K vytápění místnosti je zapotřebí topných spotřebičů s odpovídající energií. Výpočet tepelného zatížení pro vytápění budovy vám umožňuje přesně určit, jaký výkon bude kotel potřebovat, jaké velikosti radiátorů je třeba nainstalovat a které schéma vytápění bude nejúčinnější. Při výpočtu se bere v úvahu mnoho faktorů.
Koncepce tepelného zatížení
Vytápění prostoru je kompenzací tepelné ztráty. Prostřednictvím zdí, základů, oken a dveří se teplo postupně odvádí. Čím nižší je venkovní teplota, tím rychlejší je přenos tepla do vnějšku. Pro udržení příjemné teploty uvnitř budovy jsou instalovány topení. Jejich výkon by měl být dostatečně vysoký, aby blokoval tepelné ztráty.
Tepelné zatížení je definováno jako součet tepelné ztráty budovy rovné požadovanému topnému výkonu. Po výpočtu, kolik a jak dům ztrácí teplo, zjistí výkon topného systému. Celková hodnota nestačí. Místnost s 1 oknem ztrácí méně tepla než místnost s 2 okny a balkonem, takže indikátor se počítá pro každou místnost zvlášť.
Při výpočtech je třeba brát v úvahu výšku stropu. Pokud nepřesahuje 3 m, vypočtěte velikost plochy. Pokud je výška od 3 do 4 m, je průtok považován za objem.
Faktory ovlivňující TH
Tepelné ztráty ovlivňují mnoho faktorů:
- Nadace - izolovaná verze udržuje v domě teplo, izolované prochází až 20%.
- Stěnový porézní beton nebo dřevěný beton má mnohem nižší propustnost než cihlová zeď. Červená hliněná cihla udržuje teplo lépe než silikátová cihla. Důležitá je také tloušťka přepážky: zeď z cihel o tloušťce 65 cm a pěnový beton o tloušťce 25 cm mají stejnou úroveň tepelných ztrát.
- Oteplování - tepelná izolace výrazně mění obraz. Vnější izolace polyuretanovou pěnou - deskou o tloušťce 25 mm - je stejně účinná jako druhá cihlová zeď o tloušťce 65 cm. Odborníci vědomě tvrdí, že účinné zahřívání začíná správnou izolací.
- Střešní konstrukce a izolovaná půda snižují ztráty. Plochá střecha z železobetonových desek umožňuje až 15% tepla.
- Zasklení - indikátor tepelné vodivosti ve skle je velmi velký. Bez ohledu na to, jak vzduchotěsné jsou rámy, teplo prochází sklem. Čím více oken a větší plochu, tím vyšší tepelné zatížení budovy.
- Větrání - úroveň tepelných ztrát závisí na výkonu zařízení a frekvenci používání. Systém obnovy umožňuje mírně snížit ztráty.
- Rozdíl mezi teplotou na ulici a uvnitř domu - čím větší je, tím vyšší je zatížení.
- Distribuce tepla uvnitř budovy - ovlivňuje výkon v každé místnosti. Místnosti uvnitř budovy se ochladzují méně: při výpočtu pohodlné teploty zvažují hodnotu +20 C. Koncové místnosti se chladí rychleji - normální teplota zde bude +22 C. V kuchyni stačí ohřát vzduch na +18 ° C, protože existuje mnoho dalších zdrojů tepla: sporák , trouba, lednička.
Při výpočtu tepelného zatížení bytového domu se bere v úvahu materiál, tloušťka a izolace příček a stropů.
Charakteristika objektu pro výpočet
Tepelná zátěž při vytápění a ztráta tepla doma nejsou totéž. Není třeba vytápět technickou budovu tak intenzivně jako obytné prostory. Před provedením výpočtů stanovte následující:
- Účel objektu - bytový dům, byt, škola, tělocvična, obchod. Požadavky na vytápění jsou odlišné.
- Součástí architektury jsou velikost okenních a balkonových otvorů, instalace střechy, přítomnost podkroví a suterénů, počet podlaží budovy atd.
- Teplotní standardy - pro obývací pokoje a kancelář jsou odlišné.
