Hlavná / Lodičky

Ako vypočítať tepelné zaťaženie vykurovacieho systému budovy

Predpokladajme, že chcete nezávisle vybrať kotol, radiátory a rúry vykurovacieho systému súkromného domu. Úlohou č. 1 je urobiť výpočet tepelného zaťaženia na vykurovaní jednoduchým spôsobom, aby sa určila celková spotreba tepla potrebná na ohrev budovy na komfortnú vnútornú teplotu. Navrhujeme študovať 3 výpočtové metódy - rôzne v zložitosti a presnosti výsledkov.

Metódy určovania zaťaženia

Po prvé, vysvetlite význam tohto pojmu. Tepelné zaťaženie je celkové množstvo tepla spotrebovaného vykurovacím systémom na ohrev priestorov na štandardnú teplotu v najchladnejšom období. Hodnota je vypočítaná v jednotkách energie - kilowatty, kilokalóriá (menej často - kilojouly) a vo vzorkách je označená latinkou Q.

Keď poznáme zaťaženie vykurovania súkromného domu ako celku a potrebu každej miestnosti, je ľahké vybrať si kotol, ohrievače a batérie vodného systému podľa kapacity. Ako môžete vypočítať tento parameter:

1. Ak výška stropov nedosiahne 3 m, rozšírený výpočet sa vykonáva na priestore vykurovaných miestností.
2. Pri výške prekrytia 3 m alebo viac sa zohľadňuje spotreba tepla z hľadiska objemu priestorov.
3. Vypočítajte tepelné straty cez vonkajšie ploty a náklady na vykurovanie ventilačného vzduchu podľa stavebných predpisov.

Poznámka. V posledných rokoch získali online kalkulátory, ktoré boli umiestnené na stránkach rôznych internetových zdrojov, širokú popularitu. S ich pomocou sa stanovenie množstva tepelnej energie vykonáva rýchlo a nevyžaduje ďalšie pokyny. Mínus - presnosť výsledkov musí byť skontrolovaná - pretože programy sú napísané ľuďmi, ktorí nie sú tepelnými technikmi.

Foto budovy s termovíznym snímačom

Prvé dve metódy výpočtu sú založené na použití špecifických tepelných charakteristík vzhľadom na vykurovanú plochu alebo objem budovy. Algoritmus je jednoduchý, používa sa všade, ale poskytuje veľmi približné výsledky a neberie do úvahy stupeň izolácie chaty.

Oveľa ťažšie je zvážiť spotrebu tepelnej energie podľa SNiP, ako to robia konštruktéri. Budeme musieť zhromaždiť veľa referenčných údajov a pracovať na výpočtoch, ale konečné čísla budú odrážať skutočný obraz s presnosťou 95%. Pokúsime sa zjednodušiť metodológiu a urobiť výpočet zaťaženia na vykurovaní čo najprístupnejším.

Napríklad jednopodlažný domový projekt o rozlohe 100 m²

Aby sme mohli jasne vysvetliť všetky metódy na určenie množstva tepelnej energie, odporúčame vám napríklad uviesť jednopodlažný dom s celkovou plochou 100 štvorcov (pomocou externého merania), ktorý je znázornený na výkrese. Uvádzame technické charakteristiky budovy:

• oblasť výstavby - pásmo mierneho podnebia (Minsk, Moskva);
• vonkajšia hrúbka oplotenia - 38 cm, materiál - kremičitanová tehla;
• vonkajšia izolácia stien - hrúbka peny 100 mm, hustota - 25 kg / m³;
• podlahy - betón na zemi, suterén chýba;
• prekrytie - železobetónové dosky izolované zo studenej podkrovie s 10 cm polystyrénom;
• okná - štandardný kovový plast na 2 poháre, veľkosť - 1500 x 1570 mm (h);
• vstupné dvere - kov 100 x 200 cm, izolované 20 mm extrudovanou polystyrénovou penou vo vnútri.

V chalupe usporiadané vnútorné priečky v polovici tehly (12 cm) sa kotolňa nachádza v samostatnej budove. Oblasti miestností sú vyznačené na výkrese, výšku stropov vezmeme v závislosti od vysvetlenej metódy výpočtu 2,8 alebo 3 m.

Považujeme spotrebu tepla za kvadratúru

Pri približnom odhade vykurovacieho zaťaženia sa zvyčajne používa najjednoduchší tepelný výpočet: plocha budovy sa odoberá z vonkajšieho merania a vynásobí sa 100 wattov. Podľa toho spotreba tepla v dome na vidieku s rozlohou 100 m² bude 10 000 W alebo 10 kW. Výsledok umožňuje vybrať kotol s bezpečnostným faktorom 1,2 - 1,3, v tomto prípade sa predpokladá, že výkon jednotky je 12,5 kW.

Navrhujeme vykonať presnejšie výpočty, berúc do úvahy umiestnenie izieb, počet okien a oblasť vývoja. Takže pri výške stropu až 3 m sa odporúča použiť nasledujúci vzorec:

Výpočet sa vykoná pre každú miestnosť samostatne, potom sú výsledky zhrnuté a vynásobené regionálnym koeficientom. Interpretácia zápisu vzorca:

• Q je požadovaná hodnota zaťaženia W;
• Spom - štvorlôžková izba, m²;
• q je ukazovateľ špecifických tepelných charakteristík, vzťahujúci sa na priestor miestnosti, W / m²;
• k - koeficient zohľadňujúci podnebie v oblasti bydliska.

Pre informáciu. Ak sa súkromný dom nachádza v miernom pásme, koeficient k sa považuje za jednotku. V južných regiónoch k = 0,7, v severných regiónoch sa uplatňujú hodnoty 1,5-2.

Pri približnom výpočte celkového indexu kvadratúr q = 100 W / m². Pri tomto prístupe sa nezohľadňuje umiestnenie miestností a iný počet svetelných otvorov. Chodba vo vnútri chaty stratí oveľa menej tepla ako rohová spálňa s oknami tej istej plochy. Navrhujeme zohľadniť hodnotu špecifických tepelných charakteristík q takto:

• pre izby s jednou vonkajšou stenou a oknom (alebo dverami) q = 100 W / m²;
• rohové miestnosti s jedným svetlovým otvorom - 120 W / m²;
• to isté, s dvoma oknami - 130 W / m².

Ako si vybrať správnu hodnotu q je jasne znázornené v pôdoryse. Pre náš príklad je výpočet nasledovný:

Q = (15,75 x 130 + 21 x 120 + 5 x 100 + 7 x 100 + 6 x 100 + 15,75 x 130 + 21 x 120) x 1 = 10935 W = 11 kW.

Ako vidíte, rafinované výpočty priniesli ďalší výsledok - v skutočnosti vykurovanie konkrétneho domu s rozlohou 100 m² spotrebuje viac tepelnej energie o 1 kW. Tento údaj zohľadňuje spotrebu tepla na vykurovanie vonkajšieho vzduchu vstupujúceho do obydlí cez otvory a steny (infiltrácia).

Výpočet tepelného zaťaženia podľa objemu miestnosti

Ak vzdialenosť medzi podlahami a stropom dosiahne 3 m alebo viac, predchádzajúca verzia výpočtu sa nedá použiť - výsledok bude nesprávny. V takýchto prípadoch sa zaťaženie vykurovania považuje za založené na špecifických rozšírených indikátoroch spotreby tepla na 1 m3 objemu miestnosti.

Vzorec a algoritmus výpočtov zostávajú rovnaké, iba parameter oblasti S sa mení podľa objemu - V:

Preto sa prijíma iný ukazovateľ špecifickej spotreby q, vzťahujúci sa na objemovú kapacitu každej miestnosti:

• miestnosť vo vnútri budovy alebo s jednou vonkajšou stenou a oknom - 35 W / m³;
• rohová miestnosť s jedným oknom - 40 W / m³;
• to isté, s dvoma svetlými otvormi - 45 W / m³.

Poznámka. Zvyšovanie a znižovanie regionálnych koeficientov k sa uplatňuje vo vzorci bez zmien.

Teraz napríklad definujeme záťaž na vykurovanie našej chaty s výškou stropu 3 m:

Q = (47,25 x 45 + 63 x 40 + 15 x 35 + 21 x 35 + 18 x 35 + 47,25 x 45 + 63 x 40) x 1 = 11 182 W = 11,2 kW.

Je zrejmé, že požadovaný tepelný výkon vykurovacieho systému sa v porovnaní s predchádzajúcim výpočtom zvýšil o 200 W. Ak vezmeme výšku izieb 2,7 - 2,8 m a spočítame náklady na energiu v kubickom objeme, potom budú čísla približne rovnaké. To znamená, že metóda je celkom uplatniteľná na rozšírené výpočty tepelných strát v miestnostiach akejkoľvek výšky.

