідний) в опалювальний період, що приймається рівною 5ºС.

Середньогодинна витрата тепла на гаряче водопостачання у літній період визначається за формулою:

Qср.оп.г.в. = Q х (55 - Тх.л.) / (55 - Тх.з.) х В [Гкал / рік]

Де: В – коефіцієнт, що враховує зниження середньогодинної витрати води на гаряче водопостачання житлових та громадських будівельу літній період стосовно опалювального, приймається рівним 0,8; Тх. – температура холодної води (водопровідної) у літній період, що приймається рівною 15ºС.

Середньогодинна витрата тепла на гаряче водопостачання визначається за такою формулою:

Qрік р.в. = 24Qо.п.г.вПо + 24Qср.п.г.в*(350 – По)*В =

24Qср.от.г.вПо + 24Qср.от.г.в (55 - Тх.л.) / (55 - Тх.з.) х В [Гкал / рік]

Загальна річна витрата тепла:

Qгод = Qгод від. + Qгод вент. + Qрік р.в. + Qгод втз. + Qгод тех. [Гкал/рік]

Розрахунок річної витрати палива визначається за такою формулою:

Ву.т. = Qгод х 10 6 / Qр.н. x η

Де: Qр. – нижча теплотворна здатність умовного палива, що дорівнює 7000 ккал/кг у.т.; η - ККД котла; Qгод - загальна річна витрата тепла на всі види споживачів.

РОЗРАХУНОК

теплових навантажень та річної кількості палива

Розрахунок максимально-годинних навантажень на опалення:

1.1. Житловий будинок:Максимально-годинна витрата на опалення:

Qмакс. = 0,57 х 1460 х (18 - (-28)) х 1,032 = 0,039 [Гкал / год]

Разом по житловому будинку: Q макс. = 0,039 Гкал/год Разом з урахуванням потреб котельні: Q макс. = 0,040 Гкал/год

Розрахунок середньогодинних та річних витрат тепла на опалення:

2.1. Житловий будинок:

Qмакс. = 0,039 Гкал/год

Qпор.від. = 0,039 х (18 - (-3,1)) / (18 - (-28)) = 0,0179 [Гкал / год]

Qрік від. = 0,0179 х 24 х 214 = 91,93 [Гкал/рік]

З урахуванням потреб котельної (2%) Qгод от. = 93,77 [Гкал/рік]

Разом по житловому будинку:

Середньогодинна витрата тепла на опалення Q порівн.від. = 0,0179 Гкал/год

Загальна річна витрата тепла на опалення Q рік від. = 91,93 Гкал/рік

Загальна річна витрата тепла на опалення з урахуванням потреб котельні. Q рік від. = 93,77 Гкал/рік

Розрахунок максимально-годинних навантажень на ГВП:

1.1. Житловий будинок:

Qмакс.гвс = 1.2 х 4 х 10.5 х (55 - 5) х 10 ^ (-6) = 0,0025 [Гкал / год]

Разом по житловому будинку: Q макс.гвс = 0,0025 Гкал/год

Розрахунок середньогодинних та рік ових витрат тепла на ГВП:

2.1. Житловий будинок: Середньогодинна витрата тепла на ГВП:

Qср.гвс.з. = 1.2 х 4 х 190 х (55 - 5) х 10^(-6)/24 = 0,0019 [Гкал/год]

Qср.гвс.л. = 0,0019 х 0.8 х (55-15)/(55-5)/24 = 0,0012 [Гкал/год]

Роковиття витрат тепла на ГВП: Qрік від. = 0,0019 х 24 х 214 + 0,0012 х 24 х 136 = 13,67 [Гкал/рік] Разом на ГВП:

Середньогодинна витрата тепла в опалювальний період Q ср.гвс = 0,0019 Гкал/год

Середньогодинна витрата тепла у літній період Q ср.гвс = 0,0012 Гкал/год

Загальна річна витрата тепла Q рік гвс = 13,67 Гкал/рік

Розрахунок річної кількості природного газу

та умовного палива :

∑ Qрік = ∑Qрік від. +Qрік гвс = 107,44 Гкал/рік

Річна витрата палива становитиме:

Вгод = ∑Qгод х 10 6 /Qр.н. x η

Річна витрата натурального палива

(природного газу) для котельні складе:

Котел (ККД = 86%) : Вгод нат. = 93.77 х 10? 6 /8000 x 0,86 = 0,0136 млн.нм³ на рік Бойлер (ККД = 90%): Вгод нат. = 13.67 х 10? 6 /8000 x 0,9 = 0,0019 млн.нм³ на рік Разом : 0,0155 млн.нм  на рік

Річна витрата умовного палива для котельні становитиме:

Котел (ККД = 86%) : Вгод у.т. = 93.77 х 10? 6 /7000 x 0,86 = 0,0155 млн.нм³ на рікБюлетень

Індекс виробництва електрообладнання, електронного та оптичного обладнання у листопаді 2009р. порівняно з відповідним періодом попереднього року становив 84,6%, у січні-листопаді 2009р.