- Účel místnosti - parametr je důležitý pro průmyslové budovy, protože každá dílna nebo dokonce místo vyžaduje jiný teplotní režim.
- Návrh vnějších plotů - vnější stěny a střechy.
- Úroveň údržby - dostupnost přívodu teplé vody snižuje tepelné ztráty, zvyšuje se intenzivně fungující ventilace.
- Počet lidí, kteří jsou neustále v domě - například ovlivňuje ukazatele teploty a vlhkosti.
- Počet vstupních bodů chladicí kapaliny - čím více jich je, tím větší jsou tepelné ztráty.
- Další funkce - například přítomnost bazénu, sauny, skleníku nebo počet hodin, kdy jsou lidé v budově.
Při výpočtu tepelných ztrát v obchodě nebo v místě stravování se bere v úvahu množství zařízení, které produkuje teplo - vitríny, chladničky, kuchyňské spotřebiče.
Druhy tepelného zatížení
Tepelná zátěž mají odlišnou povahu. Tam je nějaká konstantní úroveň tepelných ztrát spojených s tloušťkou zdi, střešní konstrukce. Existují dočasné - s prudkým poklesem teploty, s intenzivním větráním. To počítá s výpočtem celé tepelné zátěže.
Sezónní zatížení
Tzv. Tepelné ztráty spojené s počasím. To zahrnuje:
- rozdíl mezi teplotou venkovního vzduchu a uvnitř;
- rychlost a směr větru;
- množství slunečního záření - s vysokým slunečním zářením budovy a velkým počtem slunečných dnů, dokonce i v zimě se dům méně ochladí;
- vlhkost vzduchu.
Sezónní zatížení se vyznačuje variabilním ročním rozvrhem a konstantním denním rozvrhem. Sezónní tepelné zatížení je vytápění, větrání a klimatizace. První 2 druhy jsou označovány jako zimní.
Vzorce nepoužívají krátkodobé prudké změny teploty a vlhkosti - maximální, ale průměrné: hodnoty pozorované za 5 nejchladnějších dnů z pěti nejchladnějších zim za 50 let.
Konstantní teplo
Celoročně zahrnuje zásobování horkou vodou a technologická zařízení. Ta je důležitá pro průmyslové podniky: digestory, průmyslové chladničky, napařovací komory emitují obrovské množství tepla.
V obytných budovách je zatížení horkou vodou srovnatelné s tepelným zatížením. Tato hodnota se během roku mění jen málo, ale velmi se liší v závislosti na denní době a dni v týdnu. V létě klesá spotřeba FGP o 30%, protože teplota vody v přívodu studené vody je o 12 stupňů vyšší než v zimě. V chladném období roste spotřeba horké vody, zejména o víkendech.
Suché horko
Komfortní režim je určen teplotou vzduchu a vlhkostí. Tyto parametry se počítají na základě konceptu suchého a latentního tepla. Dry je hodnota měřená speciálním suchým teploměrem. To je ovlivněno:
- zasklení a dveře;
- sluneční a tepelné zátěže pro zimní vytápění;
- příčky mezi místnostmi s různými teplotami, podlahy nad prázdným prostorem, stropy v podkroví;
- praskliny, trhliny, mezery ve stěnách a dveřích;
- vzduchovody mimo vyhřívané oblasti a větrání;
- zařízení;
- lidé.
Podlahy na betonovém základu, podzemní stěny nejsou při výpočtech brány v úvahu.
Latentní teplo
Tento parametr určuje vlhkost vzduchu. Zdroj je:
- vybavení - ohřívá vzduch, snižuje vlhkost;
- lidé jsou zdrojem vlhkosti;
- vzduch protéká trhlinami a štěrbinami ve stěnách.
Ventilace obvykle neovlivňuje suchost místnosti, ale existují výjimky.