Výpočtový algoritmus podľa SNiP

Táto metóda je najpresnejšia zo všetkých. Ak použijete naše pokyny a správne vykonáme výpočet, môžete si byť istí výsledkom 100% a pokojne vyzdvihnúť vykurovacie zariadenie. Postup je nasledovný:

1. Rozmer štvorca vonkajších stien, podlahy a podlahy oddelene v každej miestnosti. Určite priestor okien a vstupných dverí.
2. Vypočítajte tepelné straty cez všetky vonkajšie ploty.
3. Zistite tok tepelnej energie, ktorá ide na predhrievanie ventilácie (infiltrácie) vzduchu.
4. Zhrňte výsledky a získajte skutočnú hodnotu tepelného zaťaženia.

Meranie obývacej miestnosti zvnútra

Dôležitý bod. V dvojpodlažnej chatke sa vnútorné stropy neberú do úvahy, pretože nepokrývajú životné prostredie.

Podstata výpočtu tepelných strát je relatívne jednoduchá: musíte zistiť, koľko energie každá konštrukcia stráca, pretože okná, steny a podlahy sú vyrobené z rôznych materiálov. Pri určení štvorca vonkajších stien sa odpočítava plocha zasklených otvorov - tieto prechádzajú väčším tepelným tokom a preto sa považujú za samostatné.

Pri meraní šírky miestností pridajte k nemu polovicu hrúbky vnútornej priečky a uchopte vonkajší roh, ako je znázornené na obrázku. Cieľom je zohľadniť úplné zarovnanie vonkajšieho plotu s stratou tepla na celom povrchu.

Pri meraní je potrebné zachytiť roh budovy a polovicu vnútorného oddielu

Určte tepelné straty stien a strechy

Vzorec na výpočet tepelného toku prechádzajúceho štruktúrou rovnakého typu (napríklad steny) je nasledovný:

• hodnota straty tepla cez jeden plot, označili sme Qi, W;
• A - štvorcová stena v tej istej miestnosti, m²;
• tv - pohodlná teplota v miestnosti, zvyčajne sa predpokladá, že je +22 ° С;
• tn - minimálna teplota vonkajšieho vzduchu, ktorá trvá 5 najchladnejších zimných dní (zohľadnite skutočnú hodnotu pre vašu oblasť);
• R je odpor vonkajšieho ohraničenia na prenos tepla, m² ° C / W.

Koeficienty tepelnej vodivosti pre niektoré bežné stavebné materiály

V predchádzajúcom zozname existuje jeden nedefinovaný parameter - R. Jeho hodnota závisí od materiálu stenovej konštrukcie a od hrúbky plotu. Na výpočet odporu voči prestupu tepla postupujte v tomto poradí:

1. Určte hrúbku nosnej časti vonkajšej steny a oddelene - vrstvu izolácie. Označenie písmen vo vzorcoch - δ, sa počíta v metroch.
2. Z referenčných tabuliek zistite tepelnú vodivosť konštrukčných materiálov λ, jednotky merania - W / (mºС).
3. Alternatívne nahraďte hodnoty uvedené vo vzorci:
4. Určte R pre každú vrstvu steny samostatne, pridajte výsledky a potom ju použite v prvom vzore.

Opakujte výpočty samostatne pre okná, steny a podlahy v tej istej miestnosti a potom prejdite do ďalšej miestnosti. Strata tepla podlahami sa posudzuje samostatne, ako je uvedené nižšie.

Rada. Správne koeficienty tepelnej vodivosti rôznych materiálov sú špecifikované v regulačnej dokumentácii. Pre Rusko je to Pravidlo SP 50.13330.2012, pre Ukrajinu - DBN B.2.6-31

Pozor! Pri výpočtoch použite hodnotu λ, zapísanú v stĺpci "B" pre prevádzkové podmienky.

Táto tabuľka je prílohou spoločného podniku 50.13330.2012 "Tepelná izolácia budov", uverejnený na špecializovanom zdroji

Príklad výpočtu pre obývaciu izbu nášho príbytku (výška stropu 3 m):

1. Oblasť vonkajších stien s oknami: (5,04 + 4,04) х 3 = 27,24 m². Okno štvorca je 1,5 x 1,57 x 2 = 4,71 m². Čistá plocha plotu: 27,24 - 4,71 = 22,53 m².
2. Tepelná vodivosť λ pre murivo kremičitanu je 0,87 W / (mºС), penový plast 25 kg / m³ - 0,044 W / (mіС). Hrúbka - 0,38 a 0,1 m, považujeme za odolnosť proti prenosu tepla: R = 0,38 / 0,87 + 0,1 / 0,044 = 2,71 m² ° C / W.
3. Vonkajšia teplota je minus 25 ° С, vo vnútri obývacej izby - plus 22 ° С. Rozdiel bude 25 + 22 = 47 ° С.
4. Určte tepelné straty cez steny obývacej izby: Q = 1 / 2.71 x 47 x 22.53 = 391 wattov.

Stena chaty v rezu

Rovnako je zohľadnený tok tepla cez okná a prekrytie. Tepelný odpor priesvitných konštrukcií je zvyčajne indikovaný výrobcom, charakteristiky železobetónových podláh hrúbky 22 cm sa nachádzajú v regulačnej alebo referenčnej literatúre:

1. R ohrievanej podlahy = 0,22 / 2,04 + 0,1 / 0,044 = 2,38 m² ° C / W, tepelné straty cez strechu 1 / 2,38 x 47 x 5,04 x 4,04 = 402 W.
2. Strata cez okenné otvory: Q = 0,32 x 47 x71 = 70,8 W.

Tabuľka koeficientov tepelnej vodivosti plastových okien. Vzali sme najskromnejšiu jednokomorovú sklenenú jednotku

Celková tepelná strata v obývacej izbe (bez podlahy) bude 391 + 402 + 70,8 = 863,8 wattov. Podobné výpočty sa vykonávajú pre zvyšné miestnosti, výsledky sú zhrnuté.

Vezmite prosím na vedomie: chodba vnútri budovy sa nedotýka vonkajšieho plášťa a stratí teplo iba cez strechu a podlahy. Aké ploty je potrebné zvážiť v metóde výpočtu, pozrite sa na video.

Rozdelenie podlahy na zóny

Ak chcete zistiť množstvo straty tepla na podlahách na zemi, budova v pláne je rozdelená na zóny 2 m široké, ako je znázornené na obrázku. Prvý pruh začína od vonkajšieho povrchu stavebnej konštrukcie.

S označením začína odpočítavanie od vonkajšej časti budovy.

Výpočtový algoritmus je nasledujúci:

1. Nakreslite plán chaty, rozdeľte na pásy šírky 2 m. Maximálny počet zón je 4.
2. Vypočítajte plochu podlahy, ktorá klesá oddelene do každej zóny a zanedbávajte vnútorné priečky. Upozorňujeme, že kvadratúra v rohoch sa počíta dvakrát (na výkrese je zatienený).
3. Použiť výpočtový vzorec (pre pohodlie, prinášame to znova), určiť tepelné straty vo všetkých oblastiach, sumarizovať získané hodnoty.
4. Odpor proti prestupu tepla R pre zónu I sa predpokladá na úrovni 2,1 m² ° C / W, II - 4,3, III - 8,6, zvyšok podlahy - 14,2 m² ° C / W.

Poznámka. Ak hovoríme o vykurovanom suteréne, prvý pás sa nachádza na podzemnej časti steny, začínajúc od úrovne terénu.

Rozloženie stien suterénu na úrovni terénu

Podlahy izolované minerálnou vlnou alebo polystyrénovou penou sú vypočítané rovnakým spôsobom, iba tepelné odolnosti vrstvy izolácie, ktorá je určená vzorcom δ / λ, sa pripočítavajú iba k pevným hodnotám R.

Príklad výpočtov v obývacej izbe vidieckeho domu:

1. Kvadratúra zóny I je (5,04 + 4,04) x 2 = 18,16 m², oddiel II - 3,04 x 2 = 6,08 m². Zvyšné zóny nespadajú do obývacej izby.
2. Spotreba energie pre 1. zónu bude 1 / 2,1 x 47 x 18,16 = 406,4 W, pre druhú - 1 / 4,3 x 47 x 6,08 = 66,5 W.
3. Tepelný tok podlahou obývacej izby je 406,4 + 66,5 = 473 W.

Teraz nie je ťažké poraziť celkové tepelné straty v danej miestnosti: 863,8 + 473 = 1336,8 W, zaokrúhlená - 1,34 kW.

