Какой параметр определяет мощность системы отопления здания
Перейти к содержимому

Какой параметр определяет мощность системы отопления здания

  • автор:

Правильный расчет тепловой мощности системы отопления по площади помещения

Прежде, чем приступить к монтажу автономной системы отопления в собственном доме или квартире, владельцу недвижимости необходимо иметь проект. Создание его специалистами подразумевает, в том числе, что будет выполнен расчет тепловой мощности для помещения, имеющего определенную площадь и объем. На фото можно увидеть, как может выглядеть отопительная система частного домовладения.

Необходимость расчета тепловой мощности системы отопления

  • назначение здания и его тип;
  • конфигурацию каждого помещения;
  • количество жильцов;
  • географическое положение и регион, в котором находится населенный пункт;
  • прочие параметры.
  1. Подбор котла в зависимости от его мощности. Эффективность функционирования отопительной конструкции определяется правильностью выбора нагревательного агрегата. Котел должен иметь такую производительность, чтобы обеспечить обогрев всех помещений в соответствии с потребностями людей, проживающих в доме или квартире, даже в наиболее холодные зимние дни. Одновременно при наличии у прибора избыточной мощности часть вырабатываемой энергии не будет востребована, а значит, некоторая сумма денег потратится напрасно.
  2. Необходимость согласовывать подключение к магистральному газопроводу. Для присоединения к газовой сети потребуется ТУ. Для этого подают заявку в соответствующую службу с указанием предполагаемого расхода газа на год и оценкой тепловой мощности в сумме для всех потребителей.
  3. Выполнение расчетов периферийного оборудования. Расчет тепловых нагрузок на отопление необходим для определения длины трубопровода и сечения труб, производительности циркуляционного насоса, типа батарей и т.д.

Варианты приблизительных расчетов

Выполнить точный расчет тепловой мощности системы отопления довольно сложно, его могут сделать только профессионалы, имеющие соответствующую квалификацию и специальные знания. По этой причине данные вычисления обычно поручают специалистам.

  1. Нередко применяют расчет мощности отопления по площади. Считается, что жилые дома возводятся по проектам, разработанным с учетом климата в определенном регионе, и что в проектных решениях заложено использование материалов, которые обеспечивают требуемый тепловой баланс. Поэтому при расчете принято умножать величину удельной мощности на площадь помещений. Например, для Московского региона данный параметр находится в пределе от 100 до 150 ватт на один «квадрат».
  2. Более точный результат будет получен, если учитывать объем помещения и температуру. Алгоритм вычисления включает высоту потолка, уровень комфорта в отапливаемом помещении и особенности дома.

    Используемая формула выглядит следующим образом: Q = VхΔTхK/860, где:

    V – объем помещения;
    ΔT – разница между температурой внутри дома и снаружи на улице;
    К – коэффициент теплопотерь.

    Поправочный коэффициент позволяет учесть конструктивные особенности объекта недвижимости. Например, когда определяется тепловая мощность системы отопления здания, для строений с обычной кровлей из двойной кирпичной кладки К находится в диапазоне 1,0–1,9.

  3. Метод укрупненных показателей. Во многом похож на предыдущий вариант, но его применяют для вычисления тепловой нагрузки для систем отопления многоквартирных зданий или других больших объектов.

Все три вышеперечисленные способы, позволяющие сделать расчет необходимой теплоотдачи, дают приблизительный результат, который может отличаться от реальных данных или в меньшую, или в большую сторону. Понятно, что монтаж маломощной отопительной системы не обеспечит требуемую степень обогрева.

В свою очередь, избыток мощности у отопительного оборудования приведет к быстрому износу приборов, перерасходу топлива, электроэнергии, а соответственно и денежных средств. Подобные расчеты обычно применяют в несложных случаях, например, при выборе котла.

Точное вычисление тепловой мощности

Степень теплоизоляции и ее эффективность зависят от того, насколько качественно она сделана и от конструктивных особенностей зданий. Основная часть теплопотерь приходится на наружные стены (примерно 40%), затем следуют оконные конструкции (около 20%), а крыша и пол – это 10%. Остальное тепло покидает дом через вентиляцию и двери.

Поэтому расчет тепловой мощности системы отопления должен учитывать данные нюансы.

  • К1 зависит от типа окон. Двухкамерным стеклопакетам соответствует 1, обычному остеклению – 1,27, трехкамерному окну – 0,85;
  • К2 показывает степень теплоизоляции стен. Находится в пределе от 1 (пенобетон) до 1,5 для бетонных блоков и кладки в 1,5 кирпича;
  • К3 отражает соотношение между площадью окон и пола. Чем больше оконных рам, тем сильнее потери тепла. При 20% остекления коэффициент равен 1, а при 50% он увеличивается до 1,5;
  • К4 зависит от минимальной температуры снаружи здания на протяжении отопительного сезона. За единицу принимают температуру -20 °C, а затем на каждые 5 градусов прибавляют или вычитают 0,1;
  • К5 учитывает количество наружных стен. Коэффициент для одной стены равен 1, если их две или три, тогда он составляет 1,2, когда четыре – 1,33;
  • К6 отражает тип помещения, которое находится над определенной комнатой. При наличии сверху жилого этажа величина поправки – 0,82, теплого чердака – 0,91, холодного чердака — 1,0;
  • К7 – зависит от высоты потолков. Для высоты 2,5 метра это 1,0, а для 3-х метров — 1,05.
  • Qi=qхSiхK1хK2хK3хK4хK5хK6хK7, где q =100 Вт/м², а Si – площадь комнаты.

Как правило, для обеспечения запаса тепловой энергии на всевозможные непредвиденные случаи результат увеличивают на 15–20%. Это могут быть сильнейшие морозы, разбитое окно, поврежденная теплоизоляция и т.д.

Пример выполнения расчета

Допустим, необходимо знать, какая должна быть тепловая мощность системы отопления для дома из бруса площадью 150 м² с теплым чердаком, тремя внешними стенами и двойными стеклопакетами на окнах. При этом высота стен 2,5 метра, а площадь остекления составляет 25%. Минимальная температура на улице в самую морозную пятидневку находится на отметке -28 °C.

  • К1 (двухкамерный стеклопакет) = 1,0;
  • К2 (стены из бруса) = 1,25;
  • К3 (площадь остекления) = 1,1;
  • К4 (при -25 °C -1,1, а при 30°C) = 1,16;
  • К5 (три наружные стены) = 1,22;
  • К6 (сверху теплый чердак) = 0,91;
  • К7 (высота помещения) = 1,0.

Q=100 Вт/ м²х135 м²х1,0х1,25х1,1х1,16х1,22х0,91х1,0 = 23,9 кВт.

В итоге мощность отопительной системы составит: W=Qх1,2 = 28,7 кВт.

В том случае, когда бы использовался упрощенный метод вычислений, основанный на расчете мощности отопления согласно площади, то результат был бы совсем иной:

100–150 Вт х150м² = 15–22,5 кВт

Отопительная система функционировала бы без запаса по мощности — на пределе. Приведенный пример является подтверждением важности применения точных способов, позволяющих определять тепловые нагрузки на отопление.

Тепловая мощность: особенности и варианты расчета нагрузки на отопление

Тепловая мощность: особенности и варианты расчета нагрузки на отопление

Грамотно спроектировать дом невозможно без теплотехнических расчетов. Они нужны для создания комфортных условий проживания в постройке, особенно в зимний период. Во время расчетов всегда определяется энергетическая характеристика – тепловая мощность. Она нужна для составления теплового баланса и определения КПД отопительной системы. Читайте и узнаете, что она представляет собой, влияющие факторы на ее расчет и варианты вычисления.

Комфорт в доме во многом зависит от мощности отопительных приборов

Общие сведения

Для физического определения скорости, с которой осуществляется передача энергии или потребляется тепловая нагрузка, используется такое понятие, как мощность. Другими словами, она представляет собой важный параметр в виде определенного количества тепла. Такую тепловую энергию выделяет или потребляет какой-либо объект. К нему может относиться отдельно взятое оборудование, прибор, устройство или целое здание. При этом данный параметр учитывает выделяемое или потребляемое тепло за конкретный временной промежуток. В основном это один час.

Люди уже знают разные виды энергии. Она может быть механической, тепловой, химической. Еще существует энергия взрыва, полей, вакуума. Несмотря на разные ее виды, важной для человечества является именно тепловая энергия. В частности, она оказывает существенное влияние на комфорт в постройке. Поэтому перед началом строительства дома всегда выполняется расчет тепловой нагрузки на отопление здания. Ведь именно она «рождает» энергию тепла во времени.

Некоторые известные виды энергии

На заметку! Все вопросы относительно получения, передачи и даже использования тепловой энергии рассматриваются в таком разделе науки, как теплотехника. При этом она является частью термодинамики. Это отдельный раздел физики об температурных изменениях разных систем.

Теплообмен возникает в результате внешнего воздействия, потому что оно изменяет внутреннюю энергию системы. В результате этого происходит потеря или приобретение определенного количества тепла. Другими словами, при взаимодействии системы с окружающей средой изменяется тепловая энергия. Для обозначения ее количества или просто тепла в системе СИ используются Джоули. Однако более распространенный вариант – это киловатт (кВт).

Важно! Только теплотехник способен правильно выполнить расчет тепловых нагрузок на отопление и горячее водоснабжение. Ведь специалист знает минимум размерность искомых величин, все формулы и имеет опыт их использования на практике. Поэтому он сможет безошибочно определить, например, количество необходимой энергии для нагрева конкретного объема воздуха, даже если его начальная температура имеет отрицательное значение.

Все расчеты лучше доверять специалистам

На заметку! Исходя из определения, отраженного в ФЗ «О теплоснабжении», тепловая нагрузка – это количество тепла в единицу времени, которое принимает потребитель. Обычно такая энергия расходуется отопительной системой на нагрев объекта до заданной температуры. Существуют нормативные ее значения для разных помещений. Они были определены для самого холодного периода.

Знать расчетную тепловую нагрузку нужно, чтобы можно было безошибочно:

Тепловые потери через разные конструкции дома

  • Подобрать отопительное оборудование, которое будет эффективно выполнять свое назначение. К нему относится не только котел и радиаторы, но и трубы определенного диаметра.
  • Выяснить количество тепловой энергии, которая будет поступать в помещения от установленных отопительных приборов или теплового контура здания с конкретными техническими характеристиками.
  • Оценить количество необходимого тепла, требующегося для компенсации теплопотерь всего объекта и отдельных помещений. Потери тепла в основном происходят в доме через крышу, пол, стены, оконные конструкции, вентиляционную систему и дымоходный канал.

Расчет тепловой нагрузки на отопление здания по СНиП также выполняется, чтобы согласовать подключение строения к распределительной газопроводной сети. Ведь для этого нужно сначала получить технические условия. Для достижения цели потребуется предварительно определить объем потребляемого газа, который не получится узнать без расчета мощности отопительного оборудования. В большинстве случаев им является полноценной газовый котел.

Влияющие факторы на расчеты

Перед тем как найти тепловую мощность, определяют количество необходимого тепла на обогрев отдельного помещения или всего дома. При его расчете учитывают несколько важных факторов:

Он позволит узнать, сколько нужно будет нагревать воздуха.

На заметку! Принято считать, что стандартная высота потолков не превышает 2,7 м. Однако на таком расстоянии от пола перекрытия монтировали в советское время. Если этот факт не учитывать, тогда можно воспользоваться упрощенным расчетом, основанным на площади. Сейчас высота потолка может быть больше, особенно в домах, построенных по индивидуально разработанным проектам.

Обычная высота потолка

  • Климатическую зону.

Разница между уличной и комнатной температурой линейно связана с теплопотерями через наружные строительные конструкции дома. Так, для помещений с одинаковым утеплением и объемом количество необходимого тепла на отопление будет отличаться при разном их географическом расположении. Например, в Якутии его потребуется в 3 раза больше, чем в Ялте.

  • Качество теплоизоляционных материалов.

