Розрахунок теплового навантаження потужності для системи опалення приміщення

Приблизні методики оцінки

Точний розрахунок опалення приміщення - це складна інженерна задача, яка вимагає певної кваліфікації та наявності спеціальних знань. Саме тому її найчастіше доручають фахівцям.

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

Можна виділити наступні методи визначення теплового навантаження:

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

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

Незважаючи на простоту і доступність, зазначені методи дають лише приблизну оцінку теплового навантаження вашого будинку або квартири. Результати, отримані з їх допомогою, можуть відрізнятися від реальних як в більшу, так і в меншу сторону. Недоліки пристрою малопотужної системи опалення очевидні, але і свідомо закладати необґрунтований запас по потужності також небажано. Використання більш продуктивного, ніж потрібно, обладнання призведе до його швидкого зносу, перевитрати електричної енергії і палива.

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

Точний розрахунок теплового навантаження

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

• К1 - враховує тип вікон. Для двокамерних склопакетів його значення дорівнює 1, для трикамерних - 0,85, для звичайного скління - 1, 27;
• К2 - теплоізоляція стін. Може змінюватися від 1 для пінобетону з поліпшеною теплопровідністю до 1,5 для кладки в півтора цегли або бетонних блоків;
• К3 - конфігурація приміщення (співвідношення площі вікон і підлоги). Природно, чим більше вікон, тим більше теплової енергії йде на вулицю. При розмірах скління в 20% від площі підлоги цей коефіцієнт дорівнює одиниці, при збільшенні частки вікон до 50% він також зростає до 1,5;
• К4 - мінімальна вулична температура протягом всього сезону. Тут логіка також очевидна - чим холодніше на вулиці, тим більші корективи необхідно вносити в розрахунок теплових навантажень. За одиницю береться температура -20 ° C, далі додається або віднімається з 0,1 на кожні 5 ° C;
• К5 - кількість зовнішніх стін. Для однієї стіни коефіцієнт дорівнює 1, для двох і трьох - 1,2, для чотирьох - 1,33;
• К6 - тип приміщення над розглянутої кімнатою. Якщо зверху житловий поверх - то 0,82, якщо тепле горище - 0,91, для холодного горища значення коефіцієнта одно 1,0;
• К7 - враховує висоту стель. Найчастіше це 1,0 для висоти 2,5 м або 1,05 - для 3 м.

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

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

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

де N - кількість приміщень в будинку. Цю величину зазвичай збільшують на 15-20% для створення запасу теплової енергії на непередбачені випадки: дуже сильні морози, порушення теплоізоляції, розбите вікно і т. Д.

Практичний приклад розрахунку

Як приклад розглянемо розрахунок потужності обладнання, необхідної для опалення приміщень брусового будинку площею 150 м 2. має тепле горище, три зовнішні стіни і вікна з подвійних склопакетів. Площа скління - 25%, висота стін 2,5 м. Температуру на вулиці в найхолоднішу п`ятиденку будемо вважати рівною -28 ° C.

Визначаємо поправочні коефіцієнти:

• К1 = 1,0 (двокамерний склопакет).
• К2 = 1,25 (матеріал стін - брус).
• К3 = 1,1 (для площі скління 21 - 29%).
• К4 = 1,16 (вважаємо методом інтерполяції для крайніх значень: 1,1 при -25 ° C і 1,2 при -30 ° C).
• К5 = 1,22 - три зовнішні стіни.
• К6 = 0,91 - нагорі тепле горище.
• К7 = 1,0 - висота стель 2,5 м.

Вважаємо повну теплове навантаження:

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

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

Відзначимо, що якщо б для розрахунку ми використовували спрощену методику, засновану на обліку тільки площі приміщення, то отримали 15-22,5 кВт (100-150 Вт х 150 м 2). Система працювала б на межі, без запасу по потужності. Таким чином, даний приклад ще раз підкреслює важливість застосування точних методик визначення теплових навантажень на опалення.