Vykurovanie ventilačného vzduchu

V prevažnej väčšine súkromných domov a bytov je zabezpečené prirodzené vetranie, vonkajší vzduch preniká cez vstupné okná a dvere, ako aj vstupy vzduchu. Ohrev prichádzajúcej studenej hmoty sa zapája do vykurovacieho systému a spotrebuje dodatočnú energiu. Ako zistiť jeho množstvo:

1. Keďže výpočet infiltrácie je príliš komplikovaný, regulačné dokumenty umožňujú pridelenie 3 m³ vzduchu za hodinu na štvorcový meter plochy bývania. Celkový prítok prúdu vzduchu L je považovaný za jednoduchý: kvadratúra miestnosti sa vynásobí 3.
2. L je objem a potrebujeme hmotnosť m prúdu vzduchu. Naučte sa vynásobením hustotou plynu odobratého z tabuľky.
3. Hmotnosť vzduchu m je nahradená vzorcom kurzu fyziky školy, ktorý umožňuje určiť množstvo vynaloženej energie.

Vypočítame požadované množstvo tepla na príklade dlho trpiacej obývacej izby 15,75 m². Objem prítoku je L = 15,75 x 3 = 47,25 m3 / h, hmotnosť je 47,25 x 1,422 = 67,2 kg. Vzhľadom na to, že tepelná kapacita vzduchu (označená písmenom C) sa rovná 0,28 W / (kg º C), zisťujeme spotrebu energie: Qvent = 0,28 x 67,2 x 47 = 884 W. Ako vidíte, obrázok je celkom pôsobivý, preto je potrebné zohľadniť vykurovanie vzdušných hmôt.

Konečný výpočet tepelných strát budovy a náklady na vetranie sa určuje súčtom všetkých skôr získaných výsledkov. Najmä zaťaženie na obytné miestnosti bude mať za následok hodnotu 0,88 + 1,34 = 2,22 kW. Podobne sa vypočítavajú všetky priestory chaty, na konci sa náklady na energiu pridávajú na jednu číslicu.

Konečné zúčtovanie

Ak váš mozog ešte nezačal variť z množstva vzorcov, potom je určite zaujímavé vidieť výsledok jednopodlažného domu. V predchádzajúcich príkladoch sme robili hlavnú prácu, zostáva len prechádzať cez iné miestnosti a učiť sa tepelným stratám celého vonkajšieho plášťa budovy. Nájdené zdrojové údaje:

• tepelný odpor stien - 2,71, okná - 0,32, podlahy - 2,38 m² ° C / W;
• výška stropu - 3 m;
• R pre vstupné dvere izolované z extrudovanej polystyrénovej peny rovnajúcej sa 0,65 m² ° C / W;
• vnútorná teplota - 22, vonkajšia - mínus 25 ° С.

Pre zjednodušenie výpočtov ponúkame, aby sme vytvorili tabuľku v Exel, aby sme dosiahli priebežné a konečné výsledky.

Príklad výpočtovej tabuľky v jazyku Exel

Na konci výpočtu a vyplnením tabuľky boli získané nasledovné hodnoty spotreby tepelnej energie v priestoroch:

• obývacia izba - 2,22 kW;
• kuchyňa - 2.536 kW;
• vstupná hala - 745 W;
• chodba - 586 W;
• kúpeľňa - 676 ​​W;
• spálňa - 2,22 kW;
• detské - 2.536 kW.

Konečné zaťaženie vykurovacieho systému súkromného domu s rozlohou 100 m² bolo 11.518 kW, zaokrúhlené - 11.6 kW. Je pozoruhodné, že výsledok sa líši od približných výpočtových metód doslova o 5%.

Podľa regulačných dokumentov by sa však konečné číslo malo vynásobiť koeficientom 1,1 nezohľadnených tepelných strát vyplývajúcich z orientácie budovy na hlavné body, zaťaženia vetrom atď. Konečný výsledok je teda 12,76 kW. Podrobné a dostupné informácie o technickej metodológii opísanej vo videu:

Ako používať výsledky výpočtov

Keď vediete potrebu tepla v budove, majiteľ domu môže:

• jasne zvoliť výkon tepelného zariadenia na vykurovanie chaty;
• vytočte požadovaný počet sekcií radiátorov;
• určiť požadovanú hrúbku izolácie a vykonať izoláciu budovy;
• zistiť prietok chladiacej kvapaliny v ktorejkoľvek časti systému av prípade potreby vykonať hydraulický výpočet potrubí;
• zistiť priemernú dennú a mesačnú spotrebu tepla.

Posledný bod je mimoriadne zaujímavý. Zistili sme tepelné zaťaženie počas 1 hodiny, ale je možné ho prepočítať dlhšie a vypočítať odhadovanú spotrebu paliva - plyn, drevo alebo pelety.

Stanovenie tepelných zaťažení pri vykurovaní

Tepelné zaťaženie znamená množstvo tepelnej energie potrebnej na udržanie príjemnej teploty v dome, byte alebo v samostatnej miestnosti. Pod maximálnym hodinovým zaťažením sa rozumie množstvo tepla, ktoré je potrebné na udržanie normalizovaných sadzieb za hodinu v najnepriaznivejších podmienkach.

Faktory ovplyvňujúce tepelné zaťaženie

• Hrúbka materiálu a steny. Napríklad stenu z tehál 25 centimetrov a stenu pórobetónu 15 centimetrov môže preskočiť rôzne množstvá tepla.
• Strešný materiál a štruktúra. Napríklad tepelné straty plochých striech zhotovených zo železobetónových dosiek sa výrazne odlišujú od tepelných strát izolačnej podkrovie.
• Ventilácia. Strata tepelnej energie z odvádzaného vzduchu závisí od výkonu ventilačného systému, prítomnosti alebo neprítomnosti systému rekuperácie tepla.
• Zasklenie. Okná stratia viac tepelnej energie ako pevné steny.
• Úroveň oslnenia v rôznych oblastiach. Je určený stupňom absorpcie slnečného tepla vonkajšími nátermi a orientáciou rovin budov vzhľadom na kardinálne body.
• Teplotný rozdiel medzi ulicou a miestnosťou. Určuje tok tepla cez obalové konštrukcie za podmienok konštantnej odolnosti voči prenosu tepla.

Rozloženie tepelného zaťaženia

Pri ohreve vody sa maximálny tepelný výkon kotla musí rovnať súčtu tepelného výkonu všetkých vykurovacích zariadení v dome. Rozloženie vykurovacích zariadení je ovplyvnené nasledujúcimi faktormi:

• Plocha miestnosti a výška stropu;
• Miesto vnútri domu. Rohové a koncové priestory strácajú viac tepla ako priestory umiestnené v strede budovy;
• Odľahlosť od zdroja tepla;
• Požadovaná teplota v miestnostiach.

SNiP odporúča nasledujúce hodnoty:

• Obývacie izby v strede domu - 20 stupňov;
• Rohové a koncové obývacie izby - 22 stupňov. Súčasne kvôli vyššej teplote steny nezmrazujú;
• Kuchyňa je 18 stupňov, pretože má vlastné zdroje tepla - plynové alebo elektrické sporáky atď.
• Kúpeľňa - 25 stupňov.

Pri ohreve vzduchu závisí tepelný tok, ktorý vstupuje do samostatnej miestnosti, od kapacity vzduchovej trubice. Často najjednoduchším spôsobom nastavenia je nastavenie polohy ventilačných mriežok s manuálnym ovládaním teploty.

Vo vykurovacom systéme, v ktorom sa používa distribučný zdroj tepla (konvektor, podlahové vykurovanie, elektrické ohrievače atď.), Sa na termostatu nastaví požadovaný teplotný režim.

Metódy výpočtu

Na určenie tepelného zaťaženia existuje niekoľko metód s rôznou zložitosťou výpočtu a spoľahlivosťou získaných výsledkov. Nižšie sú uvedené tri najjednoduchšie metódy výpočtu tepelného zaťaženia.

Metóda číslo 1

Podľa súčasného SNiP existuje jednoduchá metóda na výpočet tepelného zaťaženia. Pri 10 metroch štvorcových trvá 1 kW tepelného výkonu. Potom sa údaje vynásobia regionálnym koeficientom:

• Južné oblasti majú koeficient 0,7-0,9;
• Pri mierne chladnom podnebí (regióny Moskva a Leningrad) je koeficient 1,2 - 1,3;
• Ďaleký východ a ďaleký sever: pre Novosibirsk od 1,5; pre Oimyakon na 2,0.