Используемый утеплитель влияет на теплопотери через строительные конструкции дома. Кроме того, учитывают количество и размеры окон, а также их исполнение. Ведь остекление может быть одно, двух- и даже трехкамерным. У каждого из вариантов свои теплопотери.

Варианты стеклопакетов с разным количеством камер

На расчет тепловой мощности системы отопления также влияет вид используемых радиаторов. Поэтому сначала нужно узнать теплоотдачу каждого прибора. При ее определении учитывают:

  • Разницу температур теплоносителя и воздуха в помещении. Мощность радиатора возрастает с увеличением дельты.
  • Площадь поверхности отопительного прибора. Ведь с ее увеличением растет количество тепла, которое отдает радиатор окружающей среде. Этот вид теплопередачи осуществляется инфракрасным излучением и благодаря прямому контакту нагретой поверхности с воздухом.

Важно! Производители для увеличения площади радиаторов изготавливают такие приборы с оребрением. Благодаря его наличию возрастает мощность батарей. При этом объем теплоносителя, протекающего через них, не меняется.

Вариант радиатора с оребрением для лучшей теплоотдачи

  • Теплопроводность материала, из которого созданы радиаторы. С увеличением ее значения сильнее нагреваются края приборов с оребрением. Поэтому воздух в помещениях будет быстрее прогреваться.

Важно! Суммарная мощность отопительных радиаторов и теплоотдача труб системы в доме не должна быть меньше общих теплопотерь здания. Только при соблюдении этого условия удастся обеспечить комфортные условия проживания в постройке зимой.

Смотрите также:
Каталог компаний, что специализируются на утеплении домов

Варианты расчета нагрузки

Для обеспечения комфортных условий проживания путем создания нормативной температуры в помещениях недостаточно понимать, что тепловая мощность – это характеристика, которая позволяет связать отдаваемое и потребляемое тепло. Необходимо еще знать и уметь пользоваться популярными методами расчета нагрузки.

Чтобы узнать требуемый параметр (нагрузку), определяют общий расход теплоты. Количества этой энергии должно быть достаточным для нагрева дома (воздуха в помещениях) хотя бы до нормативной температуры. Для решения такой задачи выполняется расчет тепловых нагрузок на отопление одним из трех распространенных методов. Каждый из способов отличается сложностью. При этом полученные результаты будут иметь разную точность.

Расчет требуемого параметра выполняют:

Теплопотери дома в процентном выражении

  • по потерям теплоты через наружные конструкции и затратам на нагрев воздуха, подаваемого через вентиляционную систему.
  • по площади, когда высота потолков меньше 3 м;
  • по объему, если перекрытия расположены от пола на расстоянии от 3 м;

На заметку! Сейчас широко используются различные онлайн-сервисы, позволяющие быстро выполнить расчет тепловой нагрузки на отопление здания, калькулятор на которых существенно упрощает весь процесс. Однако этот вариант требует проверки. Только так удастся точно вычислить количество тепловой энергии.

Теплотехники и проектировщики рассчитывают тепловую энергию в соответствии с правилами СНиП. Это сложная методика, применяющаяся профессионалами в этой области. Расчет выполняется при использовании различных справочных данных. Этот метод позволяет получить результат, у которого точность будет примерно 95%.

Расчеты по площади или объему – это более простые способы. Они основаны на использовании удельной тепловой характеристики. У таких вычислений достаточно простой алгоритм. Он не позволяет получить результат с точностью, как при вычислениях теплопотерь.

Тепловые потери через конструкции дома

Расчет расходуемой теплоты по площади

Отопительная нагрузка рассчитывается приблизительно по очень простой методике следующим образом:

  1. Сначала обмеряют периметр дома со стороны улицы и вычисляют его площадь. При наличии проекта данные берут из соответствующей документации.
  2. Потом измеренный результат умножают на 100 Вт.
  3. Затем подбирают котельный агрегат с учетом коэффициента запаса, который обычно составляет 1,2 или 1,3.

Однако лучше выполнить другой расчет. С его помощью будет вычислена более точная средняя тепловая мощность в ваттах, так как принимается во внимание расположение помещений, регион постройки дома и число окон.

Если высота комнат не превышает 3 м, тогда сначала вычисляется их суммарная площадь. Потом полученное значение умножается на коэффициент, который учитывает климатические условия региона постройки здания. Он равен единице, когда дом расположен в зоне с умеренным климатом. При этом для южных регионов страны этот коэффициент составляет 0,7, а для северных широт его величина равна 1,5-2.

Пример расчета удельной мощности котельного агрегата

На следующем этапе учитывается удельная тепловая характеристика. При расчете по площади она составляет:

  • для комнаты, у которой одна уличная стена и одно окно или такие конструкции совершенно отсутствуют – 100 Вт/м²;
  • для углового помещения с одной оконной конструкцией – 120 Вт/м²;
  • для угловой комнаты с двумя световыми проемами – 130 Вт/м².

После выбора подходящей удельной тепловой характеристики она умножается на результат произведения суммарной площади помещений и так называемого климатического коэффициента. В ходе таких вычислений получается более точный результат. Рассчитанное значение позволяет оценить количество требуемой теплоты на нагрев наружного холодного воздуха, который попадает в дом за счет инфильтрации и сквозь строительные проемы.

Видео описание

В этом видео специалист рассказывает, что нужно учитывать при расчете требуемого количества тепла (мощности котла) для отопления объекта:

Читайте также:
Расчет мощности газового котла для частного дома – для одно и двухконтурной схемы

Расчет количества тепла по объему помещений

Если высота потолков в комнатах равна или превышает 3 м, вычисление требуемого количества тепловой энергии для их отопления не осуществляется по площади. Такой расчет не позволит получить корректный результат. Для более точного вычисления используют удельные укрупненные показатели расхода тепла. Их значения уже известны из расчета на 1 м³ воздуха в конкретной комнате.

Ориентировочная средняя тепловая мощность, формула которой практически такая же, как и для вычисления количества тепла по площади, позволяет достаточно быстро подобрать котел для конкретного дома. Отличие вычислений заключается в использовании суммарного объема вместо общей площади постройки.

В формуле, позволяющей рассчитать количество тепла по объему, используются следующие значения удельного расхода:

Таблица с удельными расходами тепла

  • для помещения без наружных стен и окон, или в котором присутствуют по одной такой конструкции – 35 Вт/м³;
  • для угловой комнаты исключительно с одним стеклопакетом – 40 Вт/м³;
  • для помещения с двумя наружными стенами и окнами – 45 Вт/м³.

На заметку! Для этого метода применяются такие же так называемые климатические коэффициенты в зависимости от места постройки дома, как и для формулы, которая позволяет рассчитать количество тепловой энергии по площади.

Если использовать этот вариант вычисления, результат получится больше, потому что формула учитывает, что постройка имеет более высокие потолки. Значит, в доме увеличивается количество воздуха, который нужно будет нагревать. Из-за этого придется использовать более мощное отопительное оборудование. Если же во время вычисления объемов учитывать, что высота потолков составляет 2,7 м, тогда итоговый результат получится примерно таким же, как и при использовании формулы, позволяющей выполнить расчет по площади.

Видео описание

Об особенностях подбора котла и зависимости его мощности от различных характеристик дома рассказывает специалист в видео:

Алгоритм расчета количества теплоты с учетом теплопотерь

Вычисление мощности отопительной системы согласно СНиП – это самый точный метод расчета. Он позволяет подобрать эффективное оборудование для обогрева помещений. Расчет тепловой мощности осуществляется в следующей последовательности:

  • Измеряется площадь перекрытия, пола, всех наружных стен, оконных конструкций в каждом помещении.
  • Вычисляются теплопотери через каждое ограждение дома, которое контактирует с улицей.
  • Определяется количество тепла, расходуемого на нагрев воздуха, поступающего из системы вентиляции.
  • Складываются все ранее полученные значения тепловой энергии.

Важно! Если расчет по тепловым нагрузкам выполняется для двухэтажного дома, тогда при вычислениях не учитываются межэтажные перекрытия, потому что они не контактируют с окружающей средой.

Тепловые потери через наружные строительные конструкции постройки – это количество тепла, которое «улетучивается» на улицу. При этом значение для каждого материала будет разным, потому что они отличаются теплопроводностью и толщиной.

Теплопотери через внешние конструкции жилой постройки

На заметку! При вычислении площади наружных стен не учитывается квадратура оконных проемов. Ведь через светопрозрачные конструкции всегда теряется больше тепла. Поэтому для них выполняется отдельный расчет.

Когда замеряется ширина помещений, тогда к значению прибавляется половина толщины межкомнатных перегородок. Еще необходимо не забывать про наружный угол. Обязательно учитывается его размер. При измерении считают полную площадь каждой ограждающей строительной конструкции дома. Ведь через всю ее поверхность происходит потеря тепла.

Видео описание

О необходимости выполнения точного расчета тепловых потерь рассказывает специалист в этом видеоматериале:

Расчет тепловых потерь через стены и крышу

Чтобы рассчитать тепло, которое теряет здание через конкретную строительную конструкцию, используется особая формула. Перед ее применением вычисляется площадь наружного ограждения постройки (A, м²), определяется нормативная температура внутри помещения и ее минимальное значение на улице за самый холодный пятидневный период в году для местности, где построен дом. В формуле также используется сопротивление передачи тепла строительной внешней конструкции. Этот параметр обычно обозначается буквой R и измеряется м²*℃/Вт.

Формула вычисления потерь тепла через крышу и стены

Читайте также:
Как делается расчёт радиаторов отопления по площади + калькулятор

Сопротивление передачи тепла рассчитывается отдельно с учетом материала, из которого изготовлена строительная конструкция. Принимается во внимание также ее толщина в метрах. Для вычисления этого параметра сначала определяется коэффициент теплопроводности конкретного материала. Для его измерения используется Вт/(м*℃). Потом толщина конкретного материала в строительной конструкции делится на его коэффициент теплопроводности.

На заметку! Стена или крыша может состоять из нескольких слоев разнородных материалов. Поэтому сопротивление передачи тепла рассчитывается для каждого из них. Потом полученные значения суммируются.

По такому же принципу выполняется расчет потерь тепла для оконных конструкций и перекрытий. Если вычисления осуществляются для помещения, которое расположено внутри здания и не имеет наружных стен, тогда учитывают, что из него может «уходить» тепловая энергия только через крышу и/или пол в зависимости от этажа, где оно находится.

В коридоре тепло теряется только через пол и/или потолок

Потери тепла через пол

Для определения тепловой энергии, которая «уходит» через пол, если его конструкция выполнена на грунте, он делится на зоны. Их стандартная ширина составляет 2 м. Деление пола на зоны начинается от внешних стен. После этого выполняются следующие действия:

  1. Рассчитывается площадь каждой зоны на полу. При этом квадратные метры учитываются дважды в углах.
  2. Вычисляются тепловые потери для каждой зоны по формуле, которая применяются для подсчета тепловой энергии, теряемой через отдельную строительную конструкцию.

Когда в конструкции пола имеется утеплительный материал, например, пенополистирол или минвата, тогда расчет осуществляется по аналогичной методике. Отличие состоит в том, что сопротивление теплопередаче увеличивается на значение такой же характеристики для конкретного утеплителя. Если потери тепла вычисляются для пола в отапливаемом подвальном помещении, здесь первая зона начинается на стене, которая находится под землей.

Деление пола на зоны и их расположение в подвальном помещении

На заметку! У первой зоны пола сопротивление теплопередаче будет составлять 2,1 Вт/(м*℃). У второго и третьего участка этот параметр равен соответственно 4,3 и 8,6 Вт/(м*℃). Для остальных зон сопротивление теплопередаче принимают 14,2 Вт/(м*℃).

Вычисление тепла на подогрев воздуха и завершение всего расчета

Тепловая мощность системы отопления не может быть правильно рассчитана, если не будет учтена энергия на подогрев вентиляционного воздуха. Он может поступать в дом через оконные конструкции и щели в дверях, а также через отдельные специальные каналы. Нагревается вентиляционный воздух теплом отопительной системы. Для определения его количества используется специальная формула.

