Sarcina termică asupra sistemului de încălzire, determinarea instrucțiunii maxime de încărcare pe oră, cu propriile lor mâini

Subiectul acestui articol - sarcina termică. Ne aflăm că acest lucru este un parametru de care depinde, și poate fi calculată. În plus, articolul va fi dat un număr de valori de referință ale rezistenței termice a diferitelor materiale care pot fi necesare pentru calcul.

Instalarea de echipamente de incalzire in casa sau de afaceri începe întotdeauna cu calcul.

Ce este acesta

Termenul este, în esență intuitiv. Sub sarcină termică se înțelege cantitatea de căldură necesară pentru a menține clădirea, un apartament sau o temperatură separată de confort interior.

Sarcina maximă pe oră la încălzire, astfel - este cantitatea de căldură care poate fi necesară pentru a menține parametrii normalizat pentru o oră în condițiile cele mai nefavorabile.

Ce condiții sunt considerate ca fiind nefavorabile? Problema este indisolubil legată de faptul că din ceea ce, de fapt, depinde de sarcina termică.

Deci, ce afectează cerința de ieșire a clădirii?

• Material și grosimea pereților. Se înțelege că peretele 1 într-o cărămidă (25 cm) și peretele de aerat la strat de spumă 15 cm dor foarte diferite cantități de energie termică.
• Materialul și structura acoperișului. Acoperiș plat mansardei dale de beton armat și izolat termic va fi, de asemenea, foarte mult diferite pierderi de căldură.
• Ventilația - este un alt factor important. performanță, prezența sau absența unor sisteme de recuperare a căldurii sale afectează cât de mult se pierde căldură din aerul evacuat.
• Zona de sticlă. Prin ferestre si fatade din sticla au pierdut mult mai multă căldură decât prin pereți solizi.

Cu toate acestea: ferestre cu geamuri triple, cu ferestre și pulverizarea eficiente energetic reduce diferența de câteva ori.

• nivelurile de insolație din regiunea dvs., gradul de absorbție a căldurii solare de acoperire și planuri de orientare a clădirii exterior în raport cu punctele cardinale. Cazuri extreme - casa situata pe tot parcursul zilei în umbra altor clădiri și de perete negru orientate spre acasă și o culoare neagră acoperiș înclinat cu o suprafață maximă la sud.

Pereții casei din fotografie este înnegrite pentru a absorbi cât mai mult căldura solară posibil.

• Delta între temperatura camerei și strada definește fluxul de căldură prin anvelopa clădirii, la o rezistență constantă la transferul de căldură. La 5 și -30 pe stradă casa va pierde diferite cantități de căldură. Reducerea, desigur, nevoia de energie termică și reducerea temperaturii în interiorul clădirii.
• În cele din urmă, proiectul are de multe ori pentru a stabili perspectivele de dezvoltare în continuare. De exemplu, în cazul în care sarcina termică curent egală cu 15 kilowați, dar în viitorul apropiat este planificat să se atașeze la casa verandă winterized - este logic să cumpere un cazan de uz casnic, cu o marjă de energie termică.

distribuire

În cazul încălzirii apei calde de energie de vârf sursă de căldură de căldură ar trebui să fie egală cu suma capacităților termice ale tuturor încălzitoare din clădire. Desigur, aspectul trebuie, de asemenea, să nu devină o strangulare.

Distribuția de aparate de încălzire în incinta este determinată de mai mulți factori:

1. Suprafața camerei și înălțimea tavanului;
2. Situat în interiorul clădirii. Corner și spațiu final pierd mai multă căldură decât cele situate în mijlocul casei.
3. Distanța de la sursa de căldură. În clădirea individuală, acest parametru indică distanța de la cazan la sistemul de incalzire centrala a unui bloc de apartamente - în baterie este conectat la fluxul de coloană sau debitul de retur și așa mai departe, care etaj locuiti.

Clarificarea: In casele cu cei care se trezesc de umplere mai mici sunt conectate în perechi. În furaj - temperatura scade odată cu creșterea de la parter la acesta din urmă, dimpotrivă, respectiv, dimpotrivă.