Výpočet podľa príkladu:

1. Rozloha budovy (10 * 10) je 100 metrov štvorcových.
2. Základný indikátor tepelného zaťaženia je 100/10 = 10 kilowattov.
3. Táto hodnota sa vynásobí regionálnym koeficientom 1,3, čo má za následok 13 kW tepelného výkonu, ktoré sú potrebné na udržanie komfortnej teploty v dome.

Venujte pozornosť! Ak použijete túto metódu na určenie tepelného zaťaženia, musíte tiež vziať do úvahy rezervu elektrickej energie vo výške 20 percent, aby ste kompenzovali chyby a extrémne nízke teploty.

Metóda číslo 2

Prvá metóda na určenie tepelného zaťaženia má mnoho chýb:

• Rôzne budovy majú rôzne výšky stropu. Vzhľadom na skutočnosť, že nie je oblasť, ktorá je ohrievaná, ale objem je tento parameter veľmi dôležitý.
• Viac teplôt prechádza cez dvere a okná ako cez steny.
• Nemôžete porovnávať mestský byt s rodinným domom, kde sú pod, nad a mimo steny nie byty, ale ulice.

Metóda nastavenia:

• Základná tepelná záťaž je 40 wattov na 1 kubický meter objemu miestnosti.
• Každé dvere vedúce do ulice dodávajú 200 wattov na indikátor základného tepla a 100 wattov na každé okno.
• Rohové a koncové byty v byte majú koeficient 1,2-1,3, čo je ovplyvnené hrúbkou a materiálom stien. Súkromný dom má koeficient 1,5.
• Regionálne koeficienty sú rovnaké: pre stredné regióny a európsku časť Ruska - 0,1-0,15; pre severné regióny - 0,15-0,2; pre južné regióny - 0,07-0,09 kW / m2.

Výpočet podľa príkladu:

1. Objem budovy je 300 metrov štvorcových (10 * 10 * 3 = 300).
2. Základný indikátor tepelného zaťaženia 12000 wattov (300 * 40).
3. S ôsmimi oknami a dvoma dverami je tepelný výkon 13200 wattov (12 000+ (8 x 100) + (2 x 200)).
4. Pri súkromnom dome sa tepelné zaťaženie vynásobí regionálnym koeficientom a vykáže sa 19800 wattov (13200 * 1,5).
5. 19800 * 1,3 = 25740 wattov (pri zohľadnení regionálneho koeficientu pre severné regióny). Pre vykurovanie preto bude potrebný 28-kilowattový kotol.

Metóda číslo 3

Nerolazujte sa - druhá metóda výpočtu tepelného zaťaženia je tiež veľmi nedokonalá. Veľmi podmienene sa berie do úvahy tepelný odpor stropu a stien; teplotný rozdiel medzi vonkajším vzduchom a vnútorným vzduchom.

Stojí za povšimnutie, že na udržanie konštantnej teploty vo vnútri domu je potrebné také množstvo tepelnej energie, ktorá sa rovná všetkým stratám prostredníctvom ventilačného systému a oplotenia. Avšak v tejto metóde sú výpočty zjednodušené, pretože nie je možné systematizovať a merať všetky faktory.

Tepelná strata je ovplyvnená materiálom stien - 20 - 30% stratou tepla. 30-40% prechádza ventiláciou, 10-25% cez strechu, 15-25% cez okná, 3-6% cez podlahu na zemi.

Pre zjednodušenie výpočtu tepelného zaťaženia sa vypočíta tepelná strata oplotenia a potom sa táto hodnota jednoducho vynásobí hodnotou 1,4. Teplotná delta je ľahko merateľná, ale údaje o tepelnom odporu je možné získať iba v referenčných knihách. Nasledujú niektoré populárne hodnoty tepelného odporu:

• Tepelný odpor steny v troch tehloch je 0,592 m2 * C / W.
• Steny 2,5 tehly sú 0, 502.
• Stenu z 2 tehlov sa rovná 0,405.
• Stena jednej tehly (hrúbka 25 cm) je 0,187.
• Zbernica, kde je priemer guľatiny 25 cm - 0,550.
• Zbernica, kde je priemer logaritmu 20 centimetrov - 0,440.
• Felling, kde hrúbka ťažby je 20 cm - 0,806.
• Zrubové domy, kde hrúbka 10 cm - 0,353.
• Rámová stena, ktorej hrúbka je 20 cm, je izolovaná z minerálnej vlny - 0.703.
• Steny pórobetónu, ktorého hrúbka je 20 cm - 0.476.
• Steny sú vyrobené z pórobetónu, ktorého hrúbka je 30 cm - 0,709.
• Omietky, ktorých hrúbka je 3 cm - 0,035.
• Stropná alebo podkrovná podlaha - 1,43.
• Drevené podlahy - 1,85.
• Dvojité drevené dvere - 0,21.

Výpočet podľa príkladu:

1. Delta teploty počas špičky mrazu je 50 stupňov: vnútri domu plus 20 stupňov, vonkajšie - mínus 30 stupňov.
2. Strata tepla cez jeden štvorcový meter 50 / 1,85 (ukazovateľ tepelného odporu drevenej podlahy) je približne 27 wattov. Celé poschodie bude mať 27 * 100 = 2700 wattov.
3. Strata tepla stropom je (50 / 1,43) * 100 a je približne 3500 wattov.
4. Plocha stien (10 * 3) * 4 a je 120 metrov štvorcových. Napríklad steny sú vyrobené z dreva s hrúbkou 20 cm, tepelný odpor = 0,806. Následkom toho bude tepelná strata (50 / 0,806) * 120 = 7444 wattov.
5. Všetky výsledné hodnoty tepelných strát sú pridané a výsledok je 13644 wattov. Toto množstvo tepla stráca dom cez steny, podlahu a strop.
6. Ďalej sa výsledná hodnota vynásobí koeficientom 1,4 (strata vetracieho systému) a vynára sa 19101 wattov. Preto na vykurovanie tohto domu budete potrebovať 20-kilowatrový kotol.

záver

Ako je zrejmé z výpočtov, metódy na určenie tepelného zaťaženia majú významné chyby. Našťastie prebytočný výkon kotla neublíži:

• Prevádzka plynového kotla pri zníženom výkone sa uskutočňuje bez poklesu účinnosti a prevádzka kondenzačných zariadení pri čiastočnom zaťažení sa vykonáva v ekonomickom režime.
• To isté platí pre solárne kotly.
• Účinnosť elektrického vykurovacieho zariadenia je 100%.

Venujte pozornosť! Prevádzka kotlov na tuhé palivá pri výkone menšom než menovitá hodnota výkonu je kontraindikovaná.

Výpočet tepelného zaťaženia vykurovania je dôležitým faktorom, ktorého výpočet sa musí vykonať pred začiatkom vytvorenia vykurovacieho systému. V prípade, že sa proces priblíži v rozumnej miere a kompetentne vykonávať všetku prácu, je zaručené bezproblémové fungovanie vykurovania a výrazne šetrí peniaze na dodatočné náklady.

Výpočet tepelného zaťaženia budovy

V chladnej sezóne v našej krajine predstavuje vykurovanie budov a stavieb jednu z hlavných položiek výdavkov akéhokoľvek podniku. A tu nezáleží na tom, či ide o obytné priestory, výrobu alebo skladovanie. Všade je potrebné udržiavať konštantnú pozitívnu teplotu, aby sa ľudia nezmrazovali, zariadenie nebolo rozbité alebo výrobky alebo materiály sa nezhoršovali. V niektorých prípadoch je potrebné vypočítať tepelné zaťaženie vykurovania budovy alebo celého podniku ako celku.

V ktorých prípadoch vypočítajte tepelné zaťaženie

• optimalizovať náklady na vykurovanie;
• znížiť vypočítané tepelné zaťaženie;
• v prípade zmeny zloženia spotrebiča tepla (vykurovacie zariadenia, ventilačné systémy atď.);
• potvrdiť odhadovaný limit pre spotrebované teplo;
• v prípade návrhu vlastného vykurovacieho systému alebo miesta dodania tepla;
• ak existujú sub-účastníci, ktorí spotrebúvajú tepelnú energiu na jej správne rozdelenie;
• V prípade napojenia na vykurovací systém novostavieb, konštrukcií, priemyselných komplexov;
• prehodnotiť alebo uzatvoriť novú zmluvu s organizáciou, ktorá dodáva tepelnú energiu;
• ak organizácia dostala oznámenie, v ktorom je potrebné objasniť tepelné zaťaženie v nebytových priestoroch;
• ak má organizácia možnosť inštalovať zariadenia na meranie tepla;
• v prípade zvýšenia spotreby tepla z neznámych dôvodov.

Na akom základe môže byť tepelné zaťaženie budovy na vykurovanie prepočítané?