Формула расчета тепловой энергии

Заканчивается расчет потерь тепла конкретного дома сложением всех ранее найденных величин. При этом обязательно учитывается тепловая энергия, которая образуется в результате работы бытовой техники. Когда вычисляется тепловая нагрузка на отопление, тогда количество тепла от приборов вычитается из общих теплопотерь.

На заметку! Расчет тепловых потерь осуществляется для каждого помещения в доме. Все комнаты имеют свои особенности. Их окружают строительные конструкции разной толщины и структуры. Все такие особенности учитываются, когда вычисляются потери тепла.

Видео описание

Видео поможет разобраться во всех тонкостях расчета теплопотерь:

Читайте также:
Расчёт тёплого пола по потерям тепла, определение метража труб и других данных

Коротко о главном

Количество требуемого тепла всегда вычисляется, когда создается отопление. Ведь только так можно создать эффективную систему обогрева дома. С помощью этого параметра определяется скорость передачи тепловой энергии от отопительного оборудования и ее потребления конкретным объектом. Значение данной характеристики зависит от объема дома, климатической зоны его расположения, теплопроводности материалов, размеров радиаторов, внутренней и наружной температуры.

Необходимая тепловая энергия может быть вычислена упрощенным или точным методом. Способы по укрупненным данным подразумевают расчет по площади или по объему. Для более точного вычисления определяют общие теплопотери объекта через все наружные строительные конструкции. Дополнительно учитывается расходуемое тепло на вентиляцию.

Тепловой расчет: системы отопления, мощность и нагрузка по формуле, для энергии, тепло в помещение, по количеству зданий

С помощью показателя тепловой нагрузки можно узнать количество теплоэнергии, необходимой для обогрева конкретного помещения, а также здания в целом. Основной переменной здесь является мощность всего отопительного оборудования, которое планируется использовать в системе. Кроме этого, требуется учитывать потери тепла домом.

Идеальной представляется ситуация, в которой мощность отопительного контура позволяет не только устранить все потери теплоэнергии здания, но и обеспечить комфортные условия проживания. Чтобы правильно рассчитать удельную тепловую нагрузку, требуется учесть все факторы, оказывающие влияние на этот параметр:

Тепловой расчет: системы отопления, мощность и нагрузка по формуле, для энергии, тепло в помещение, по количеству зданий

  • Характеристики каждого элемента конструкции строения. Система вентиляции существенно влияет на потери теплоэнергии.
  • Размеры здания. Необходимо учитывать как объем всех помещений, так и площадь окон конструкций и наружных стен.
  • Климатическая зона. Показатель максимальной часовой нагрузки зависит от температурных колебаний окружающего воздуха.

Оптимальный режим работы системы обогрева может быть составлен только с учетом этих факторов. Единицей измерения показателя может быть Гкал/час или кВт/час.

расчет нагрузки на отопление

Перед началом проведения расчета нагрузки на отопление по укрупненным показателям нужно определиться с рекомендуемыми температурными режимами для жилого строения. Для этого придется обратиться к нормам СанПиН 2.1.2.2645−10. Исходя из данных, указанных в этом нормативном документе, необходимо обеспечить оптимальные температурные режимы работы системы обогрева для каждого помещения.

Используемые сегодня способы выполнения расчетов часовой нагрузки на отопительную систему позволяют получать результаты различной степени точности. В некоторых ситуациях требуется провести сложные вычисления, чтобы минимизировать погрешность.

Если же при проектировании системы отопления оптимизация расходов на энергоноситель не является приоритетной задачей, допускается использование менее точных методик.

Расчет тепловой нагрузки и проектирование систем отопления Audytor OZC + Audytor C.O.

Любая методика расчета тепловой нагрузки позволяет подобрать оптимальные параметры системы обогрева. Также этот показатель помогает определиться с необходимостью проведения работ по улучшению теплоизоляции строения. Сегодня применяются две довольно простые методики расчета тепловой нагрузки.

Тепловой расчет: системы отопления, мощность и нагрузка по формуле, для энергии, тепло в помещение, по количеству зданий

Если в строении все помещения имеют стандартные размеры и обладают хорошей теплоизоляцией, можно воспользоваться методом расчета необходимой мощности отопительного оборудования в зависимости от площади. В этом случае на каждые 10 м2 помещения должен производиться 1 кВт тепловой энергии. Затем полученный результат необходимо умножить на поправочный коэффициент климатической зоны.

Это самый простой способ расчета, но он имеет один серьезный недостаток — погрешность очень высока. Во время проведения вычислений учитывается лишь климатический регион. Однако на эффективность работы системы обогрева влияет много факторов. Таким образом, использовать эту методику на практике не рекомендуется.

Применяя методику расчета тепла по укрупненным показателям, погрешность вычислений окажется меньшей. Этот способ сначала часто применялся для определения теплонагрузки в ситуации, когда точные параметры строения были неизвестны. Для определения параметра применяется расчетная формула:

  • Qот = q0*a*Vн*(tвн — tнро),
  • где q0 — удельная тепловая характеристика строения;
  • a — поправочный коэффициент;
  • Vн — наружный объем строения;
  • tвн, tнро — значения температуры внутри дома и на улице.

Тепловой расчет: системы отопления, мощность и нагрузка по формуле, для энергии, тепло в помещение, по количеству зданий

В качестве примера расчета тепловых нагрузок по укрупненным показателям можно выполнить вычисления максимального показателя для отопительной системы здания по наружным стенам 490 м2. Строение двухэтажное с общей площадью в 170 м2 расположено в Санкт-Петербурге.

Сначала необходимо с помощью нормативного документа установить все нужные для расчета вводные данные:

  • Тепловая характеристика здания — 0,49 Вт/м³*С.
  • Уточняющий коэффициент — 1.
  • Оптимальный температурный показатель внутри здания — 22 градуса.

Тепловой расчет: системы отопления, мощность и нагрузка по формуле, для энергии, тепло в помещение, по количеству зданий

Предположив, что минимальная температура в зимний период составит -15 градусов, можно все известные величины подставить в формулу — Q =0.49*1*490 (22+15)= 8,883 кВт.

Используя самую простую методику расчета базового показателя тепловой нагрузки, результат оказался бы более высоким — Q =17*1=17 кВт/час.

При этом укрупненный метод расчета показателя нагрузки учитывает значительно больше факторов:

  • Оптимальные температурные параметры в помещениях.
  • Общую площадь строения.
  • Температуру воздуха на улице.

Также эта методика позволяет с минимальной погрешностью рассчитать мощность каждого радиатора, установленного в отдельно взятом помещении. Единственным ее недостатком является отсутствие возможности рассчитать теплопотери здания.

Расчет тепловых нагрузок, г. Барнаул

Так как даже при укрупненном расчете погрешность оказывается довольно высокой, приходится использовать более сложный метод определения параметра нагрузки на отопительную систему.

Чтобы результаты оказались максимально точными, необходимо учитывать характеристики дома.

Среди них важнейшей является сопротивление теплопередачи ® материалов, использовавшихся для изготовления каждого элемента здания — пол, стены, а также потолок.

Тепловой расчет: системы отопления, мощность и нагрузка по формуле, для энергии, тепло в помещение, по количеству зданий

Рассматриваемая методика состоит из двух этапов. Сначала рассчитываются теплопотери по оконным проемам и наружным стенам, а затем — по вентиляции. В качестве примера можно взять следующие характеристики строения:

  • Площадь и толщина стен — 290 м² и 0,4 м.
  • В строении находятся окна (двойной стеклопакет с аргоном) — 45 м² (R =0,76 м²*С/Вт).
  • Стены изготовлены из полнотелого кирпича — λ=0,56.
  • Здание было утеплено пенополистиролом — d =110 мм, λ=0,036.

Тепловой расчет: системы отопления, мощность и нагрузка по формуле, для энергии, тепло в помещение, по количеству зданий

Исходя из вводных данных, можно определить показатель сопротивления телепередачи стен — R=0.4/0.56= 0,71 м²*С/Вт. Затем определяется аналогичный показатель утеплителя — R=0,11/0,036= 3,05 м²*С/Вт. Эти данные позволяют определить следующий показатель — R общ =0,71+3,05= 3,76 м²*С/Вт.

Фактические теплопотери стен составят — (1/3,76)*245+(1/0.76)*45= 125,15 Вт. Параметры температур остались без изменений в сравнении с укрупненным расчетом. Очередные вычисления проводятся в соответствии с формулой — 125,15*(22+15)= 4,63 кВт/час.

Расчет тепловой мощности систем отопления

На втором этапе рассчитываются теплопотери вентиляционной системы. Известно, что объем дома равен 490 м³, а плотность воздуха составляет 1,24 кг/м³. Это позволяет узнать его массу — 608 кг.

На протяжении суток в помещении воздух обновляется в среднем 5 раз. После этого можно выполнить расчет теплопотерь вентиляционной системы — (490*45*5)/24= 4593 кДж, что соответствует 1,27 кВт/час.

Остается определить общие тепловые потери строения, сложив имеющиеся результаты, — 4,63+1,27=5,9 кВт/час.

Теплотехнический расчет модели здания и подбор отопительных приборов (Revit+liNear Building)

Результат будет максимально точным, если учитывать потери через пол и крышу. Сложные вычисления здесь проводить необязательно, допускается использование уточняющего коэффициента. Процесс расчетов теплонагрузки на систему обогрева отличается высокой сложностью. Однако его можно упростить с помощью программы VALTEC.

Расчет систем отопления (часть 2 -Теплотехнический расчет здания)

Основой для определения тепловой нагрузки систем отопления является процедура проведения теплотехнического расчета конструкций здания с учетом всех конструктивных особенностей используемых строительных материалов и их теплоизоляционных свойств. В расчетах также учитывается ориентация здания по сторонам света, наличие естественной или механической систем вентиляции и многие другие факторы теплового баланса помещений.

Методы расчета тепловой нагрузки системы отопления

  1. Расчет потерь тепла по площади помещений.
  2. Определение величины теплопотерь исходя из наружного объема здания.
  3. Точный теплотехнический расчет всех конструкций жилого дома с учетом теплофизических коэффициентов материалов.

Расчет потерь тепла по площади помещений

Первым методом расчета тепловой нагрузки системы отопления пользуются для укрупненного определения мощности системы отопления всего дома и общего понимания количества и типа радиаторов, а также мощности котельного оборудования.

Так как метод не учитывает регион строительства (расчетную наружную температуру зимой), количество потерь тепла через фундаменты, крыши или нестандартное остекление, то количество потерь тепла, рассчитанное укрупненным методом исходя из площади помещения, может быть как больше, так и меньше фактических значений.

Тепловой расчет: системы отопления, мощность и нагрузка по формуле, для энергии, тепло в помещение, по количеству зданий

Источники теплопотерь здания

А при использовании современных теплоизоляционных материалов мощность котельного оборудования может быть определена с большим запасом.

Таким образом, при устройстве систем отопления возникнет большой перерасход материалов и будет приобретено более дорогостоящее оборудование.

Поддержание комфортной температуры в помещениях будет возможно только при условии, что будет установлена современная автоматика, которая не допустит перегрева помещений выше комфортных температур.

В худшем случае, мощность системы отопления может быть занижена и дом в самые холодные дни не будет прогрет.

Тем не менее, этим способом определения мощности систем отопления пользуются достаточно часто. Следует только понимать, в каких случаях такие укрупненные расчеты приближены к реальности.

Итак, формула для укрупненного определения количества теплопотерь выглядит следующим образом:

Q=S*100 Вт (150 Вт), Q — требуемое количество тепла, необходимое для обогрева всего помещения, Вт S — отапливаемая площадь помещения, м? Значение 100-150 Ватт является удельным показателем количества тепловой энергии, приходящейся для обогрева 1 м?.