Програма Курганської області "Регіональна енергетична програма Курганської області на період до 2010 року" Підстави для розробки

Програма

Відповідно до пункту 8 статті 5 Закону Курганської області "Про прогнози, концепції, програми соціально-економічного розвитку та цільові програми Курганської області",

Пояснювальна записка Обґрунтування проекту генерального плану Генеральний директор

Пояснювальна записка

Розробка містобудівної документації територіального планування та Правил землекористування та забудови муніципальної освіти міське поселення Нікель Печенгського району Мурманської області

При проектуванні системи опалення, чи то промислової будівлі, чи житлової будівлі, потрібно провести грамотні розрахунки та скласти схему контуру. опалювальної системи. Особливу увагу на цьому етапі фахівці рекомендують звертати на розрахунок можливого теплового навантаження на опалювальний контур, а також на обсяг споживаного палива та тепла, що виділяється.

Під цим терміном розуміють кількість теплоти, що віддається приладами опалення. Проведений попередній розрахунок теплового навантаження дозволить уникнути непотрібних витрат на придбання складових опалювальної системи та їх встановлення. Також цей розрахунок допоможе правильно розподілити кількість тепла, що виділяється, економно і рівномірно по всій будівлі.

У ці розрахунки закладено багато нюансів. Наприклад, матеріал, з якого збудовано будівлю, теплоізоляцію, регіон та ін. Фахівці намагаються взяти до уваги якомога більше факторів та характеристик для отримання більш точного результату.

Розрахунок теплового навантаження з помилками та неточностями призводить до неефективної роботи опалювальної системи. Трапляється навіть, що доводиться переробляти ділянки конструкції, що вже працює, що неминуче тягне до незапланованих витрат. Та й житлово-комунальні організації розраховують вартість послуг на базі даних про теплове навантаження.

Основні фактори

Ідеально розрахована та сконструйована система опалення має підтримувати задану температуруу приміщенні і компенсувати втрати тепла, що виникають. Розраховуючи показник теплового навантаження на систему опалення в будівлі потрібно брати до уваги:

— Призначення будівлі: житлове чи промислове.

- Характеристику конструктивних елементівбудови. Це вікна, стіни, двері, дах та вентиляційна система.

- Розміри житла. Чим воно більше, тим потужнішим має бути система опалення. Обов'язково потрібно враховувати площу віконних отворів, дверей, зовнішніх стін та об'єм кожного внутрішнього приміщення.

- Наявність кімнат спеціального призначення (лазня, сауна та ін.).

- Ступінь оснащення технічними приладами. Тобто наявність гарячого водопостачання, системи вентиляції, кондиціювання та тип опалювальної системи.

— Температурний режим для окремого приміщення. Наприклад, у кімнатах, призначених для зберігання, не потрібно підтримувати комфортну для людини температуру.

— Кількість крапок із подачею гарячої води. Чим їх більше, тим більше навантажується система.

- Площа засклених поверхонь. Кімнати із французькими вікнами втрачають значну кількість тепла.

- Додаткові умови. У житлових будинках це може бути кількість кімнат, балконів та лоджій та санвузлів. У промислових – кількість робочих днів у календарному році, змін, технологічний ланцюжок виробничого процесута ін.

— Кліматичні умовирегіону. При розрахунку тепловтрат враховуються вуличні температури. Якщо перепади незначні, то й на компенсацію йтиме мала кількість енергії. Тоді як при -40оС за вікном вимагатиме значних її витрат.

Особливості існуючих методик

Параметри, що включаються до розрахунку теплового навантаження, перебувають у СНиПах і ГОСТах. У них є спеціальні коефіцієнти теплопередачі. З паспортів обладнання, що входить до системи опалення, беруться цифрові характеристики, що стосуються певного радіатора опалення, котла та ін.