V nariadení Ministerstva pre miestny rozvoj č. 610 z 28. decembra 2009 o schválení pravidiel na zavedenie a zmenu (revidovaných) tepelných zaťažení (Download) sa zakotvuje právo spotrebiteľov tepelnej energie na výpočet a prepočet tepelných zaťažení. Takáto položka je taktiež prítomná v každej zmluve s organizáciou poskytujúcou teplo. Ak takáto položka neexistuje, prediskutujte so svojimi právnikmi otázku jeho zaradenia do zmluvy.

Aby sa však prehodnotili zmluvné hodnoty spotrebovanej tepelnej energie, mala by sa poskytnúť technická správa s výpočtom nových tepelných zaťažení na vykurovanie budovy, v ktorých by sa mali uviesť odôvodnenia na zníženie spotreby tepla. Okrem toho sa prepočítavanie tepelných zaťažení vykoná po takých činnostiach, ako sú:

• hlavné opravy budovy;
• rekonštrukcia vnútorných inžinierskych sietí;
• zvýšiť tepelnú ochranu objektu;
• iné opatrenia na úsporu energie.

Metóda výpočtu

Na výpočet alebo prepočet tepelného zaťaženia na vykurovanie budov, ktoré sú už v prevádzke, alebo ktoré sú opätovne pripojené k vykurovaciemu systému, sa vykonávajú tieto práce:

1. Zbierajte základné údaje o objekte.
2. Vykonanie energetického prieskumu budovy.
3. Na základe informácií získaných po prieskume sa vypočíta tepelné zaťaženie vykurovania, prívodu teplej vody a vetrania.
4. Vypracovanie technickej správy.
5. Koordinácia správy v organizácii poskytujúcej teplo.
6. Podpisovanie novej zmluvy alebo zmena podmienok starého.

Zber zdrojových údajov o tepelnom zaťažení objektu

Aké údaje sa musia zbierať alebo získať:

1. Zmluva (kópia) na dodávku tepla so všetkými aplikáciami.
2. Pomoc pri hlavičke spoločnosti o skutočnom počte zamestnancov (v prípade priemyselných budov) alebo obyvateľov (v prípade obytného domu).
3. Plánujte BTI (kopírovanie).
4. Údaje o vykurovacom systéme: jednorúrkové alebo dvojrúrkové.
5. Horné alebo spodné liatie nosiča tepla.

Všetky tieto údaje sú potrebné, pretože na ich základe sa vykoná výpočet tepelného zaťaženia, pretože všetky informácie budú zahrnuté do záverečnej správy. Údaje o základných údajoch navyše pomôžu určiť načasovanie a objem práce. Náklady na výpočet sú vždy individuálne a môžu závisieť od takých faktorov, ako sú:

• priestor vyhrievaných priestorov;
• typ vykurovacieho systému;
• dostupnosť teplej vody a vetranie.

Energetický prieskum budovy

Energetický audit zahŕňa odchod odborníkov priamo na stránku. Je to nevyhnutné na vykonanie úplnej kontroly vykurovacieho systému, skontrolujte kvalitu jeho izolácie. Aj v čase odchodu sa zhromažďujú chýbajúce údaje o objekte, ktoré sa nedajú získať okrem vizuálnej kontroly. Používajú sa typy použitých radiátorov, ich umiestnenie a počet. Nakreslí schému a pripojené fotografie. Dodávacie potrubia sa musia skontrolovať, ich priemer sa meria, určuje sa materiál, z ktorého sú vyrobené, ako sú tieto rúrky položené, kde sú umiestnené stúpače atď.

Výsledkom takého energetického auditu (energetický audit) bude zákazník obdržaný podrobnú technickú správu a na základe tejto správy sa už uskutoční výpočet tepelných zaťažení na vykurovanie budovy.

Technická správa

Technická správa o výpočte tepelného zaťaženia by mala pozostávať z týchto častí:

1. Základné informácie o objekte.
2. Rozloženie radiátorov.
3. Body záveru GVS.
4. Samotný výpočet.
5. Záver o výsledkoch energetického auditu, ktorý by mal obsahovať porovnávaciu tabuľku maximálnych bežných tepelných zaťažení a zmluvných podmienok.
6. Aplikácie.
   1. Certifikát o členstve v energetickom audítori SRO.
   2. Pôdorys budovy.
   3. Vysvetlenie.
   4. Všetky žiadosti o zmluvu o dodávke energie.

Po vypracovaní musí byť technická správa nevyhnutne koordinovaná s organizáciou zabezpečujúcou dodávku tepla, po uplynutí ktorej sa vykoná zmena súčasnej zmluvy alebo sa uzavrie nová zmluva.

Príklad výpočtu tepelných zaťažení komerčného zariadenia

Táto izba je v prvom poschodí štvorposchodovej budovy. Miesto - Moskva.

Zdrojové údaje o objekte

Vypočítaný prenos tepla nainštalovaných radiátorov pri zohľadnení všetkých strát bol 0,007457 Gcal / hod.

Maximálna spotreba tepelnej energie na vykurovanie priestorov bola 0.001501 Gcal / h.

Celková maximálna spotreba je 0,008958 Gcal / hodina alebo 23 Gcal / rok.

V dôsledku toho očakávame ročné úspory na vykurovanie tejto miestnosti: 47,67-23 = 24,67 Gcal / rok. Je tak možné znížiť náklady na teplo takmer zdvojnásobil. A ak budeme brať do úvahy, že súčasné priemerné náklady na Gcal v Moskve je 1,7 tisíc rubľov, potom ročné úspory v peňažnom vyjadrení bude 42 tisíc rubľov.

Vzorec výpočtu v Gcal

Výpočet tepelného zaťaženia pri vykurovaní budovy bez prítomnosti meračov tepla sa vykonáva podľa vzorca Q = V * (T1 - T2) / 1000, kde:

• V je objem bravov spotrebúvaných vykurovacím systémom, meraný v tonách alebo kubických metroch,
• T1 - teplota teplej vody. Meria sa v stupňoch C (stupne Celzia) a teplota zodpovedajúca určitému tlaku v systéme sa zohľadňuje pri výpočtoch. Tento indikátor má svoje vlastné meno - entalpia. Ak nemôžete presne stanoviť teplotu, použite priemerné indikátory 60 - 65 ° C.
• T2 - teplota studenej vody. Často je takmer nemožné ju merať av tomto prípade používajú trvalé ukazovatele, ktoré závisia od regiónu. Napríklad v jednom z regiónov, v chladnej sezóne, sa indikátor bude rovnať 5, v teplej sezóne - 15.
• 1 000 je koeficient pre získanie výsledku výpočtu v Gcal.

Pri vykurovacom systéme s uzavretým okruhom sa tepelné zaťaženie (Gcal / hodina) vypočítava iným spôsobom: Qot = α * qω * V * (1 + Kn.r) * 0.000001,

• α - koeficient určený na prispôsobenie klimatických podmienok. Zohľadňuje sa, ak sa vonkajšia teplota líši od -30 ° C;
• V je objem konštrukcie podľa vonkajších meraní;
• qo - špecifický indikátor ohrevu konštrukcie pri danom tn.r = -30 ° C, meraný v Kcal / kubický meter * C;
• TV - odhadovaná vnútorná teplota v budove;
• tn.r - vypočítaná vonkajšia teplota pre navrhovanie vykurovacieho systému;
• KN.R - rýchlosť infiltrácie. Vzhľadom na pomer tepelných strát vypočítanej budovy s infiltráciou a prenosu tepla cez vonkajšie konštrukčné prvky pri teplote na uliciach, ktorá je špecifikovaná v rámci návrhu.

Výpočet vykurovacích radiátorov na ploche

Celkový výpočet

Ak na 1 m2. oblasť vyžaduje 100 wattov tepelnej energie, potom miestnosť 20 m². by mal dostať 2000 wattov. Typický osemnásobný radiátor vyžaruje asi 150 wattov tepla. Rozdelíme 2 000 na 150, získame 13 sekcií. Ale je to docela veľký výpočet tepelného zaťaženia.