При использовании первого метода для укрупненного метода расчета тепловой мощности следует ориентироваться на следующие рекомендации:

  • В случае, когда в расчетном помещении из наружных ограждающих конструкций имеются одно окно и одна наружная стена, а высота потолков менее трех метров, то на 1м2 отапливаемой площади приходится 100 Вт тепловой энергии.
  • При расчете углового помещения с двумя оконными конструкциями или балконными блоками либо помещение высотой более трех метров, то в диапазон удельной тепловой энергии на 1 м2 составляет от 120 до 150 Вт.
  • Если же прибор отопления в будущем планируется устанавливать под окном в нише либо декорировать защитными экранами, поверхность радиаторов и, следовательно, их мощность необходимо увеличить на 20-30%. Это обусловлено тем, что тепловая мощность радиаторов будет частично тратиться на прогрев дополнительных конструкций.

Расчет тепловой мощности исходя из объема помещения

Этот метод определения тепловой нагрузки на системы отопления наименее универсален, чем первый, так как предназначен для расчетов помещений с высокими потолками, но при этом не учитывает, что воздух под потолком всегда теплее, чем в нижней части комнаты и, следовательно, количество потерь тепла будет различаться зонально.

Тепловая мощность системы отопления для здания или помещения с потолками выше стандартных рассчитывается исходя из следующего условия:

Q=V*41 Вт (34 Вт),

где V – наружный объем помещения в м?,

А 41 Вт – удельное количество тепла, необходимое для обогрева одного кубометра здания стандартной постройки (в панельном доме). Если строительство ведется с применением современных строительных материалов, то удельный показатель теплопотерь принято включать в расчеты со значением 34 Ватт.

При использовании первого или второго метода расчета теплопотерь здания укрупненным методом можно пользоваться поправочными коэффициентами, которые в некоторой степени отражают реальность и зависимость потерь тепла зданием в зависимости от различных факторов.

  • тройной пакет 0,85,
  • двойной 1,0,
  • двойной переплет 1,27.
  1. Наличие окон и входных дверей увеличивает величину потерь тепла дома на 100 и 200 Ватт соответственно.
  2. Теплоизоляционные характеристики наружных стен и их воздухопроницаемость:
  • современные теплоизоляционные материалы 0,85
  • стандарт (два кирпича и утеплитель) 1,0,
  • низкие теплоизоляционные свойства или незначительная толщина стен 1,27-1,35.
  1. Процентное отношение площади окон к площади помещения: 10%-0,8, 20%—0,9, 30%—1,0, 40%—1,1, 50%—1,2.
  2. Расчет для индивидуального жилого дома должен производиться с поправочным коэффициентом порядка 1,5 в зависимости от типа и характеристик используемых конструкций пола и кровли.
  3. Расчетная температура наружного воздуха в зимний период (для каждого региона своя, определяется нормативами): -10 градусов 0,7, -15 градусов 0,9, -20 градусов 1,10, -25 градусов 1,30, -35 градусов 1,5.
  4. Тепловые потери так же растут в зависимости от увеличения количества наружных стен по следующей зависимости: одна стена – плюс 10% от тепловой мощности.

Читайте также: Кушетка со спальным местом: недорогая180х80 и 120х200 с выдвижным краем

Но, тем не менее, определить какой метод даст точный и действительно верный результат тепловой мощности отопительного оборудования можно лишь после выполнения точного и полного теплотехнического расчета здания.

Теплотехнический расчет индивидуального жилого дома

Приведенные выше методики укрупненных расчетов больше всего ориентированы на продавцов или покупателей радиаторов систем отопления, устанавливаемых в типовых многоэтажных жилых домах.

Но когда речь идет о подборе дорогостоящего котельного оборудования, о планировании системы отопления загородного дома, в котором кроме радиаторов будут установлены системы напольного отопления, горячего водоснабжения и вентиляции, пользоваться этими методиками крайне не рекомендуется.

Тепловой расчет: системы отопления, мощность и нагрузка по формуле, для энергии, тепло в помещение, по количеству зданий

Каждый владелец индивидуального жилого дома или коттеджа еще на стадии строительства достаточно скрупулезно подходит к разработке строительной документации, в которой учитываются все современные тенденции использования строительных материалов и конструкций дома.

Они обязательно должны не быть типовыми или морально устаревшими, а изготовлены с учетом современных энергоэффективных технологий. Следовательно, и тепловая мощность системы отопления должна быть пропорционально ниже, а суммарные затраты на устройство системы обогрева дома значительно дешевле.

Эти мероприятия позволяют в дальнейшем при использовании отопительного оборудования снижать затраты на потребление энергоресурсов.

Расчет теплопотерь выполняется в специализированных программах либо с использованием основных формул и коэффициентов теплопроводности конструкций, учитывается влияние инфильтрации воздуха, наличие или отсутствие систем вентиляции в здании.

Расчет заглубленных цокольных помещений, а также крайних этажей производится по отличной от основных расчетов методике, которая учитывает неравномерность остывания горизонтальных конструкций, то есть потери тепла через крышу и пол.

Выше приведенные методики этот показатель не учитывают.

Теплотехнический расчет выполняется, как правило, квалифицированными специалистами в составе проекта на систему отопления в результате которого производится дальнейший расчет количества и мощность приборов отопления, мощность отдельного оборудования, подбор насосов и другого сопутствующего оборудования.

В качестве наглядного примера выполним расчет теплопотерь в специализированной программе для трех домов, построенных по одной технологии, но с различной толщиной теплоизоляции наружных стен: 100 мм, 150 мм и 200 мм. Расчет ведется для угловой жилой комнаты с одним окном, площадью 8,12 м?. Регион строительства Московская область.

Исходные данные:

  • Помещение с обмером по наружным габаритам 3000х3000;
  • Окно размерами 1200х1000.

Целью расчета является определение удельной мощности системы отопления, необходимой для нагрева 1м?.

Результат:

  • Qуд при т/изоляции 100 мм составляет 103 Вт/м?
  • Qуд при т/изоляции 150 мм составляет 81 Вт/м?
  • Qуд при т/изоляции 200 мм составляет 70 Вт/м?

Как видно из расчета, наибольшие потери тепла составляют для жилого дома с наименьшей толщиной изоляции, следовательно, мощность котельного оборудования и радиаторов будет выше на 47% чем при строительстве дома с теплоизоляцией в 200 мм.

Инфильтрация воздуха или вентиляция зданий

Все здания в особенности жилые имеют свойство «дышать», то есть проветриваться различными способами. Это обусловлено созданием разряженного воздуха в помещениях за счет устройства вытяжных каналов в конструкциях дома либо дымоходов. Как известно, вентиляционные каналы создаются в зонах с повышенными выделениями загрязнений, таких как, кухни, ванные комнаты и санузлы.

Таким образом, при работе системы вентиляции или при проветривании соблюдается главное правило создания благоприятной среды воздуха в жилых зданиях: направление движения свежего воздуха должно быть организовано из помещений с постоянным пребыванием людей в направлении помещений с максимальным уровнем загрязнения.

То есть при правильном воздухообмене приточный воздух поступает в помещение через окно, вентиляционный клапан или приточную решетку и удаляется в кухнях и санузлах.

Тепловой расчет: системы отопления, мощность и нагрузка по формуле, для энергии, тепло в помещение, по количеству зданий

При расчете теплопотерь знания имеет принципиальное значение, какой способ вентиляции жилых помещений будет выбран:

  • Устройство механической вентиляции с подогревом приточного воздуха.
  • Инфильтрация — неорганизованный воздухообмен через неплотности в стенах, при открывании окон или при использовании заранее установленных воздушных клапанов в конструкции стен или оконных стеклопакетах.

В случае применения в жилом здании сбалансированной системы вентиляции (когда объем приточного воздуха больше или равен вытяжному, то есть исключаются любые прорывания холодного воздуха в жилые помещения) воздух, поступающий в жилые помещения, предварительно прогревается в вентиляционной установке. При этом мощность, необходимая для нагрева вентиляции, учитывается в расчете мощности котельного оборудования.

Расчет вентиляционной тепловой нагрузки производится по формуле:

Qвент= c*p*L*(t1-t2)

где, Q – количество тепла, необходимое для нагрева приточного воздуха, Вт;

с – теплоемкость воздуха, Дж/кг*град

p — плотность воздуха, кг/м3

L – расход приточного воздуха, м3/час

t1 и t2 – начальная и конечная температуры воздуха, град.

Если в жилых помещениях отсутствует организованный воздухообмен, то при расчете теплопотерь здания производится учет тепла, затрачиваемого системой отопления на нагрев инфильтрационного воздуха. При этом обогрев воздуха, поступающего в помещения осуществляется радиаторами систем отопления, то есть учитывается в их тепловой нагрузке.

Если в помещениях установлены герметичные стеклопакеты без встроенных воздушных клапанов, то потери тепла на нагрев воздуха, тем не менее учитываются. Это обусловлено тем, что в случае кратковременного проветривания, поступивший холодный воздух все равно требуется нагревать.

Тепловой расчет: системы отопления, мощность и нагрузка по формуле, для энергии, тепло в помещение, по количеству зданий

Для более комфортной вентиляции встраивается приточный стеновой клапан.

Учет количества инфильтрационной тепловой энергии производится по нескольким методикам, а в тепловом балансе здания в расчет принимается наибольшее из значений.

Например, количество тепла на нагрев воздуха, проникающего в помещения для компенсации естественной вытяжки, определяется по формуле:

Qинф=0,28*L*p*c*(tнар-tпом),

где, с – теплоемкость воздуха, Дж/кг*град

p — плотность воздуха, кг/м?

tнар – температура наружного воздуха, град,

tпом – расчетная температура помещения, град,

L – количество инфильтрационного воздуха, м?/час.

Количество воздуха, поступающего в зимний период в жилые помещения, как правило, обусловлено работой естественных вытяжных систем, поэтому в одном случае принимается равным объему вытягиваемого воздуха.

Количество вытяжки в жилых помещениях определяется согласно СНиП 41-01-2003 по нормативным показателям удаления воздуха от плит и санитарных приборов.

  • От кухонной плиты – электрической 60 м?/час или газовой 90 м?/час;
  • Из ванны и санузлов по 25 м?/час

Во втором случае данный показатель инфильтрации определяется исходя из санитарной нормы свежего наружного воздуха, который должен поступать в помещение для обеспечения оптимального и качественного состава воздушной среды в жилых помещениях. Этот показатель определяется по удельной характеристике: 3 м?/час на 1м? жилой площади.

За расчетное значение принимается наибольший расход воздуха и соответственно большее количество теплопотерь на инфильтрацию.

Пример: Так как здание, рассматриваемое в примере, построено по каркасному типу с установкой окон в деревянных переплетах, то при создании вытяжной вентиляции на кухне и в санузлах объем инфильтрации будет достаточно высок. Дома такого типа, как правило, являются наиболее «дышащими».

Инфильтрационная составляющая определяется согласно выше приведенным методикам. Расчет производится для всего жилого дома при условии, что на кухне установлена электроплита, на первом этаже находится санузел и ванная.

То есть объем вытяжного воздуха по первой методике составляет Lвыт=60+25+25=110 м?/ч,

а по второй методике санитарная норма приточного воздуха Lприт=3м?/ч*62м?(жилая площадь)=186 м3/час.

К расчету принимаем максимальное количество воздуха.

Qинф=0,28*186*1,2*1,005*(22+28)=3 140 Вт, что составляет 44Вт/м?.

Расчет тепловой нагрузки отопления здания. Определяем потери

Тепловой расчет: системы отопления, мощность и нагрузка по формуле, для энергии, тепло в помещение, по количеству зданий

Отопительная система является многокомпонентной схемой, предназначенной для обеспечения требуемых температурных показателей в зданиях. Грамотный расчёт показателей тепловой нагрузки обогрева позволяет минимизировать затраты на оплату энергоносителей и сделать пребывание в здании комфортным вне зависимости от времени года.