Cum de a distribui temperatura în cazul umplerii superioare - prea ușor de ghicit.

1. Temperatura dorită a camerei. Pe lângă filtrarea căldurii prin pereții exteriori, în timp ce în interiorul clădirii de distribuție a temperaturii prea inegală va fi migrația vizibilă a energiei termice prin sept.

Valorile recomandate sunt vârfurile tăiate după cum urmează:

1. Camera de zi în mijlocul clădirii - 20 de grade;
2. Camera de zi în colțul sau capătul casei - 22 de grade. Temperaturi mai ridicate, printre altele, previne înghețarea pereților.
3. Bucătărie - 18 grade. Ea are, de obicei, un număr mare de surse proprii de căldură - de la frigidere la mașini de gătit.
4. Baie și băi comune sunt norma 25C.

În cazul încălzirii aerului fluxul de căldură care intră într-o cameră separată, determinată de lățimea de bandă a bucșei de aer. Ca o regulă, cea mai simplă metodă de reglare - reglarea manuală a dispozițiilor reglementate prin grilele de ventilatie cu control al temperaturii pe termometru.

În cele din urmă, când este vorba de sistemul de încălzire cu surse distribuite de căldură (convector electric sau gaz, incalzire electrica prin pardoseala, radiatoare de încălzire ulei. Încălzitoare pe infraroșii și de aer condiționat) modul de temperatură necesar, pur și simplu setați pe termostat. Tot ce se cere de tine - pentru a furniza vârf dispozitivele de ieșire a căldurii la sediul căldurii de vârf.

Radiatoarele electrice și convectoare sunt echipate cu termostate. Puterea termică medie este reglată automat în funcție de necesarul de căldură camerei.

metode de calcul

Stimate cititor, ai o imaginatie buna? Să ne imaginăm o casă. Să fie carcasa barei de 20 cm, cu un pod și o podea de lemn.

Mental dorisuem și concretizării apărut în minte imaginea: dimensiunea clădirilor de locuit va fi egal cu 10 * 10 * 3 metri; Am tăiat prin pereții 8 ferestre și uși 2 - pe partea din față și o curte. Și acum a pus casa noastră ... să zicem, în orașul Kondopoga în Karelia, în cazul în care temperatura în vârf rece poate scădea până la -30 de grade.

Determinarea sarcinii termice pe încălzirea poate fi realizată în mai multe moduri diferite grade de complexitate și acuratețe a rezultatelor. Să luăm cele trei cele mai simple.

croitor existent ne oferă o modalitate simplă de a calcula. La 10 m2, având o ieșire kilowatt. Valoarea rezultată se înmulțește cu un coeficient regional:

• Pentru regiunile sudice (Coasta Mării Negre, Krasnodar) rezultatul se înmulțește cu 0.7 - 0.9.
• Moderat climă rece din regiunile Moscova și Leningrad face uz de raportul 1,2-1,3. Cred că Kondopoga noastră se încadrează tocmai în acest grup de climă.
• În cele din urmă, regiunile Orientul Îndepărtat ale coeficientului Far North variază de 1.5-2.0 pentru Novosibirsk pentru Oimyakon.

Instrucțiunile privind calculul folosind această metodă este incredibil de simplu:

1. dimensiunea Casa este de 10 * 10 = 100 m2.
2. Valoarea de bază este egală cu sarcina termică de 100/10 = 10 kW.
3. Multiplicată cu coeficientul regional de 1,3 și de a obține 13 kilowați de energie termică necesară pentru a menține confort în casă.

Acest tabel oferă pentru a merge pe moduri de a simplifica și mai mult. În general, după cum am aflat mai târziu, capacitatea în exces a cazanului nu va crea probleme.

Cu toate acestea: dacă utilizați această metodă simplă, este mai bine să facă o marjă de cel puțin 20%, pentru a compensa eroarea și frig extrem. De fapt, acesta va fi revelatoare pentru a compara 13 kW cu valorile obținute prin alte metode.