Presný výpočet

Presný výpočet sa vykonáva podľa tohto vzorca: Qt = 100 W / m². × S (miestnosti) m2 × q1 × q2 × q3 × q4 × q5 × q6 × q7, kde:

• q1 - typ zasklenia: normálne = 1,27; dvojité = 1,0; trojitý = 0,85;
• q2 - izolácia stien: slabo alebo absent = 1,27; stena lemovaná v 2 tehloch = 1,0, moderná, vysoká = 0,85;
• q3 - pomer celkovej plochy okenných otvorov k podlahovej ploche: 40% = 1,2; 30% = 1,1; 20% - 0,9; 10% = 0,8;
• q4 - minimálna vonkajšia teplota: -35 C = 1,5; -25 ° C = 1,3; -20 ° C = 1,1; -15 ° C = 0,9; -10 C = 0,7;
• q5 - počet vonkajších stien v miestnosti: všetky štyri = 1,4, tri = 1,3, rohová miestnosť = 1,2, jedna = 1,2;
• q6 - typ miestnosti na vyúčtovanie nad komisionálnou miestnosťou: studená podkrovia = 1,0, teplé podkroví = 0,9, obytná vyhrievaná miestnosť = 0,8;
• q7 - výška stropu: 4,5 m = 1,2; 4,0 m = 1,15; 3,5 m = 1,1; 3,0 m = 1,05; 2,5 m = 1,3.

Stanovenie tepelných zaťažení

Tepelné zaťaženie sa zvyčajne vypočítava v charakteristickom časovom úseku: hodina, deň, mesiac, sezóna alebo rok, pričom hodinová potreba tepla je hlavnou vypočítanou hodnotou.

Tepelné zaťaženie vykurovania má relatívne konštantný denný rozvrh a ostro premenlivý ročný plán (obrázok 10.1).

Obr. 10.1. Harmonogram sezónneho zaťaženia pre vykurovanie

Tepelné straty budovy môžu byť reprezentované nasledovne:

kde je koeficient infiltrácie, čo je pomer tepelných strát infiltráciou k tepelným stratám prenosom tepla cez vonkajšie ploty.

Pre obytné budovy je koeficient pre verejné a priemyselné budovy

V čase začatia konštrukcie systému dodávky tepla v okrese vo výstavbe, osídlení alebo inom objekte nie sú spravidla k dispozícii presné údaje o povahe vývoja a presných údajoch o tepelných stratách.

Preto v praxi navrhovania tepelných sietí sa používa približná metóda na určenie potreby tepla objektu, ktorá je potrebná na výber výkonu a vybavenia zdroja tepla a na rozvoj hlavných charakteristík vonkajších tepelných sietí.

Táto metóda je založená na stanovení tepelných zaťažení (spotreba tepla budov) podľa agregovaných ukazovateľov.

Tepelné straty budovy s objemom na vonkajšom rozmere, obvod v pláne P, m, plošná plocha a výška H, ​​m sú stanovené podľa vzorca

kde sú koeficienty prenosu tepla stien, okien, podlahy spodného podlažia, strop horného poschodia; - koeficient zasklenia, t.j. pomer plochy okien k ploche vertikálnych plôch (steny); a - korekčné faktory pre návrhový teplotný rozdiel pre horné a spodné vodorovné ploty budovy; - priemerná teplota vnútorného vzduchu ohrievaného priestoru, ° C; - konštrukčná teplota vonkajšieho vzduchu, ° С.

Výraz uzavretý v (10.2) v zátvorke predstavuje stratu tepla prenosom tepla cez vonkajšie ploty s rozdielom medzi vnútornou a vonkajšou teplotou 1, ktorá sa vzťahuje na 1 vonkajší objem budovy.

Táto hodnota sa nazýva špecifická tepelná charakteristika budovy na výpočet požadovanej spotreby tepelnej energie na vykurovanie.

Potom maximálna hodinová spotreba tepla pre vykurovanie

kde - odhadnutá teplota vnútorného vzduchu.

Hodnota je uvedená v referenčných údajoch, ktoré sú zostavené ako výsledok zovšeobecnenia praktických a experimentálnych údajov o charakteristikách tepelných strát podobných budov.

V referenčných knihách sú hodnoty vypočítané pre

Pri iných hodnotách (teploty najchladnejších piatich dní) sa zavádza korekčný faktor (korekcia zohľadňujúca najmä miestne klimatické podmienky).

Zmena v spotrebe tepelnej energie so zmenou má lineárny vzťah. Aby sme zistili povahu zmeny spotreby tepla počas celej sezóny, stačí určiť potrebu tepelnej energie pri maximálnych a minimálnych teplotách vonkajšieho vzduchu. Zvyčajne je takáto zmena graficky znázornená (obrázok 10.2). Body A a B zodpovedajú maximálnej a minimálnej spotrebe tepelnej energie. Line AB (lineárna závislosť) charakterizuje zmenu spotrebovaného tepelného výkonu počas vykurovacieho obdobia. Podľa tohto rozpisu môžete určiť spotrebu tepla vykurovania pre ľubovoľnú hodnotu v rámci stanovených limitov. Preto je potrebné obnoviť kolmú na križovatku s čiarou AB od bodu daného hodnôt na osi osi osi. Priesečník zodpovedá požadovanej hodnote spotreby tepelnej energie (bodkovaná čiara zobrazuje stanovenie priemerného prietoku pri priemernej vonkajšej teplote počas vykurovacieho obdobia).

Priemerná hodinová tepelná energia na vykurovanie je určená vzorcom

Hodnota spotreby tepla na vykurovanie za rok sa rovná

kde je dĺžka trvania ohrievania, dni.

Obr. 10.2. Závislosť tepelného toku na vykurovaní od vonkajšej teploty

Spotreba tepla na vetranie podnikov, ako aj verejné budovy a kultúrne inštitúcie predstavuje významnú časť z celkovej spotreby tepla objektu. Spotreba tepla na vetranie sa prijíma podľa projektov miestnych ventilačných systémov alebo podľa štandardných návrhov budov a pre prevádzkové inštalácie - podľa prevádzkových údajov.

Pri vývoji rozloženia systému dodávky tepla sa odhaduje spotreba tepla pre všeobecné vetranie rovnakým spôsobom ako pri vykurovaní pomocou integrovaných meračov. Podľa SNiP 41-02-2003 "Tepelné siete" je takýto merač špecifickou charakteristikou tepelnej ventilácie na objem budovy, čo je množstvo tepelnej energie potrebnej na vetranie jedného kubického metra budovy za jednotku času s teplotným rozdielom jedného stupňa. Tento indikátor je nastavený pre väčšinu typov budov a je uvedený v referenčných knihách. Spotreba tepelnej energie na všeobecnú ventiláciu, ktorá sa vzťahuje na objem budovy, je všeobecne určená vzorcom

kde je špecifická ventilácia charakteristická pre budovu;

- vetraný objem budovy, m 3;

-teplota vonkajšieho vzduchu pre návrh vykurovania, prijatá podľa SNiP 41-01-2003 "Vykurovanie, vetranie a klimatizácia".

Tepelné náklady na vetranie, ako aj na vykurovanie závisia od vonkajšej teploty. Pri miestnej a všeobecnej ventilácii bez recirkulácie vzduchu je táto závislosť podobná vykurovaniu. (Obrázok 10.2, riadok AB).

Priemerný tepelný prietok pre vetranie podľa SNiP 41-02-2003 "Tepelné siete" sa nachádza nasledovne:

Ročná spotreba tepelnej energie na vetranie sa určuje vhodnou metódou výmeny vzduchu v závislosti od počtu hodín vetrania z podľa vzorca:

Pre väčšinu obytných, priemyselných a verejných budov je celková ročná spotreba tepla na ohrev vody 10-30% dopytu po tepelnej energii. V mnohých budovách (kúpeľne, práčovniach, obchodoch na umývanie dielov atď.) Je potreba teplej vody taká veľká, že jej vykurovanie spotrebuje viac tepelnej energie ako vykurovanie. Charakteristickým znakom prevádzkového režimu teplovodných systémov je, že spotreba vody rozobratá zo systému nie je konštantná počas dňa alebo pracovnej zmeny. Rôzne sa líši a závisí od počtu a trvania súčasného pôsobenia vodných bodov.

Záťaž horúcej vody závisí aj od:

· Stupeň zlepšenia budov mesta alebo mesta;

· Plán pracovného dňa;

· Prevádzkový režim podnikov pre podnikanie v domácnostiach (kúpele, práčovne atď.).

Zaťaženie dodávky teplej vody obytných budov spravidla v pracovných dňoch vrcholí v ranných a večerných hodinách a poklesy v dennej a neskorej nočnej hodine. V domoch s kúpeľmi maximálne zaťaženie horúcej vody prekračuje priemerný denne o 2-3 krát. Počas víkendov má denný rozvrh horúcej vody jednotnejšiu náplň. Pre ilustráciu na obr. 10.3 je uvedený denný rozvrh spotreby teplej vody domu.

Obr. 10.3. Denný rozvrh dodávky teplej vody pre obytnú oblasť

V súlade s Snip 41-02-2003 "Tepelná siete" maximálneho prietoku tepla na prípravu teplej vody, rovnako ako maximálny tok tepla pre vykurovanie a vetranie obytných, verejných a priemyselných budov by sa mali prijať v konštrukcii tepelných sietí príslušných projektov.