Определение тепловой нагрузки

Само определение «Тепловая нагрузка» характеризует получение определённого количества теплоэнергии за одну единицу времени в конкретных условиях.

В отопительный сезон такой показатель должен изменяться согласно установленному температурному графику теплоснабжения.

Он отражает общий объём теплоэнергии, расходуемой всей отопительной конструкцией на прогрев строений до нормативного температурного уровня в самый холодный период.

Профессиональный расчёт показателя нагрузки необходим в следующих случаях:

  • отсутствие приборов учёта;
  • сокращение расчётной нагрузки;
  • снижение расходов на обогрев здания;
  • проектирование индивидуальной системы обогрева;
  • изменение состава потребляющего энергию оборудования;
  • подтверждение лимита для потребляемой тепловой энергии;
  • выявление причин потери тепловой эффективности и перерасхода;
  • оптимальное распределение субабонентов, использующих в работе тепло;
  • подсоединение к схеме отопления построек и сооружений, потребляющих тепло;
  • уточнение тепловых нагрузок и заключение договора со снабжающими организациями.

При определении максимальной почасовой нагрузки на отопление учитывается количество тепла, используемого с целью сохранения нормированных показателей на протяжении одного часа при максимально неблагоприятных внешних воздействиях.

Как рассчитать нагрузку?

Показатель тепловой нагрузки определяется несколькими наиболее важными факторами, поэтому при выполнении расчётных мероприятий в обязательном порядке требуется учитывать:

  • общую площадь остекления и количество дверей;
  • разницу температурных режимов за пределами и внутри строения;
  • уровень производительности, режим эксплуатации системы вентиляции;
  • толщину конструкций и материалы, задействованные в возведении строения;
  • свойства кровельного материала и основные конструктивные особенности крыши;
  • величину инсоляции и степень поглощения солнечного тепла внешними поверхностями.

Тепловой расчет: системы отопления, мощность и нагрузка по формуле, для энергии, тепло в помещение, по количеству зданий

Практикуется применение нескольких способов вычисления тепловой нагрузки, которые заметно различаются не только степенью сложности, но и точностью полученных расчётных результатов. Важно предварительно собрать необходимые для проектирования и расчётных мероприятий сведения, касающиеся схемы установки радиаторов и места вывода ГВС, а также поэтажный план и экспликацию сооружения.

Формулы расчёта

Исходя из общих потребностей здания в тепловой энергии и технических характеристик постройки, с целью определения оптимального количества теплоты за единицу времени могут использоваться разные стандартные формулы.

При отсутствии приборов учёта: Q = V × (Тх — Тy) / 1000

Обозначение Параметр
V Объём теплового носителя в отопительной системе
Тх Показатели температурного режима нагретого теплоносителя (60-65оС)
Тy Исходная температура не нагретого теплового носителя
1000 Стандартный поправочный числовой множитель

Схема отопления с замкнутым типом контура:

Qот = α × qо × V × (Тв — Тн.р) × (1 + Kн.р) × 0,000001

Обозначение Параметр
α Корректирующий погодные характеристики числовой множитель при уличном температурном режиме, отличном от минус 30оС
V Показатели объёма строения в соответствии с наружными замерами
Отопительный удельный показатель при температурном режиме -30оС
Расчётные показатели внутреннего температурного режима в строении
tн.р Расчётный режим наружного температурного режима для проектирования отопительной системы
Kн.р Поправочный числовой множитель в виде соотношения теплопотерь с инфильтрацией и тепловой передачей посредством внешних конструктивных элементов

Применение поправочного числового множителя

При выполнении расчётов тепловой нагрузки обязательно учитывается поправочный числовой множитель, при помощи которого определяется отличие расчётного температурного режима наружного воздуха для проектов отопительных систем. В таблице представлены поправочные числовые множители для различных климатических зон, расположенных на территории Российской Федерации.

Читайте также: Вышивка крестом схемы: для белого, фото, известные фирмы, кладовочка и микровышивка, художники и елочные игрушки

-35оС -36оС -37оС -38оС -39оС -40оС
0,95 0,94 0,93 0,92 0,91 0,90

В других регионах России, где расчётный температурный режим наружных воздушных масс при проектировании отопительной системы находится на уровне минус 31°С или ниже, значения расчётных температур внутри обогреваемых помещений принимаются в соответствии с данными, приведёнными в действующей редакции СНиП 2.08.01-85.

На что обратить внимание при расчётах

В соответствии с действующим СНиП, на каждые 10 м2 обогреваемой площади должно приходится не менее 1 кВт тепловой мощности, но при этом в обязательном порядке учитывается так называемый региональный поправочный числовой множитель:

  • зона с умеренными климатическими условиями – 1.2-1.3;
  • территория южных регионов – 0.7-0.9;
  • районы крайнего севера – 1.5-2.0.

Кроме прочего, немаловажное значение имеет высота потолочных конструкций и индивидуальные тепловые потери, которые напрямую зависят от типовых характеристик эксплуатируемого строения. Как правило, на каждый кубометр полезной площади затрачивается 40 ватт тепловой энергии, но при выполнении расчётов потребуется также учитывать следующие поправки:

  • наличие окна – плюс 100 ватт;
  • наличие двери – плюс 200 ватт;
  • угловое помещение – поправочный числовой множитель 1.2-1.3;
  • торцевая часть здания – поправочный числовой множитель 1.2-1.3;
  • частное домовладение – поправочный числовой множитель 1.5.

Практическое значение имеют показатели потолочного и стенового сопротивления, потери тепла через конструкции ограждающего типа и функционирующую вентиляционную систему.

Вид материала Уровень термического сопротивления
Кирпичная кладка в три кирпича 0,592 м2 × с/Вт
Кирпичная кладка в два с половиной кирпича 0,502 м2 × с/Вт
Кирпичная кладка в два кирпича 0,405 м2 × с/Вт
Кирпичная кладка в один кирпич 0,187 м2 × с/Вт
Газосиликатные блоки толщиной 200 мм 0,476 м2 × с/Вт
Газосиликатные блоки толщиной 300 мм 0,709 м2 × с/Вт
Бревенчатые стены толщиной 250 мм 0,550 м2 × с/Вт
Бревенчатые стены толщиной 200 мм 0,440 м2 × с/Вт
Бревенчатые стены толщиной 100 мм 0,353 м2 × с/Вт
Деревянный неутеплённый пол 1,85 м2 × с/Вт
Двойная деревянная дверь 0,21 м2 × с/Вт
Штукатурка толщиной 30 мм 0,035 м2 × с/Вт
Каркасные стены толщиной 20 см с утеплением 0,703 м2 × с/Вт

В результате функционирования вентиляционной системы потери тепловой энергии в зданиях составляют порядка 30-40%, через кровельные перекрытия уходит примерно 10-25%, а сквозь стены – около 20-30%, что должно учитываться при проектировании и расчёте тепловой нагрузки.

Средняя тепловая нагрузка

Максимально просто осуществляется самостоятельный расчёт тепловой нагрузки по площади здания или отдельно взятого помещения. В этом случае показатели обогреваемой площади умножаются на уровень тепловой мощности (100 Вт). Например, для здания общей площадью 180 м2 уровень тепловой нагрузки составит:

180 × 100 Вт = 18000 Вт

Таким образом, для максимально эффективного обогрева здания площадью 180 м2 потребуется обеспечить 18 кВт мощности. Полученный результат необходимо разделить на количество тепла, выделяемого в течение одного часа отдельной секцией установленных отопительных радиаторов.

18000 Вт / 180 Вт = 100

В результате можно понять, что в разных по назначению и площади помещениях здания должно быть установлено не менее 100 секций.

С этой целью можно приобрести 10 радиаторов, имеющих по 10 секций, или остановить свой выбор на других вариантах комплектации.

Следует отметить, что средняя тепловая нагрузка чаще всего рассчитывается в зданиях, оснащённых централизованной системой отопления при температурных показателях теплоносителя в пределах 70-75оС.

Расчёт тепловой нагрузки ГВС

Тепловой расчет: системы отопления, мощность и нагрузка по формуле, для энергии, тепло в помещение, по количеству зданий

Общие показатели тепловой нагрузки на оборудованную систему горячего водоснабжения в течение года определяются в соответствии со следующей формулой:

Qyhw = 24 Qhw / 1 + khl = (365 – m) × khl + zht + а × (365 – m – zht) × 55 – twcs /55 – twc

Обозначение Параметр
khl Поправочный числовой множитель тепловой потери трубопроводными системами горячего водоснабжения
twc Температурные показатели холодной воды (стандарт – 5)
m Количество суток без горячего водоснабжения
zht Количество суток в течение отопительного сезона при среднесуточных показателях температуры на улице ниже 8°C
а Поправочный числовой множитель снижения уровня разбора воды в зданиях летом: 0,9 – жилые строения и 1 – здания другого назначения
twcs Температурные показатели холодной воды летом (для открытых источников водоснабжения поправочный числовой множитель равен 15)

Нужно учитывать, что среднюю почасовую тепловую нагрузку на горячее водоснабжение в зданиях необходимо определять не только для зимнего отопительного сезона, но и для неотопительного периода в летние месяцы.

При этом важно помнить, что если в процессе проектирования системы отопления выявлено, что оптимизация расходов на оплату энергоносителя – это не приоритетная задача, то вполне допустимо использовать на практике наименее точные и простые в понимании методики расчётов.

Расчёт тепловой мощности, точный и упрошенный

Начало выполнения подготовки проекта отопления, как жилых загородных домов, так и производственных комплексов, следует с теплотехнического расчёта. В качестве источника тепла предполагается тепловая пушка.

Что представляет собой теплотехнический расчёт?

Расчёт тепловых потерь является основополагающим документом, призванным решать такую задачу, как организация теплоснабжения сооружения.

Он определяет суточное и годовое потребление тепла, минимальную потребность жилого либо промышленного объекта в тепловой энергии и тепловые потери для каждого помещения.

Решая такую задачу, как теплотехнический расчёт, следует учитывать комплекс характеристик объекта:

Зачем нужен теплотехнический расчёт?

  • Чтобы определить мощность котла. Предположим, Вы приняли решение снабдить загородный дом либо предприятие системой автономного отопления. Чтобы определиться с выбором оборудования, в первую очередь потребуется рассчитать мощность отопительной установки, которая понадобится для бесперебойной работы горячего водоснабжения, кондиционирования, систем вентиляции, а также эффективного обогрева здания. Определяется мощность автономной отопительной системы, как общая сумма тепловых затрат на обогрев всех помещений, а также тепловых затрат на прочие технологические нужды. Отопительная система должна обладать определённым запасом мощности, чтобы работа при пиковых нагрузках не сократила срок её службы.
  • Для выполнения согласования на газификацию объекта и получения ТУ. Получить разрешение на газификацию объекта необходимо в том случае, если используется природный газ в качестве топлива для котла. Для получения ТУ потребуется предоставить значения годового расхода топлива (природного газа), а также суммарные значения мощности тепловых источников (Гкал/час). Эти показатели определяются в результате проведения теплового расчёта. Согласование проекта на осуществление газификации объекта – это более дорогостоящий и продолжительный метод организации автономного отопления, по отношению к монтажу отопительных систем, функционирующих на отработанных маслах, установка которых не требует согласований и разрешений.
  • Для выбора подходящего оборудования. Данные теплового расчёта являются определяющим фактором при выборе приборов для отопления объектов. Следует учитывать множество параметров – ориентацию по сторонам света, габариты дверных и оконных проёмов, размеры помещений и их расположение в здании.

Как происходит теплотехнический расчёт

  • Можно воспользоваться упрощённой формулой, чтобы определить минимально допустимую мощность тепловых систем:
  • Qт (кBт/час) =V * ΔT * K /860, где
  • Qт – это тепловая нагрузка на определённое помещение; K – коэффициент теплопотерь здания;
  • V – объём (в м3) отапливаемого помещения (ширина комнаты на длину и высоту);
  • Такой показатель, как коэффициент потерь тепла (К), зависит от изоляции и типа конструкции помещения. Можно использовать упрощённые значения, рассчитанные для объектов разных типов:

ΔT – разница (обозначена С) между необходимой температурой воздуха внутри и температурой снаружи.