Se înțelege că prima metodă de eroare de calcul ar fi enorme:

• Înălțimea tavanului în clădiri diferite variază foarte mult. Având în vedere faptul că încălzirea nu avem zona, și un volum, și cu încălzire prin convecție cu aer cald colectează sub plafonul - este un factor important.
• Ferestrele și ușile transmit mai multă căldură decât pereții.
• În cele din urmă, va fi o greșeală evidentă de a reduce o mărime se potrivește tuturor apartament oraș (indiferent de locația în clădire) și o casă privată, care în partea de jos, de mai sus și dincolo de pereții apartamentului nu este genul de vecini și pe stradă.

Ce, va ajusta metoda.

• Pentru valoarea de bază va dura 40 de wați pe metru cub de volum camerei.
• La fiecare ușă care duce la stradă, pentru a adăuga la valoarea de bază de 200 wați. Pe fiecare fereastră - 100.
• Pentru apartamente unghiulare și de capăt într-o clădire de apartamente introduce factor de 1.2-1.3 în funcție de grosimea și materialul pereților. uz propriu la etajele extreme, în cazul în subsol si mansarda prost izolate. Pentru a multiplica valoarea casei particulare și de 1,5.
• În cele din urmă, aplicăm aceiași factori regionali, la fel ca în cazul precedent.

Zona climaterică, în orice caz, afectează calculele.

Cum este călătoare casa noastră din Karelia?

Cu toate acestea: în practică, această putere este necesară numai în câteva zile de vârf îngheț. Adesea, o soluție rezonabilă ar fi de a limita capacitatea sursei de căldură principal și un încălzitor de rezervă de cumpărare valoare mai mică (de exemplu, cazanul electric sau mai multe convectoare de gaz).

Nu fac nici o greșeală: metoda descrisă este de asemenea foarte imperfect. Suntem foarte provizoriu considerat rezistența termică a pereților și a plafonului; delta temperatură între aerul interior și exterior este, de asemenea, luată în considerare doar într-un factor regional, adică foarte aproximativ. Pretul simplifica calculele - o eroare mare.

Să ne amintim: în scopul de a menține o temperatură constantă în interiorul clădirii, trebuie să furnizeze cantitatea de energie termică egală cu întreaga pierdere prin anvelopa clădirii și de ventilație. Din păcate, aici vom avea de a simplifica calculele le sacrifică fiabilitatea datelor. În caz contrar, aceste formule va trebui să ia în considerare prea mulți factori, care sunt dificil de măsurat și de a organiza.

Pierderile de căldură sunt puternic dependente de materialul peretelui. În plus, cel puțin o treime din energia termică pierdută prin ventilație.

Formula simplificată este următoarea: Q = DT / R, unde Q - cantitatea de căldură care își pierde structura 1 m2 îngrădire; DT - delta temperatură între temperaturile interne și externe, și R - rezistența la căldură.

Notă: vorbim despre pierderea de căldură prin pereți, podeaua și tavanul. În medie, aproximativ 40% din caldura se pierde prin aerisire. Pentru a simplifica calculele vom calcula pierderile de căldură prin anvelopa clădirii, și apoi pur și simplu le multiplica cu 1,4.

Delta temperatura măsurată cu ușurință, dar în cazul în care pentru a ajunge pe rezistența termică a datelor?

Din păcate - doar directoare. Aici este un tabel pentru unele soluții populare.

• Perete în trei cărămizi (79 cm) are o rezistență la transfer de căldură în 0.592 m2 * C / W.
• zid de cărămidă 2.5-0.502.
• Wall două cărămizi - 0.405.
• caramida de perete (25 cm) - 0,187.
• Log casa cu un diametru de 25 cm busteni - 0.550.
• Aceeași, dar buștenilor diametrul de 20 cm - 0.440.
• Jurnal de cabină a lemnului de 20 cm - 0.806.
• O casa din lemn jurnal de 10 cm grosime - 0,353.
• Cadru de perete 20 cm de vată minerală groasă izolare - 0,703.
• Perete din beton expandat sau aerat, cu o grosime de 20 de centimetri - 0.476.
• La fel, dar cu o grosime crescută la 30 cm - 0.709.
• Ipsos 3 cm grosime - 0.035.
• Tavan sau podea mansarda - 1,43.
• pardoseală din lemn - 1,85.
• Ușă dublă din lemn - 0,21.