Pri absencii projektov sa tepelné toky pre dodávku teplej vody určujú agregovanými ukazovateľmi a normami spotreby horúcej vody podľa SNiP 2.04.01-85 "Teplá, studená voda".

Pri návrhu vonkajších vykurovacích sietí sa priemerné hodinové náklady zvyčajne berú ako odhadovaná spotreba tepla pre horúcu vodu.

Priemerná hodinová spotreba tepla pre dodávku teplej vody obytných budov môže byť určená vzorcom

kde t je počet ľudí.

Agregovaný ukazovateľ priemerného tepelného toku pre dodávku teplej vody sa určuje podľa SNiP 41-02-2003 "Tepelné siete".

Maximálna hodinová spotreba tepla teplej vody v obytných a verejných budovách sa rovná

Priemerný tepelný tok pre dodávku horúcej vody v dobe trvania ohrievania sa navrhuje, aby sa stanovil vzorec

kde - koeficient odrážať zmenu priemernej spotreby vody na prípravu teplej vody v mimo vykurovaciu sezónu s ohľadom na vykurovacieho obdobia, pri absencii prijatých dát do skrine - nástroje z 0,8 (u rekreačných miest a južnej), pre podniky

Ročná spotreba tepla pre horúcu vodu sa určuje podľa vzorca:

V spracováva tepelnej energie vynaloženej na výrobu betónových konštrukcií, sušené detail ohrev a udržiavanie teploty roztoku v kúpeli galvanických rastlín, ako aj v praní bielizne kanceláriách, obchodoch premytie a naparovacia aparatúra, jednotky, systémy, atď Teplá energia sa spotrebuje vo forme vyhrievanej vody alebo vodnej pary.

Parametre a spotreba tepla pre technologické potreby závisia od charakteru technologického procesu, typu výrobného zariadenia, všeobecnej organizácie práce atď. Zlepšenie a racionalizácia procesu môže spôsobiť drastické zmeny veľkosti a charakteru tepelného zaťaženia.

Spravidla sú tepelné zaťaženia priemyselných podnikov stanovené technológiami na základe vhodných výpočtov alebo údajov o tepelných skúškach.

Siete na vykurovanie vody

V súčasnej dobe na uspokojenie potreby vykurovania, vetrania a domáceho využitia tepelnej energie v obytných a verejných budovách, ako aj v priemyselných podnikoch sa používa hlavne teplá voda, ktorá predurčuje prevažnú distribúciu vodných vykurovacích systémov v mestách a obciach.

Podľa počtu potrubí sú rozvody teplej siete rozdelené na jedno-, dvoj-, troj- a štyri rúry.

Najrozšírenejšie sú dvoj- a štyri rúrkové tepelné siete (obr. 10.4), je však možné použiť jedno- a trojkotúčové tepelné siete. Z hľadiska efektívnosti je výhodnejšie vykonávať vykurovacie systémy vysokého a stredného výkonu s dvoma rúrkami so spoločným prívodným potrubím s horúcou vodou na vykurovanie, vetranie a zásobovanie horúcou vodou a spoločným vratným potrubím.

Obr. 10.4 Schematické diagramy systémov ohrevu vody pre uzavreté (a) a štyri rúrky (b) s dvomi rúrami:

1 - zdroj tepla; 2 - prívodné potrubie vykurovacieho systému; 3 - vstup účastníka; 4 - ventilačný ohrievač; 5 - účastnícky výmenník tepla; 6 - vykurovacie zariadenie; 7 - potrubia lokálneho vykurovacieho systému; 8 - systém teplej úžitkovej vody; 9 - vratné potrubie vykurovacej siete; 10 - teplovodný výmenník tepla; 11 - prívod studenej vody; 13 - prívod teplej vody; 14 - potrubie na recirkuláciu teplej vody

Použitie tepelnej siete čtyřtrubkového zjednodušuje chladiaci procesov prípravy k odberateľovi alebo odberateľom tepla, pretože sieť zahŕňa dva prívodné rúrku pre prívod teplej vody pre vykurovanie, vetranie a teplej vody a dva spätného potrubia spotrebiteľov (vykurovanie, vetranie a cirkulačného potrubia teplej vody).

Spotrebitelia tepla môžu byť pripojení priamo k tepelným sieťam prostredníctvom ústredných tepelných bodov (CHP) alebo jednotlivých tepelných miest (ITP, účastnícke vstupy), v ktorých sa pripravuje a dodáva horúca voda s potrebnými parametrami pre vykurovanie, vetranie a zásobovanie teplej vody spotrebiteľmi. CTP a ITP vo všeobecnosti zahŕňajú ohrievače, výťahy, čerpadlá, ventily a automatické riadenie prietoku a parametre chladiacich kvapalín atď.

Prevažujúce používanie dvojkotúčových systémov v mestách je vysvetlené skutočnosťou, že tieto systémy, v porovnaní s viacotrubovými, vyžadujú menšie počiatočné investície a sú lacnejšie. Dvojrúrkové systémy sa uplatňujú v prípadoch, keď všetci spotrebitelia v oblasti požadujú teplo s približne rovnakým potenciálom. Takéto podmienky sa zvyčajne uskutočňujú v mestách, kde môže byť plné tepelné zaťaženie (vykurovanie, vetranie a dodávka teplej vody) splnené hlavne s nízkym potenciálom tepla.

Pri aplikácii na TSC, na jednej strane, znižuje počiatočné náklady na výstavbu predhrievacie prívod horúcej vody, čerpacie systémy a autoregulated zariadenia zvýšením ich individuálne schopnosti a znížiť počet hardvérových prvkov, ale na druhej strane - sa zvyšujúce sa počiatočné náklady na výstavbu a prevádzku distribučnej siete medzi CTP a oddelené budovy, pretože namiesto dvojtrubkovej siete je v týchto sekciách potrebné vytvoriť štyri rúrky alebo aspoň tri potrubné siete (ak ulyatsii vody v systéme dodávky teplej vody), čo ďalej zvyšuje tepelné straty a vody v systéme teplej vody.

Uzavreté a otvorené systémy Dvojtrubkové vodné systémy sú zatvorené a otvorené. Tieto systémy sa líšia v technológii prípravy vody pre systémy teplej vody (obr. 10.5). V uzavretých systémoch na prípravu horúcej vody sa používa vodovodná voda, ktorá sa vo vonkajších výmenníkoch vykurova vodou z vykurovacej siete (obr. 10.5, a). V otvorených systémoch sa teplá voda odvádza priamo z tepelnej siete. Výber vody z napájacích a spätných potrubí tepelnej siete sa vyrába v takých množstvách, aby po zmiešaní voda získala požadovanú teplotu pre prívod horúcej vody (obr. 10.5, b).

Obr. 10.5. Schématické diagramy prípravy vody na prípravu teplej vody na účastníckych vstupoch v dvojtrubkových systémoch ohrevu vody (a - s uzavretým systémom, b - s otvoreným systémom):

1 - zásobovacie a spätné potrubia tepelnej siete; 2 - teplovodný výmenník tepla; 3 - prívod studenej vody; 4 - systém teplej úžitkovej vody; 5 - regulátor teploty; 6 - miešačka; 7 - spätný ventil

V uzatvorených vykurovacích systémoch sa samotná chladiaca kvapalina nikde nekonzumuje, ale cirkuluje iba medzi zdrojom tepla a miestnymi systémami spotreby tepla. To znamená, že takéto systémy sú uzavreté vo vzťahu k atmosfére, čo sa odzrkadľuje v ich názve.

V uzavretom systéme ohrevu vody z vodovodu tečie do inštalácie zásobovania horúcou vodou, nemá priamy kontakt s vodou systému, ako zahrievanie vykonáva na vody z vodovodu TSC alebo účastnícky terminál v ohrievača povrchových voda-voda. Hydraulická izolácia vodovodnej vody dodávanej do zariadení na prípravu teplej vody z vody, ktorá cirkuluje v vykurovacej sieti, je výhodou uzavretého systému. Vďaka hydraulickej izolácii vodovodnej vody z elektrickej siete je stabilná kvalita teplej vody dodávanej do inštalácií teplej vody rovnaká ako kvalita vody z vodovodu. Hygienická kontrola systému horúcej vody je mimoriadne jednoduchá kvôli krátkej ceste tečúcej vody z vchodu do budovy k vodovodnému kohútiku. Jednoduché ovládanie tesnosti vykurovacieho systému, ktoré sa vykonáva na úkor kŕmenia.