Metody výpočtu tepelné zátěže pro vytápění budovy
Pro výpočet potřebného tepelného zatížení jsou údaje o normách teploty a vlhkosti převzaty od GOST a SNiP. Jsou zde také informace o koeficientech přenosu tepla různých materiálů a struktur. Při výpočtu pasových údajů otopných těles, topného kotle a dalších zařízení je třeba brát v úvahu
Výpočty zahrnují:
- tepelný tok chladiče - maximální hodnota;
- maximální spotřeba po dobu 1 hodiny při topném systému;
- náklady na teplo za sezónu.
Přibližná hodnota je dána poměrem vypočtených dat k ploše domu nebo místností. Tento přístup však nebere v úvahu strukturální vlastnosti budovy.
Výpočet tepelných ztrát pomocí agregovaných ukazatelů
Metoda se používá, pokud nelze stanovit přesnou charakteristiku budovy. Pro výpočet tepelného zatížení použijte vzorec.
Qot = α * qo * V * (tv-tn.r); Kde:
- q ° - specifický tepelný ukazatel struktury podle projektu nebo standardní tabulky. U budov pro různé účely - bytový dům, garáž, laboratoř - je to jiné.
- a - korekční faktor, odlišný pro různé klimatické zóny.
- Vн - vnější objem budovy, m³.
- Tvn a Tnro - teplota uvnitř domu a venku.
Tato metoda umožňuje vypočítat ukazatele pro celou budovu a pro každou zónu nebo místnost. Vzorec však neobsahuje údaje o tepelné vodivosti materiálů, z nichž je dům postaven, a ukazatele pro dřevo, pěnový beton a kámen jsou velmi odlišné.
Stanovení přenosu tepla topných a ventilačních zařízení
Chcete-li získat spolehlivější výsledek, použijte výpočet pro stěny a okna a navíc vypočítejte tepelné zatížení větrání. Výpočty se provádějí v několika fázích:
- vypočítat plochu stěn a zasklení;
- vypočítat odpor přenosu tepla pomocí referenčních dat;
- vypočítat koeficient podle typu izolace - data jsou také ve stavebním adresáři, můžete určit v pasu produktu;
- vypočítat úroveň tepelné ztráty okny;
- vypočtené hodnoty se vynásobí součtem teplot (uvnitř a vně budovy) a získají celkovou spotřebu tepla.
Výpočet tepelného zatížení větráním se provádí podle vzorce Qv = c * m * (Tv-Tn)kde:
- Qv - spotřeba tepla větráním;
- s - tepelná kapacita vzduchu;
- m - hmotnost vzduchu: normální větrání v průměru vyžaduje objem vzduchu rovný trojnásobku kvadratury místnosti; hmotnost se získá vynásobením hodnoty hustotou vzduchu;
- Tv-tn - rozdíl mezi vnější a vnitřní teplotou.
Celkový ukazatel se získá součtem odhadovaných tepelných ztrát budovy a ztrát větráním.
Výpočet hodnot s přihlédnutím k různým prvkům obálek budovy
Pokud pro výpočty používáme teoretická data - indikátory tepelné ztráty každého materiálu - výsledek není stále úplně přesný. Ve výpočtech není možné zohlednit počet a velikost trhlin a mezer, práci osvětlení a tak dále.
Nejpřesnější výsledek je zajištěn tepelnou kontrolou budovy. Procedura se provádí ve tmě se zhasnutými světly. Doporučuje se na chvíli odstranit koberce a nábytek, aby nedošlo ke zkreslení údajů.
Zkouška se provádí ve 3 etapách:
- pomocí termokamery studují místnost zevnitř, pečlivě zkoumají rohy a klouby;
- měřit ztráty zvenčí - takto se berou v úvahu všechny vlastnosti materiálů a architektury;
- Data zařízení se přenesou do počítače a výsledek se vypočte.
Na základě výsledků průzkumu jsou učiněna doporučení: o izolaci, rekonstrukci, výběru topných zařízení.
Moderní kotle jsou vybaveny regulátory výkonu. Jedná se o zařízení, která udržují výkon na nastavené úrovni, ale zabraňují skokům a poklesům během provozu. Existují limity pro použití energetických zdrojů: při překročení nastavené hodnoty se zvyšuje poplatek za plyn nebo elektřinu. PTH omezuje spotřebu paliva.