  • K = от 0,6-ти до 0,9-ти (повышенная степень теплоизоляции). Небольшое количество окон, снабжённых сдвоенными рамами, стены из кирпича с двойной теплоизоляцией, крыша из высококачественного материала, массивное основание пола;
  • К = от 1-го до 1,9-ти (теплоизоляция средней степени). Двойная кирпичная кладка, крыша с обычной кровлей, небольшое количество окон;
  • K = от 2-х до 2,9 (низкая теплоизоляция). Конструкция сооружения упрощённая, кирпичная кладка одинарная.
  • K = 3-х – 4-х (отсутствие теплоизоляции). Сооружение из металлического или гофрированного листа либо упрощённая деревянная конструкция.

Определяя разницу между требуемой температурой внутри обогреваемого объёма и температурой снаружи (ΔT), следует исходить из степени комфорта, которую Вы желаете получить от тепловой установки, а также из климатических особенностей того региона, в котором находится объект. В качестве параметра по умолчанию принимаются значения, определённые CHиП 2.04.05-91:

  • +18 – общественные здания и производственные цеха;
  • +12 – комплексы высотного складирования, склады;
  • + 5 – гаражи, а также склады без постоянного обслуживания.
Город Расчётная наружная температура, °C Город Расчётная наружная температура, °C
Днепропетровск — 25 Каунас — 22
Екатеринбург — 35 Львов — 19
Запорожье — 22 Москва — 28
Калининград — 18 Минск — 25
Краснодар — 19 Новороссийск — 13
Казань — 32 Нижний Новгород — 30
Киев — 22 Одесса — 18
Ростов — 22 Санкт-Петербург — 26
Самара — 30 Севастополь — 11
Харьков — 23 Ялта — 6

Расчёт по упрощённой формуле не позволяет учитывать различия тепловых потерь здания в зависимости от типа ограждающих конструкций, утепления и размещения помещений.

Так, например, больше тепла потребуют комнаты с большими окнами, высокими потолками и угловые помещения. В то же время минимальными тепловыми потерями отличаются помещения, которые не имеют внешних ограждений.

Желательно использовать следующую формулу при расчёте такого параметра, как минимальная тепловая мощность:

Qт (kВт/час)=(100 Вт/м2 * S (м2) * K1 * K2 * K3 * K4 * K5 * K6 * K7)/1000, где

S – площадь комнаты, м2; Bт/м2 – удельная величина потерь тепла (65-80 ватт/м2). В этот показатель входят утечки тепла через вентиляцию, поглощения стенами, окнами и прочие виды утечек; К1 – коэффициент утечки тепла через окна:

  • при наличии тройного стеклопакета К1 = 0,85;
  • если стеклопакет двойной, то К1 = 1,0;
  • при стандартном остеклении К1 = 1,27;

К2 – коэффициент потерь тепла стен:

  • высокая теплоизоляция (показатель К2 = 0,854);
  • утеплитель толщиной 150 мм либо стены в два кирпича (показатель К2=1,0);
  • низкая теплоизоляция (показатель К2=1,27);

К3 – показатель, определяющий соотношение площадей (S) окон и пола:

  • 50% КЗ=1,2;
  • 40% КЗ=1,1;
  • 30% КЗ=1,0;
  • 20% КЗ=0,9;
  • 10% КЗ=0,8;

К4 – коэффициент температуры вне помещения:

  • -35°C K4=1,5;
  • -25°C K4=1,3;
  • -20°C K4=1,1;
  • -15°C K4=0,9;
  • -10°C K4=0,7;

К5 – количество выходящих наружу стен:

  • четыре стены К5=1,4;
  • три стены К5=1,3;
  • две стены К5=1,2;
  • одна стена К5=1,1;

К6 – тип теплоизоляции помещения, которое располагается над отапливаемым:

  • обогреваемое К6-0,8;
  • теплая мансарда К6=0,9;
  • не отапливаемый чердак К6=1,0;

К7 –высота потолков:

  • 4,5 метра К7=1,2;
  • 4,0 метра K7=1,15;
  • 3,5 метра К7=1,1;
  • 3,0 метра К7=1,05;
  • 2,5 метра K7=1,0.
  1. Приведём в качестве примера расчёт минимальной мощности отопительной автономной установки (по двум формулам) для отдельно стоящего сервисного помещения СТО (высота потолка 4м, площадь 250 м2, объём 1000 м3, окна большие с обычным остеклением, теплоизоляция потолка и стен отсутствует, конструкция – упрощённая).
  2. По упрощённому расчёту:
  3. Qт (кВт/час) = V * ΔT * K/860=1000 *30*4/860=139,53 кВт, где
  4. V — объем воздуха в отапливаемом помещении (250 *4), м3; ΔT — разница показателей между температурой воздуха извне комнаты и требуемой температурой воздуха внутри помещения (30°С); К — коэффициент теплопотерь строения (для зданий без теплоизоляции К = 4,0);
  5. 860 — перевод в кВт/час.
  6. Более точный расчёт:
  7. Qт (кВт/час) = (100 Вт/м2 * S (м2) * K1 * K2 * K3 * K4 * K5 * K6 * K7)/1000 = 100*250*1,27*1,27*1,1*1,5*1,4*1*1,15/1000=107,12 кВт/час, где
  8. S – площадь помещения, для которого выполняется расчёт (250 м2); K1 – параметр утечки тепла через окна (стандартное остекление, показатель К1 равен 1,27); К2 – значение утечки тепла через стены (плохая теплоизоляция, показатель К2 соответствует 1,27); К3 – параметр соотношения габаритов окон к площади пола (40%, показатель К3 равен 1,1); K4 – значение температуры снаружи (-35 °C, показатель K4 соответствует 1,5); K5 – количество стен, которые выходят наружу (в данном случае четыре К5 равен 1,4); К6 – показатель, определяющий тип помещения, расположенного непосредственно над отапливаемым (чердак без утепления К6=1,0);
  9. K7 – показатель, определяющий высоту потолков (4,0 м, параметр К7 соответствует 1,15).

Читайте также: Дизайн кухни: фото интерьера маленькой кухни и цвета, с чего начать ремонт

Как можно видеть из произведённого расчёта, вторая формула предпочтительнее для расчёта мощности отопительных установок, поскольку она учитывает гораздо большее количество параметров (особенно если необходимо определить параметры маломощного оборудования, предназначенного для эксплуатации в небольших помещениях).

К полученному результату надо приплюсовать небольшой запас по мощности для увеличения срока эксплуатации теплового оборудования. Выполнив несложные расчёты, Вы сможете без помощи специалистов определить необходимую мощность автономной отопительной системы для оснащения объектов жилого или промышленного назначения.

Купить тепловую пушку и другое обогреватели можно на сайте компании или посетив наш розничный магазин.

Расчет тепловой нагрузки на отопление здания

В холодное время года у нас в стране отопление зданий и сооружений составляют одну из основных статей расходов любого предприятия. И тут не важно жилое это помещение, производственное или складское.

Везде нужно поддерживать постоянную плюсовую температуру, чтобы не замерзли люди, не вышло из строя оборудование или не испортилась продукция или материалы.

В ряде случаев требуется провести расчет тепловой нагрузки на отопление того или иного зданий или всего предприятия в целом.

В каких случаях производят расчет тепловой нагрузки

  • для оптимизации расходов на отопление;
  • для сокращения расчетной тепловой нагрузки;
  • в том случае если изменился состав теплопотребляющего оборудования (отопительные приборы, системы вентиляции и т.п.);
  • для подтверждения расчетного лимита по потребляемой теплоэнергии;
  • в случае проектирования собственной системы отопления или пункта теплоснабжения;
  • если есть субабоненты, потребляющие тепловую энергию, для правильного ее распределения;
  • В случае подключения к отопительной системе новых зданий, сооружений, производственных комплексов;
  • для пересмотра или заключения нового договора с организацией, поставляющей тепловую энергию;
  • если организация получила уведомление, в котором требуется уточнить тепловые нагрузки в нежилых помещениях;
  • если организация нее имеет возможности установить приборы учета теплоэнергии;
  • в случае увеличения потребления теплоэнергии по непонятным причинам.

На каком основании может производиться перерасчет тепловой нагрузки на отопление здания

Приказ Министерства Регионального Развития № 610 от 28.12.

2009 «Об утверждении правил установления и изменения (пересмотра) тепловых нагрузок» (Скачать) закрепляет право потребителей теплоэнергии производить расчет и перерасчет тепловых нагрузок.

Так же такой пункт обычно присутствует в каждом договоре с теплоснабжающей организацией. Если такого пункта нет, обсудите с вашими юристами вопрос его внесения в договор.

Но для пересмотра договорных величин потребляемой тепловой энергии должен быть предоставлен технический отчет с расчетом новых тепловых нагрузок на отопление здания, в котором должны быть приведены обоснования снижения потребления тепла. Кроме того, перерасчет тепловых нагрузок производиться после таких мероприятий как:

  • капитальный ремонт здания;
  • реконструкция внутренних инженерных сетей;
  • повышение тепловой защиты объекта;
  • другие энергосберегающие мероприятия.

Методика расчета

Для проведения расчета или перерасчета тепловой нагрузки на отопление зданий, уже эксплуатируемых или вновь подключаемых к системе отопления проводят следующие работы:

  1. Сбор исходных данные об объекте.
  2. Проведение энергетического обследования здания.
  3. На основании полученной после обследования информации производится расчет тепловой нагрузки на отопление, ГВС и вентиляцию.
  4. Составление технического отчета.
  5. Согласование отчета в организации, предоставляющей теплоэнергию.
  6. Заключение нового договора или изменение условий старого.

Сбор исходный данных об объекте тепловой нагрузки

Какие данные необходимо собрать или получить:

  1. Договор (его копия) на теплоснабжение со всеми приложениями.
  2. Справка оформленная на фирменном бланке о фактической численности сотрудников (в случае производственного зданий) или жителей (в случае жилого дома).
  3. План БТИ (копия).
  4. Данные по системе отопления: однотрубная или двухтрубная.
  5. Верхний или нижний розлив теплоносителя.

Все эти данные обязательны, т.к. на их основе будет производиться расчет тепловой нагрузки, так же вся информация попадет в итоговый отчет. Исходные данные, кроме того, помогут определиться со сроками и объемами работа. Стоимость же расчета всегда индивидуальна и может зависеть от таких факторов как:

  • площадь отапливаемых помещений;
  • тип системы отопления;
  • наличия горячего водоснабжения и вентиляции.

Энергетическое обследование здания

Энергоаудит подразумевает выезд специалистов непосредственно на объект. Это необходимо для того, чтобы провести полный осмотр системы отопления, проверить качество ее изоляции.

Так же во время выезда собираются недостающие данные об объекте, которые невозможно получить кроме как по средствам визуального осмотра. Определяются типы используемых радиаторов отопления, их месторасположение и количество. Рисуется схема и прикладываются фотографии.

Обязательно осматриваются подводящие трубы, измеряется их диаметр, определяется материал, из которого они изготовлены, как эти трубы подведены, где расположены стояки и т.п.

В результат такого энергетического обследования (энергоаудита) заказчик получит на руки подробный технический отчет и на основании этого отчета уже и будет проихводиться расчет тепловых нагрузок на отопление здания.

Технический отчет

Технический отчет по расчету тепловой нагрузки должен состоять из следующих разделов:

  1. Исходные данные об объекте.
  2. Схема расположения радиаторов отопления.
  3. Точки вывода ГВС.
  4. Сам расчет.
  5. Заключение по результатам энергоаудита, которое должно включать сравнительную таблицу максимальных текущих тепловых нагрузок и договорных.
  6. Приложения.
    1. Свидетельство членства в СРО энергоаудитора.
    2. Поэтажный план здания.
    3. Экспликация.
    4. Все приложения к договору по энергоснабжению.