- Витрата тепла, взятий по максимуму за одну годину роботи системи опалення,

- максимальний потік тепла, що виходить від одного радіатора,

- загальні витрати тепла у певний період (найчастіше – сезон); якщо необхідний погодинний розрахунок навантаження на теплову мережу, то розрахунок слід вести з урахуванням перепаду температур протягом доби.

Здійснені розрахунки зіставляють із площею теплової віддачі всієї системи. Показник виходить досить точним. Деякі відхилення трапляються. Наприклад, для промислових будівель потрібно буде враховувати зниження споживання теплової енергії у вихідні та святкові, а у житлових приміщеннях – у нічний час.

Методики розрахунку систем опалення мають кілька ступенів точності. Для похибки до мінімуму необхідно використовувати досить складні обчислення. Менш точні схеми застосовуються, якщо не варто мета оптимізувати витрати на опалювальну систему.

Основні способи розрахунку

На сьогоднішній день розрахунок теплового навантаження на опалення будівлі можна провести одним із таких способів.

Три основні

• Для розрахунку беруться укрупнені показники.
• За основу приймаються показники конструктивних елементів будівлі. Тут буде важливим є і розрахунок втрат тепла, що йде на прогрів внутрішнього об'єму повітря.
• Розраховуються та підсумовуються всі об'єкти, що входять до системи опалення.

Один зразковий

Є й четвертий варіант. Він має досить велику похибку, бо показники беруться дуже усереднені або їх недостатньо. Ось ця формула - Qот = q0 * a * VH * (tЕН - tНРО), де:

• q0 – питома теплова характеристика будівлі (найчастіше визначається за найхолоднішим періодом),
• a – поправочний коефіцієнт (залежить від регіону та береться з готових таблиць),
• VH – об'єм, розрахований за зовнішніми площинами.

Приклад простого розрахунку

Для будови зі стандартними параметрами (висотою стель, розмірами кімнат та гарними теплоізоляційними характеристиками) можна застосувати просте співвідношення параметрів із поправкою на коефіцієнт, що залежить від регіону.

Припустимо, що житловий будинок знаходиться в Архангельській області, а його площа – 170 кв. м. Теплове навантаження дорівнюватиме 17 * 1,6 = 27,2 кВт/год.

Подібне визначення теплових навантажень не враховує багатьох важливих факторів. Наприклад, конструктивних особливостей будови, температури, кількість стін, співвідношення площ стін та віконних прорізів та ін. Тому подібні розрахунки не підходять для серйозних проектів системи опалення.

Розрахунок радіатора опалення за площею

Залежить він від матеріалу, з якого вони виготовлені. Найчастіше сьогодні використовуються біметалічні, алюмінієві, сталеві, значно рідше чавунні радіатори. Кожен із них має свій показник тепловіддачі (теплової потужності). Біметалеві радіаторипри відстані між осями 500 мм, у середньому мають 180 - 190 Вт. Радіатори з алюмінію мають практично такі самі показники.

Тепловіддача радіаторів розраховується на одну секцію. Радіатори сталеві пластинчасті є нерозбірними. Тому їхня тепловіддача визначається виходячи з розміру всього пристрою. Наприклад, теплова потужністьдворядного радіатора шириною 1100 мм і висотою 200 мм буде 1010 Вт, а панельного радіатораіз сталі шириною 500 мм, а висотою 220 мм складе 1644 Вт.

У розрахунок радіатора опалення площею входять такі базові параметри:

- Висота стель (стандартна - 2,7 м),

- Теплова потужність (на кв. м - 100 Вт),

- Одна зовнішня стіна.

Ці розрахунки свідчать, що у кожні 10 кв. м необхідно 1000 Вт теплової потужності. Цей результат поділяється на теплову віддачу однієї секції. Відповіддю є необхідна кількість секцій радіатора.

Для південних районів нашої країни, як і й у північних, розроблені понижуючі і підвищують коефіцієнти.

Усереднений розрахунок та точний

З огляду на описані фактори, усереднений розрахунок проводиться за наступною схемою. Якщо на 1 кв. м потрібно 100 Вт теплового потоку, то приміщення 20 кв. м має отримувати 2000 Вт. Радіатор (популярний біметалічний або алюмінієвий) із восьми секцій виділяє близько 150 Вт. Ділимо 2000 на 150, отримуємо 13 секцій. Але це досить укрупнений розрахунок теплового навантаження.