Hlavné nevýhody uzavretých systémov:

1) ukladanie stupnice do ohrievačov vody a potrubia miestnych teplovodných zariadení pri použití vody z vodovodu s dočasnou tvrdosťou s vysokým obsahom uhličitanov> 7 meq / l;

2) korózia miestnych inštalácií teplej vody v dôsledku vstupu nealkoholickej vody z vodovodu;

3) zložitosť zariadenia a prevádzka účastníckych vstupov prívodu teplej vody vďaka inštalácii ohrievačov vody.

Hlavným rysom otvorených vykurovacích systémov je analýza sieťovej vody z vykurovacej siete pre zásobovanie teplou vodou. To umožňuje použiť vo veľkom množstve odpadové teplo s teplotou 15-30 ° С, ktoré je k dispozícii v elektrárňach (chladiaca voda turbínových kondenzátorov, chladiaca voda z pecí) av mnohých priemyselných podnikoch. V uzavretých vykurovacích systémoch je možnosť použitia tejto vody veľmi obmedzená, pretože prietok pre prívod, pre ktorý môže byť táto voda použitá, zvyčajne nepresahuje 0,5-1% prietoku cirkulujúcej vody.

Použitie odpadovej vody z tepelných elektrární v otvorených systémoch šetrí palivo a znižuje náklady na horúcu vodu.

V otvorených systémoch je zjednodušené vybavenie účastníckych vstupov a účastníckych zariadení na dodávku teplej vody, pretože nie je potrebné používať ohrievače vody na vodu na vstupe.

Miestne inštalácie horúcej vody v otvorených systémoch zásobovania teplom nie sú vystavené slizovaniu a korózii, pretože predčistená voda je pred opracovaním - suchým čistením a odvzdušňovaním - pred privedením do siete.

V otvorených systémoch na tento účel je potrebné postaviť silné čistiarne odpadových vôd.

Hlavné výhody otvorených systémov v porovnaní s uzavretými systémami:

1) možnosť využitia odpadového tepla s nízkym potenciálom elektrární a priemyselných podnikov na dodávku teplej vody;

2) zjednodušenie a zlacnenie predplatiteľských vstupov (ITP) a zvýšenie trvanlivosti miestnych zariadení na teplú vodu;

Nevýhody otvorených systémov:

1) zložitosť a náklady na čistenie vody v stanici;

2) nestabilita vody vstupujúcej do rozvodu vody pomocou závislej schémy na pripojenie vykurovacích systémov k vykurovacej sieti a vysokej oxidácie vodovodnej vody, ktorá sa dá vylúčiť takmer 100% pripojením vykurovacích systémov podľa samostatnej schémy;

3) komplikácie a zvýšenie sanitárnej kontroly vykurovacieho systému;

4) zložitosť prevádzky v dôsledku nestability hydraulického režimu tepelnej siete spojenej s premenlivým prietokom vody v spätnom vedení;

5) komplikácia monitorovania tesnosti systému dodávky tepla v dôsledku skutočnosti, že pri otvorených vykurovacích systémoch nie je prietok krmiva charakterizovaný hustotou systému.

Podľa konfigurácie sú rozvody tepla rozdelené na radiálne (lúč) a krúžok (obr. 10.6.).

Obr. 10.6. Schémy tepelných sietí: dead-end (a) a krúžok (b)

1 - hlavné tepelné potrubie; 2 - spotrebitelia tepla; 3 - prepojky; 4 - okresné (štvrťročné) kotolne; 5 - rezacie komory; 6 - ring road; 7 - centrálne teplo; 8 - priemyselné podniky

Radiálne siete (obr. 10.6, a) sú konštruované s postupným znižovaním priemeru tepelného potrubia v smere od zdroja tepla. Takéto siete sú z počiatočných nákladov najjednoduchšie a najhospodárnejšie. Ich hlavnou nevýhodou je nedostatok nadbytočnosti. Aj keď zvonenie sietí výrazne zvyšuje ich náklady, ale vo veľkých systémoch zásobovania teplom sa značne zvýši spoľahlivosť dodávky tepla, vzniká možnosť prepúšťania.

Tepelné siete sú rozdelené na hlavnú trať, distribučné dláždené na hlavných smeroch osád - vnútri bloku, mikrodistriktu a konárov do jednotlivých budov.

Podľa spôsobu kladenia rozlišujeme nadzemné a podzemné vykurovacie siete.

Nadzemné pokladanie, lacnejšie (na rampách, stožiaroch, stĺpoch) sa používa na výrobných miestach alebo mimo mestách a mestách.

Hlavným typom znášania je podzemie, ktoré je rozdelené do kanálov a kanálov.

Najbežnejšie položenie v jednotlivých kanáloch bez priechodu jednotlivých modelových jednotiek.

Na mieste odbočky pre spotrebiteľa tepla je nevyhnutne usporiadaná špeciálna komora, kde sa inštalujú uzatváracie ventily a pevné podpery, ktoré upevňujú potrubia v pevnej polohe.

Komory sú vyrobené z prefabrikovaných betónových prvkov s výškou 1,8... 2,0 m.

Obr. 10.7. Podzemné kladenie tepelných potrubí v neprístupnom kanáli:

1 - plynovod; 2 - tepelná izolácia; 3 - vonkajšia omietka; 4 - betónové výmurovky; 5 - dosky a steny kanálov; 6 - štrk; 7 - drenážne potrubie

Na zabezpečenie prietoku vody, ktorá padla do podzemných tepelných sietí, je spodná časť kanálov vytvorená so zaujatím smerom k komorám, kde zabezpečujú špeciálnu jamku. Na zníženie úrovne podzemnej vody pozdĺž vykurovacej siete sa kladú drenážne potrubia s pieskom pieskom, aby sa zlepšila filtrácia vody.

Medzi pevnými podperami na priamych úsekoch potrubí sú usporiadané špeciálne kompenzátory, ktoré uvoľňujú napätie z predĺženia potrubí, ku ktorému dochádza pri dodávaní vody s vysokou teplotou.

Najpoužívanejšie kompenzátory v tvare písmena P, ako aj uhlovité (otáčky trasy). Tieto kompenzačné zariadenia sú účinné pri priemeroch rúr do 200... 300 mm. Pri veľkých priemeroch sa používajú tesniace vložky, ktoré sú pri návrhu a prevádzke drahšie.

Aby sa zabránilo oderu rúrok, nastavte podperu pohyblivú. Pokládanie tepelných potrubí do špeciálnych kanálov umožňuje zvýšiť trvanlivosť vykurovacích sietí a znížiť tepelné straty kvôli zachovaniu tepelnej izolácie.

Aplikované návrhy tepelnej siete sú veľmi rôznorodé a závisia od dostupnosti miestnej výrobnej základne na ich výrobu. Prednosť by sa však mala venovať priemyselným veľkoplošným štruktúram.

Tepelné potrubie je možné položiť bez kanálov. Toto tesnenie je veľmi priemyselné, je to o 30 až 35% lacnejšie ako kanálové, ale vyžaduje zvláštne opatrenia na ochranu izolačných a tepelných rúrok počas prepravy a prevádzky.

Tepelné potrubia pred aplikáciou vonkajšej tepelnej izolácie vyčistiť hrdzu a zakryť ju antikoróznym povlakom.

Ako povlak pre tepelné potrubia s teplotou chladiaceho média do 100 ° C sa brizol používa v dvoch vrstvách pre tmel s tepelným izolovaním. Pri teplote horúceho nosiča až do 180 ° C sa používa tepelne odolný izolát.

Tepelná izolácia tepelných rúr je vyrobená z materiálov s nízkou tepelnou vodivosťou: rohože z minerálnych alebo staplových vlákien, polyuretánová pena, soveta, azbest atď.

Tepelné mriežky sú namontované na zváranie z bezšvíkových oceľových rúrok valcovaných za tepla (GOST 8732-78) a elektrických zváraných rohových rúrok so špirálovým zvarom (GOST 10704-91 a 8096-74). Pre potrubia vonkajších sietí teplej vody je možné použiť nekovové polymérové ​​a vinylové plastové rúry.

Diaľkové dodávky tepla súvisia s prevádzkovými ťažkosťami pri plnení rôznych požiadaviek na množstvo spotreby tepla.

Na zníženie množstva vody, ktorá cirkuluje v tepelných rúrach, teplota zásobovanej vody v vypočítanom zimnom období roka sa udržuje čo najvyššie (až do 150 ° C). Teplota vody vracajúcej sa od spotrebiteľa má tendenciu byť 70 ° C. Keď spotrebitelia menia tepelné straty v dôsledku zmien vonkajších klimatických podmienok, zásobovanie teplo sa reguluje centrálne zmenou teploty prívodnej vody v prívodnom potrubí bez zmeny jeho prietoku (kontrola kvality).