    После составления, технический отчет обязательно должен быть согласован с теплоснабжающей организацией, после чего вносятся изменения в текущий договор или заключается новый.

    Пример расчета тепловых нагрузок объекта коммерческого назначения

    Это помещение на первом этаже 4-х этажного здания. Месторасположение — г. Москва.

    Исходные данные по объекту

    Адрес объекта г. Москва
    Этажность здания 4 этажа
    Этаж на котором расположены обследуемые помещения первый
    Площадь обследуемых помещений 112,9 кв.м.
    Высота этажа 3,0 м
    Система отопления Однотрубная
    Температурный график 95-70 град. С
    Расчетный температурный график для этажа на котором находится помещение 75-70 град. С
    Тип розлива Верхний
    Расчетная температура внутреннего воздуха + 20 град С
    Отопительные радиаторы, тип, количество Радиаторы чугунные М-140-АО – 6 шт.
    Радиатор биметаллический Global (Глобал) – 1 шт.
    Диаметр труб системы отопления Ду-25 мм
    Длина подающего трубопровода системы отопления L = 28,0 м.
    ГВС отсутствует
    Вентиляция отсутствует
    Тепловая нагрузка по договору (час/год) 0,02/47,67 Гкал
    • Расчетная теплопередача установленных радиаторов отопления, с учетом всех потерь, составила 0,007457 Гкал/час.
    • Максимальный расход теплоэнергии на отопление помещения составил 0,001501 Гкал/час.
    • Итоговый максимальный расход — 0,008958 Гкал/час или 23 Гкал/год.

    В итоге рассчитываем годовую экономию на отопление данного помещения: 47,67-23=24,67 Гкал/год. Таким образом можно сократить расходы на теплоэнергию почти вдвое. А если учесть, что текущая средняя стоимость Гкал в Москве составляет 1,7 тыс. рублей, то годовая экономию в денежном эквиваленте составит 42 тыс. рублей.

    Формула расчета в Гкал

    Расчет тепловой нагрузки на отопление здания в случае отсутствия счетчиков учета тепловой энергии производится по формуле Q = V * (Т1 — Т2) / 1000, где:

    • V – объем волы, которую потребляет система отопления, измеряется тоннами или куб.м.,
    • Т1 – температура горячей воды. Измеряется в С (градусы по Цельсию) и для вычислений берется температура, соответствующая определенному давлению в системе. Показатель этот имеет свое название – энтальпия. Если точно определить температуру нельзя то используют усредненные показатели 60-65 С.
    • Т2 – температура холодной воды. Зачастую ее измерить практически невозможно и в таком случае используют постоянные показатели, которые зависят от региона. К примеру, в одном из регионов, в холодное время года показатель будет равен 5, в теплое – 15.
    • 1 000 – коэффициент для получения результата расчета в Гкал.

    Для системы отопления с закрытым контуром тепловая нагрузка (Гкал/час) рассчитывается другим способом: Qот = α * qо * V * (tв — tн.р) * (1 + Kн.р) * 0,000001, где:

    • α – коэффициент, призванный корректировать климатические условия. Берется в расчет, если уличная температура отличается от -30 С;
    • V – объем строения по наружным замерам;
    • – удельный отопительный показатель строения при заданной tн.р = -30 С, измеряется в Ккал/куб.м.*С;
    • – расчетная внутренняя температура в здании;
    • tн.р – расчетная уличная температура для составления проекта системы отопления;
    • Kн.р – коэффициент инфильтрации. Обусловлен соотношением тепловых потерь расчетного здания с инфильтрацией и теплопередачей через внешние конструктивные элементы при уличной температуре, которая задана в рамках составляемого проекта.

    Расчет по радиаторам отопления на площадь

    Укрупненный расчет

    Если на 1 кв.м. площади требуется 100 Вт тепловой энергии, то помещение в 20 кв.м. должно получать 2 000 Вт. Типичный радиатор из восьми секций выделяет около 150 Вт тепла. Делим 2 000 на 150, получаем 13 секций. Но это довольно укрупненный расчет тепловой нагрузки.

    Точный расчет

    Точный расчет выполняется по следующей формуле: Qт = 100 Вт/кв.м. × S(помещения)кв.м. × q1 × q2 × q3 × q4 × q5 × q6× q7, где:

    • q1 – тип остекления: обычное =1,27; двойное = 1,0; тройное = 0,85;
    • q2 – стеновая изоляция: слабая, или отсутствующая = 1,27; стена выложенная в 2 кирпича = 1.0, современна, высокая = 0,85;
    • q3 – соотношение суммарной площади оконных проемов к площади пола: 40% = 1,2; 30% = 1,1; 20% — 0,9; 10% = 0,8;
    • q4 – минимальная уличная температура: -35 С = 1,5; -25 С = 1,3; -20 С = 1,1; -15 С = 0,9; -10 С = 0,7;
    • q5 – число наружных стен в помещении: все четыре = 1.4, три = 1.3, угловая комната = 1.2, одна = 1.2;
    • q6 – тип расчетного помещения над расчетной комнатой: холодное чердачное = 1.0, теплое чердачное = 0.9, жилое отапливаемое помещение = 0.8;
    • q7 – высота потолков: 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.

    Тепловая мощность: особенности и варианты расчета нагрузки на отопление

    Тепловая мощность: особенности и варианты расчета нагрузки на отопление

    Грамотно спроектировать дом невозможно без теплотехнических расчетов. Они нужны для создания комфортных условий проживания в постройке, особенно в зимний период. Во время расчетов всегда определяется энергетическая характеристика – тепловая мощность. Она нужна для составления теплового баланса и определения КПД отопительной системы. Читайте и узнаете, что она представляет собой, влияющие факторы на ее расчет и варианты вычисления.

    Комфорт в доме во многом зависит от мощности отопительных приборов

    Общие сведения

    Для физического определения скорости, с которой осуществляется передача энергии или потребляется тепловая нагрузка, используется такое понятие, как мощность. Другими словами, она представляет собой важный параметр в виде определенного количества тепла. Такую тепловую энергию выделяет или потребляет какой-либо объект. К нему может относиться отдельно взятое оборудование, прибор, устройство или целое здание. При этом данный параметр учитывает выделяемое или потребляемое тепло за конкретный временной промежуток. В основном это один час.

    Люди уже знают разные виды энергии. Она может быть механической, тепловой, химической. Еще существует энергия взрыва, полей, вакуума. Несмотря на разные ее виды, важной для человечества является именно тепловая энергия. В частности, она оказывает существенное влияние на комфорт в постройке. Поэтому перед началом строительства дома всегда выполняется расчет тепловой нагрузки на отопление здания. Ведь именно она «рождает» энергию тепла во времени.

    Некоторые известные виды энергии

    На заметку! Все вопросы относительно получения, передачи и даже использования тепловой энергии рассматриваются в таком разделе науки, как теплотехника. При этом она является частью термодинамики. Это отдельный раздел физики об температурных изменениях разных систем.

    Теплообмен возникает в результате внешнего воздействия, потому что оно изменяет внутреннюю энергию системы. В результате этого происходит потеря или приобретение определенного количества тепла. Другими словами, при взаимодействии системы с окружающей средой изменяется тепловая энергия. Для обозначения ее количества или просто тепла в системе СИ используются Джоули. Однако более распространенный вариант – это киловатт (кВт).

    Важно! Только теплотехник способен правильно выполнить расчет тепловых нагрузок на отопление и горячее водоснабжение. Ведь специалист знает минимум размерность искомых величин, все формулы и имеет опыт их использования на практике. Поэтому он сможет безошибочно определить, например, количество необходимой энергии для нагрева конкретного объема воздуха, даже если его начальная температура имеет отрицательное значение.

    Все расчеты лучше доверять специалистам

    На заметку! Исходя из определения, отраженного в ФЗ «О теплоснабжении», тепловая нагрузка – это количество тепла в единицу времени, которое принимает потребитель. Обычно такая энергия расходуется отопительной системой на нагрев объекта до заданной температуры. Существуют нормативные ее значения для разных помещений. Они были определены для самого холодного периода.

    Знать расчетную тепловую нагрузку нужно, чтобы можно было безошибочно:

    Тепловые потери через разные конструкции дома

    • Подобрать отопительное оборудование, которое будет эффективно выполнять свое назначение. К нему относится не только котел и радиаторы, но и трубы определенного диаметра.
    • Выяснить количество тепловой энергии, которая будет поступать в помещения от установленных отопительных приборов или теплового контура здания с конкретными техническими характеристиками.
    • Оценить количество необходимого тепла, требующегося для компенсации теплопотерь всего объекта и отдельных помещений. Потери тепла в основном происходят в доме через крышу, пол, стены, оконные конструкции, вентиляционную систему и дымоходный канал.

    Расчет тепловой нагрузки на отопление здания по СНиП также выполняется, чтобы согласовать подключение строения к распределительной газопроводной сети. Ведь для этого нужно сначала получить технические условия. Для достижения цели потребуется предварительно определить объем потребляемого газа, который не получится узнать без расчета мощности отопительного оборудования. В большинстве случаев им является полноценной газовый котел.

    Влияющие факторы на расчеты

    Перед тем как найти тепловую мощность, определяют количество необходимого тепла на обогрев отдельного помещения или всего дома. При его расчете учитывают несколько важных факторов:

    Он позволит узнать, сколько нужно будет нагревать воздуха.

    На заметку! Принято считать, что стандартная высота потолков не превышает 2,7 м. Однако на таком расстоянии от пола перекрытия монтировали в советское время. Если этот факт не учитывать, тогда можно воспользоваться упрощенным расчетом, основанным на площади. Сейчас высота потолка может быть больше, особенно в домах, построенных по индивидуально разработанным проектам.

    Обычная высота потолка

    • Климатическую зону.

    Разница между уличной и комнатной температурой линейно связана с теплопотерями через наружные строительные конструкции дома. Так, для помещений с одинаковым утеплением и объемом количество необходимого тепла на отопление будет отличаться при разном их географическом расположении. Например, в Якутии его потребуется в 3 раза больше, чем в Ялте.

    • Качество теплоизоляционных материалов.

    Используемый утеплитель влияет на теплопотери через строительные конструкции дома. Кроме того, учитывают количество и размеры окон, а также их исполнение. Ведь остекление может быть одно, двух- и даже трехкамерным. У каждого из вариантов свои теплопотери.

    Варианты стеклопакетов с разным количеством камер

    На расчет тепловой мощности системы отопления также влияет вид используемых радиаторов. Поэтому сначала нужно узнать теплоотдачу каждого прибора. При ее определении учитывают:

    • Разницу температур теплоносителя и воздуха в помещении. Мощность радиатора возрастает с увеличением дельты.
    • Площадь поверхности отопительного прибора. Ведь с ее увеличением растет количество тепла, которое отдает радиатор окружающей среде. Этот вид теплопередачи осуществляется инфракрасным излучением и благодаря прямому контакту нагретой поверхности с воздухом.

    Важно! Производители для увеличения площади радиаторов изготавливают такие приборы с оребрением. Благодаря его наличию возрастает мощность батарей. При этом объем теплоносителя, протекающего через них, не меняется.

    Вариант радиатора с оребрением для лучшей теплоотдачи

    • Теплопроводность материала, из которого созданы радиаторы. С увеличением ее значения сильнее нагреваются края приборов с оребрением. Поэтому воздух в помещениях будет быстрее прогреваться.

    Важно! Суммарная мощность отопительных радиаторов и теплоотдача труб системы в доме не должна быть меньше общих теплопотерь здания. Только при соблюдении этого условия удастся обеспечить комфортные условия проживания в постройке зимой.

    Смотрите также:
    Каталог компаний, что специализируются на утеплении домов

    Варианты расчета нагрузки

    Для обеспечения комфортных условий проживания путем создания нормативной температуры в помещениях недостаточно понимать, что тепловая мощность – это характеристика, которая позволяет связать отдаваемое и потребляемое тепло. Необходимо еще знать и уметь пользоваться популярными методами расчета нагрузки.