Точний виглядає трохи жахливо. Насправді, нічого складного. Ось формула:

Qт = 100 Вт/м2 × S(приміщення) м2 × q1 × q2 × q3 × q4 × q5 × q6 × q7, де:

• q1 - тип скління (звичайне = 1.27, подвійне = 1.0, потрійне = 0.85);
• q2 – стінова ізоляція (слабка, або відсутня = 1.27, стіна викладена у 2 цеглини = 1.0, сучасна, висока = 0.85);
• q3 - співвідношення сумарної площі віконних отворів до площі підлоги (40% = 1.2, 30% = 1.1, 20% - 0.9, 10% = 0.8);
• q4 – вулична температура (береться мінімальне значення: -35оС = 1.5, -25оС = 1.3, -20оС = 1.1, -15оС = 0.9, -10оС = 0.7);
• q5 – число зовнішніх стінок у кімнаті (всі чотири = 1.4, три = 1.3, кутова кімната= 1.2; одна = 1.2);
• q6 – тип розрахункового приміщення над розрахунковою кімнатою (холодне горищне = 1.0, тепле горищне = 0.9, житлове опалювальне приміщення = 0.8);
• q7 - висота стель (4.5 м = 1.2, 4.0 м = 1.15, 3.5 м = 1.1, 3.0 м = 1.05, 2.5 м = 1.3).

За будь-яким із описаних методів можна провести розрахунок теплового навантаження багатоквартирного будинку.

Зразковий розрахунок

Умови такі. Мінімальна температура в холодну пору року -20оС. Кімната 25 кв. м з потрійним склопакетом, двостулковими вікнами, висотою стель 3.0 м, стінами у дві цеглини та неопалюваним горищем. Розрахунок буде наступний:

Q = 100 Вт/м2 × 25 м2 × 0,85 × 1 × 0,8 (12%) × 1,1 × 1,2 × 1 × 1,05.

Результат, 2 356.20, ділимо на 150. У результаті виходить, що в кімнаті із зазначеними параметрами потрібно встановити 16 секцій.

Якщо необхідний розрахунок у гігакалоріях

У разі відсутності лічильника теплової енергії на відкритому опалювальний контуррозрахунок теплового навантаження на опалення будівлі розраховують за формулою Q = V * (Т1 - Т2) / 1000, де:

• V – кількість води, яка споживається системою опалення, обчислюється тоннами або м3,
• Т1 - число, що показує температуру гарячої води, вимірюється в оС і для обчислень береться температура, що відповідає певному тиску в системі. Цей показник має свою назву – ентальпія. Якщо практичним шляхом зняти температурні показники немає можливості, вдаються до усередненого показника. Він у межах 60-65оС.
• Т2 – температура холодної води. Її виміряти в системі досить важко, тому розроблені постійні показники, що залежать від температурного режимуна вулиці. Наприклад, в одному з регіонів, у холодну пору року цей показник приймається рівним 5, влітку – 15.
• 1000 - коефіцієнт для отримання результату відразу в гігакалоріях.

У разі закритого контуру теплове навантаження (гкал/год) розраховується іншим чином:

Qот = α * qо * V * (tв - tн.р) * (1 + Kн.р) * 0,000001, де

Розрахунок теплового навантаження виходить дещо укрупненим, але ця формула дається в технічній літературі.

Обстеження тепловізором

Все частіше, щоб підвищити ефективність роботи опалювальної системи, вдаються до тепловізійних обстежень будівлі.

Роботи ці проводять у темну пору доби. Для більш точного результату потрібно дотримуватись різниці температур між приміщенням і вулицею: вона повинна бути не менше 15о. Лампи денного освітлення та лампи розжарювання вимикаються. Бажано прибрати килими та меблі по максимуму, вони збивають прилад, даючи деяку похибку.

Обстеження проводиться повільно, регіструються дані ретельно. Схема проста.

Перший етап робіт проходить усередині приміщення. Прилад рухають поступово від дверей до вікон, приділяючи особливу увагукутам та іншим стикам.

Другий етап – обстеження тепловізором зовнішніх стінбудови. Так само ретельно досліджуються стики, особливо з'єднання з покрівлею.

Третій етап – обробка даних. Спочатку це робить прилад, потім показання переносяться до комп'ютера, де відповідні програми закінчують обробку та видають результат.

Якщо обстеження проводила ліцензована організація, вона за підсумками робіт видасть звіт з обов'язковими рекомендаціями. Якщо роботи велися особисто, то потрібно покладатися на свої знання і, можливо, допомогу інтернету.