Tabelul conține un număr de valori pentru încălzitoare populare de diferite grosimi.

Acum, înapoi la casa noastră. Ce opțiuni avem?

• delta temperatură de vârf în vreme rece ar fi egal cu 50 de grade (+20 și -30 în exterior).
• Pierderile de căldură prin metru pătrat de podea va fi de 50 / 1,85 (rezistența la căldură a podelei de lemn) = 27,03 wați. Pe podea - 27,03 * 100 = 2703 wați.
• Se calculează pierderea de căldură prin tavan (50 / 1,43) * 100 = 3497 wați.
• Zona de perete este (10 * 3) * 4 = 120 m2. Din moment ce avem pereti din lemn santtimetrovogo 20, parametrul R este egal cu 0,806. Pierderile de căldură prin pereții sunt (50 / 0,806) * 120 = 7444 wați.
• Acum, se adaugă valoarea rezultată: 2703 + 3497 + 7444 = 13644. Asta-i cât de mult casa noastră se pierde prin tavan, podea și pereți.

Notă: pentru a nu calcula proporția de metri pătrați, am ignorat diferența în conductivitatea termică a pereților și ferestre cu uși.

• Apoi se adaugă o pierdere de 40% în ventilație. 13644 * 1.4 = 19101. Conform acestui calcul, ar trebui să fie suficient de cazan 20 kW.

Concluzii și rezolvarea problemelor

După cum puteți vedea, metodele existente de calcul a sarcinii termice cu mâinile lor da o marjă foarte mare de eroare. Din fericire, capacitatea în exces a cazanului nu va afecta:

• Cazane de gaz funcționează la eficiență redusă de putere este, practic, fără a cădea, și condensare și merge la cel mai eficient mod la sarcină parțială.
• Același lucru se aplică solyarovoe cazanelor.
• Echipament electric de incalzire de orice tip are întotdeauna o eficiență de 100 la suta (desigur, acest lucru nu se aplică în cazul pompelor de căldură). Recall fizica: putere deplină, nu a fost cheltuită pe a face lucru mecanic (adică în mișcare de masă împotriva vectorului gravitației), în cele din urmă cheltuit pe încălzire.

Singurul tip de cazane, care lucrează la o putere mai mică decât cea nominală contraindicata - solid. control al puterii se realizează în ele mod primitiv - restrâns flux de aer în cuptor.

Care este rezultatul?

1. Dacă arde de combustibil insuficient oxigen incomplet. Ea produce mai mult de cenușă și funingine particule care poluează cazan, coșul de fum și atmosfera.
2. Consecință a arderii incomplete - care se încadrează randamentul cazanului. Este logic: la urma urmei, o parte din combustibil părăsește oala înainte de ars.

Limitarea puterii cazanului cu combustibil solid afectează eficiența.

Cu toate acestea, există o modalitate simplă și elegantă - includerea în circuitul de încălzire de stocare a căldurii. Capacitatea rezervorului de izolație până la 3000 de litri este conectat între sursa și linia de retur, astfel, deschiderea acestora; formând astfel o buclă mică (între cazan și capacitatea tampon) și mari (între rezervor și radiatoare).

Cum un astfel de sistem?

• Aprindeți cazanul funcționează la capacitate nominală. Astfel, din cauza circulației naturale sau forțată a schimbătorului de căldură cedează căldura la capacitatea sa de tampon. După ce combustibilul este ars, în mica circulație în buclă se oprește.
• Următoarele câteva ore lichidul de răcire trece prin bucla mare. Capacitatea bufferului dă treptat radiatoarele acumulate sau pardoseli radiante.

După cum puteți vedea, în acest caz, sursa de alimentare pentru cazanul va avea un efect foarte pozitiv - un interval de timp mai mare între fătări (a se vedea, de asemenea, articolul „Proiectare de temperatură pentru încălzirea aerului exterior de proiectare și de dependență față de temperatura lichidului de răcire“).

O soluție simplă la o problemă complexă.

concluzie