    Чтобы узнать требуемый параметр (нагрузку), определяют общий расход теплоты. Количества этой энергии должно быть достаточным для нагрева дома (воздуха в помещениях) хотя бы до нормативной температуры. Для решения такой задачи выполняется расчет тепловых нагрузок на отопление одним из трех распространенных методов. Каждый из способов отличается сложностью. При этом полученные результаты будут иметь разную точность.

    Расчет требуемого параметра выполняют:

    Теплопотери дома в процентном выражении

    • по потерям теплоты через наружные конструкции и затратам на нагрев воздуха, подаваемого через вентиляционную систему.
    • по площади, когда высота потолков меньше 3 м;
    • по объему, если перекрытия расположены от пола на расстоянии от 3 м;

    На заметку! Сейчас широко используются различные онлайн-сервисы, позволяющие быстро выполнить расчет тепловой нагрузки на отопление здания, калькулятор на которых существенно упрощает весь процесс. Однако этот вариант требует проверки. Только так удастся точно вычислить количество тепловой энергии.

    Теплотехники и проектировщики рассчитывают тепловую энергию в соответствии с правилами СНиП. Это сложная методика, применяющаяся профессионалами в этой области. Расчет выполняется при использовании различных справочных данных. Этот метод позволяет получить результат, у которого точность будет примерно 95%.

    Расчеты по площади или объему – это более простые способы. Они основаны на использовании удельной тепловой характеристики. У таких вычислений достаточно простой алгоритм. Он не позволяет получить результат с точностью, как при вычислениях теплопотерь.

    Тепловые потери через конструкции дома

    Расчет расходуемой теплоты по площади

    Отопительная нагрузка рассчитывается приблизительно по очень простой методике следующим образом:

    1. Сначала обмеряют периметр дома со стороны улицы и вычисляют его площадь. При наличии проекта данные берут из соответствующей документации.
    2. Потом измеренный результат умножают на 100 Вт.
    3. Затем подбирают котельный агрегат с учетом коэффициента запаса, который обычно составляет 1,2 или 1,3.

    Однако лучше выполнить другой расчет. С его помощью будет вычислена более точная средняя тепловая мощность в ваттах, так как принимается во внимание расположение помещений, регион постройки дома и число окон.

    Если высота комнат не превышает 3 м, тогда сначала вычисляется их суммарная площадь. Потом полученное значение умножается на коэффициент, который учитывает климатические условия региона постройки здания. Он равен единице, когда дом расположен в зоне с умеренным климатом. При этом для южных регионов страны этот коэффициент составляет 0,7, а для северных широт его величина равна 1,5-2.

    Пример расчета удельной мощности котельного агрегата

    На следующем этапе учитывается удельная тепловая характеристика. При расчете по площади она составляет:

    • для комнаты, у которой одна уличная стена и одно окно или такие конструкции совершенно отсутствуют – 100 Вт/м²;
    • для углового помещения с одной оконной конструкцией – 120 Вт/м²;
    • для угловой комнаты с двумя световыми проемами – 130 Вт/м².

    После выбора подходящей удельной тепловой характеристики она умножается на результат произведения суммарной площади помещений и так называемого климатического коэффициента. В ходе таких вычислений получается более точный результат. Рассчитанное значение позволяет оценить количество требуемой теплоты на нагрев наружного холодного воздуха, который попадает в дом за счет инфильтрации и сквозь строительные проемы.

    Видео описание

    В этом видео специалист рассказывает, что нужно учитывать при расчете требуемого количества тепла (мощности котла) для отопления объекта:

    Читайте также:
    Расчет мощности газового котла для частного дома – для одно и двухконтурной схемы

    Расчет количества тепла по объему помещений

    Если высота потолков в комнатах равна или превышает 3 м, вычисление требуемого количества тепловой энергии для их отопления не осуществляется по площади. Такой расчет не позволит получить корректный результат. Для более точного вычисления используют удельные укрупненные показатели расхода тепла. Их значения уже известны из расчета на 1 м³ воздуха в конкретной комнате.

    Ориентировочная средняя тепловая мощность, формула которой практически такая же, как и для вычисления количества тепла по площади, позволяет достаточно быстро подобрать котел для конкретного дома. Отличие вычислений заключается в использовании суммарного объема вместо общей площади постройки.

    В формуле, позволяющей рассчитать количество тепла по объему, используются следующие значения удельного расхода:

    Таблица с удельными расходами тепла

    • для помещения без наружных стен и окон, или в котором присутствуют по одной такой конструкции – 35 Вт/м³;
    • для угловой комнаты исключительно с одним стеклопакетом – 40 Вт/м³;
    • для помещения с двумя наружными стенами и окнами – 45 Вт/м³.

    На заметку! Для этого метода применяются такие же так называемые климатические коэффициенты в зависимости от места постройки дома, как и для формулы, которая позволяет рассчитать количество тепловой энергии по площади.

    Если использовать этот вариант вычисления, результат получится больше, потому что формула учитывает, что постройка имеет более высокие потолки. Значит, в доме увеличивается количество воздуха, который нужно будет нагревать. Из-за этого придется использовать более мощное отопительное оборудование. Если же во время вычисления объемов учитывать, что высота потолков составляет 2,7 м, тогда итоговый результат получится примерно таким же, как и при использовании формулы, позволяющей выполнить расчет по площади.

    Видео описание

    Об особенностях подбора котла и зависимости его мощности от различных характеристик дома рассказывает специалист в видео:

    Алгоритм расчета количества теплоты с учетом теплопотерь

    Вычисление мощности отопительной системы согласно СНиП – это самый точный метод расчета. Он позволяет подобрать эффективное оборудование для обогрева помещений. Расчет тепловой мощности осуществляется в следующей последовательности:

    • Измеряется площадь перекрытия, пола, всех наружных стен, оконных конструкций в каждом помещении.
    • Вычисляются теплопотери через каждое ограждение дома, которое контактирует с улицей.
    • Определяется количество тепла, расходуемого на нагрев воздуха, поступающего из системы вентиляции.
    • Складываются все ранее полученные значения тепловой энергии.

    Важно! Если расчет по тепловым нагрузкам выполняется для двухэтажного дома, тогда при вычислениях не учитываются межэтажные перекрытия, потому что они не контактируют с окружающей средой.

    Тепловые потери через наружные строительные конструкции постройки – это количество тепла, которое «улетучивается» на улицу. При этом значение для каждого материала будет разным, потому что они отличаются теплопроводностью и толщиной.

    Теплопотери через внешние конструкции жилой постройки

    На заметку! При вычислении площади наружных стен не учитывается квадратура оконных проемов. Ведь через светопрозрачные конструкции всегда теряется больше тепла. Поэтому для них выполняется отдельный расчет.

    Когда замеряется ширина помещений, тогда к значению прибавляется половина толщины межкомнатных перегородок. Еще необходимо не забывать про наружный угол. Обязательно учитывается его размер. При измерении считают полную площадь каждой ограждающей строительной конструкции дома. Ведь через всю ее поверхность происходит потеря тепла.

    Видео описание

    О необходимости выполнения точного расчета тепловых потерь рассказывает специалист в этом видеоматериале:

    Расчет тепловых потерь через стены и крышу

    Чтобы рассчитать тепло, которое теряет здание через конкретную строительную конструкцию, используется особая формула. Перед ее применением вычисляется площадь наружного ограждения постройки (A, м²), определяется нормативная температура внутри помещения и ее минимальное значение на улице за самый холодный пятидневный период в году для местности, где построен дом. В формуле также используется сопротивление передачи тепла строительной внешней конструкции. Этот параметр обычно обозначается буквой R и измеряется м²*℃/Вт.

    Формула вычисления потерь тепла через крышу и стены

    Читайте также:
    Как делается расчёт радиаторов отопления по площади + калькулятор

    Сопротивление передачи тепла рассчитывается отдельно с учетом материала, из которого изготовлена строительная конструкция. Принимается во внимание также ее толщина в метрах. Для вычисления этого параметра сначала определяется коэффициент теплопроводности конкретного материала. Для его измерения используется Вт/(м*℃). Потом толщина конкретного материала в строительной конструкции делится на его коэффициент теплопроводности.

    На заметку! Стена или крыша может состоять из нескольких слоев разнородных материалов. Поэтому сопротивление передачи тепла рассчитывается для каждого из них. Потом полученные значения суммируются.

    По такому же принципу выполняется расчет потерь тепла для оконных конструкций и перекрытий. Если вычисления осуществляются для помещения, которое расположено внутри здания и не имеет наружных стен, тогда учитывают, что из него может «уходить» тепловая энергия только через крышу и/или пол в зависимости от этажа, где оно находится.

    В коридоре тепло теряется только через пол и/или потолок

    Потери тепла через пол

    Для определения тепловой энергии, которая «уходит» через пол, если его конструкция выполнена на грунте, он делится на зоны. Их стандартная ширина составляет 2 м. Деление пола на зоны начинается от внешних стен. После этого выполняются следующие действия:

    1. Рассчитывается площадь каждой зоны на полу. При этом квадратные метры учитываются дважды в углах.
    2. Вычисляются тепловые потери для каждой зоны по формуле, которая применяются для подсчета тепловой энергии, теряемой через отдельную строительную конструкцию.

    Когда в конструкции пола имеется утеплительный материал, например, пенополистирол или минвата, тогда расчет осуществляется по аналогичной методике. Отличие состоит в том, что сопротивление теплопередаче увеличивается на значение такой же характеристики для конкретного утеплителя. Если потери тепла вычисляются для пола в отапливаемом подвальном помещении, здесь первая зона начинается на стене, которая находится под землей.

    Деление пола на зоны и их расположение в подвальном помещении

    На заметку! У первой зоны пола сопротивление теплопередаче будет составлять 2,1 Вт/(м*℃). У второго и третьего участка этот параметр равен соответственно 4,3 и 8,6 Вт/(м*℃). Для остальных зон сопротивление теплопередаче принимают 14,2 Вт/(м*℃).

    Вычисление тепла на подогрев воздуха и завершение всего расчета

    Тепловая мощность системы отопления не может быть правильно рассчитана, если не будет учтена энергия на подогрев вентиляционного воздуха. Он может поступать в дом через оконные конструкции и щели в дверях, а также через отдельные специальные каналы. Нагревается вентиляционный воздух теплом отопительной системы. Для определения его количества используется специальная формула.

    Формула расчета тепловой энергии

    Заканчивается расчет потерь тепла конкретного дома сложением всех ранее найденных величин. При этом обязательно учитывается тепловая энергия, которая образуется в результате работы бытовой техники. Когда вычисляется тепловая нагрузка на отопление, тогда количество тепла от приборов вычитается из общих теплопотерь.

    На заметку! Расчет тепловых потерь осуществляется для каждого помещения в доме. Все комнаты имеют свои особенности. Их окружают строительные конструкции разной толщины и структуры. Все такие особенности учитываются, когда вычисляются потери тепла.

    Видео описание

    Видео поможет разобраться во всех тонкостях расчета теплопотерь:

    Читайте также:
    Расчёт тёплого пола по потерям тепла, определение метража труб и других данных

    Коротко о главном

    Количество требуемого тепла всегда вычисляется, когда создается отопление. Ведь только так можно создать эффективную систему обогрева дома. С помощью этого параметра определяется скорость передачи тепловой энергии от отопительного оборудования и ее потребления конкретным объектом. Значение данной характеристики зависит от объема дома, климатической зоны его расположения, теплопроводности материалов, размеров радиаторов, внутренней и наружной температуры.

    Необходимая тепловая энергия может быть вычислена упрощенным или точным методом. Способы по укрупненным данным подразумевают расчет по площади или по объему. Для более точного вычисления определяют общие теплопотери объекта через все наружные строительные конструкции. Дополнительно учитывается расходуемое тепло на вентиляцию.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *