Katakan anda mahu memilih dandang, radiator dan paip untuk sistem pemanasan rumah persendirian. Nombor tugas 1 - untuk mengira beban haba untuk pemanasan, dengan kata lain, untuk menentukan jumlah penggunaan haba yang diperlukan untuk memanaskan bangunan ke suhu dalaman yang selesa. Kami mencadangkan untuk mengkaji 3 kaedah pengiraan - berbeza dalam kerumitan dan ketepatan hasilnya.
Kaedah untuk menentukan beban
Pertama, kami menerangkan maksud istilah. Beban termal adalah jumlah haba yang digunakan oleh sistem pemanasan untuk memanaskan premis ke suhu standard pada tempoh paling sejuk. Nilainya dikira dalam unit tenaga - kilowatt, kilokalori (lebih jarang - kilojoule) dan ditunjukkan dalam formula dengan huruf Latin Q.
Mengetahui beban pemanasan rumah persendirian secara amnya dan keperluan setiap bilik khususnya, tidak sukar untuk memilih dandang, pemanas dan bateri sistem air dari segi kuasa. Cara mengira parameter ini:
- Sekiranya ketinggian siling tidak mencapai 3 m, pengiraan yang diperbesar dibuat mengikut kawasan bilik yang dipanaskan.
- Dengan ketinggian siling 3 m atau lebih, penggunaan haba dipertimbangkan oleh jumlah premis.
- Penentuan kehilangan haba melalui pagar luaran dan kos pemanasan udara pengudaraan menurut SNiP.
Nota. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, kalkulator dalam talian yang terdapat di halaman pelbagai sumber Internet telah mendapat populariti yang luas. Dengan pertolongan mereka, penentuan jumlah tenaga haba cepat dan tidak memerlukan petunjuk tambahan. Minus - kebolehpercayaan hasilnya perlu diperiksa, kerana programnya ditulis oleh orang yang bukan jurutera panas.
Dua kaedah pengiraan pertama didasarkan pada penerapan ciri khas haba yang berkaitan dengan kawasan yang dipanaskan atau isipadu bangunan. Algoritma itu mudah, ia digunakan di mana-mana, tetapi memberikan hasil yang sangat tepat dan tidak mengambil kira tahap penebat pondok.
Menurut SNiP, jauh lebih sukar untuk mengira penggunaan tenaga terma menurut SNiP. Anda harus mengumpulkan banyak data rujukan dan membuat pengiraan, tetapi angka akhir akan menunjukkan gambaran sebenar dengan ketepatan 95%. Kami akan berusaha untuk mempermudah metodologi dan membuat pengiraan beban pemanasan seboleh mungkin untuk difahami.
Contohnya, projek rumah satu tingkat seluas 100 m²
Untuk menjelaskan dengan jelas semua kaedah untuk menentukan jumlah tenaga haba, kami mencadangkan untuk mengambil sebagai contoh rumah satu tingkat dengan luas 100 petak (mengikut ukuran luaran), yang ditunjukkan dalam gambar. Kami menyenaraikan ciri teknikal bangunan:
- wilayah pembinaan - sehelai iklim sederhana (Minsk, Moscow);
- ketebalan pagar luaran adalah 38 cm, bahannya adalah bata silikat;
- penebat dinding luaran - polistirena dengan ketebalan 100 mm, ketumpatan - 25 kg / m³;
- lantai - konkrit di tanah, tidak ada ruang bawah tanah;
- bertindih - papak konkrit bertetulang yang dilindungi dari sisi loteng sejuk dengan 10 cm polistirena;
- tingkap - plastik logam standard pada 2 gelas, saiz - 1500 x 1570 mm (j);
- pintu depan adalah logam 100 x 200 cm, terlindung dengan busa polistirena yang tersemperit 20 mm dari bahagian dalam.
Pondok ini mempunyai bahagian dalaman dalam bata setengah (12 cm), dandang terletak di bangunan yang berasingan. Kawasan bilik ditunjukkan pada gambar, ketinggian siling akan diambil bergantung pada kaedah pengiraan yang dijelaskan - 2,8 atau 3 m.
Kami mengira penggunaan haba mengikut kuadratur
Untuk anggaran beban pemanasan, pengiraan terma termudah biasanya digunakan: luas bangunan diambil mengikut ukuran luaran dan didarabkan dengan 100 watt. Oleh itu, penggunaan haba sebuah pondok seluas 100 m² adalah 10,000 W atau 10 kW.Hasilnya membolehkan anda memilih dandang dengan faktor keselamatan 1.2-1.3, dalam kes ini, kuasa unit diambil sama dengan 12.5 kW.
Kami mencadangkan untuk melakukan pengiraan yang lebih tepat dengan mengambil kira lokasi bilik, jumlah tingkap dan wilayah pengembangan. Oleh itu, dengan siling hingga 3 m, disarankan untuk menggunakan formula berikut:
Pengiraan dilakukan untuk setiap ruangan secara berasingan, kemudian hasilnya dijumlahkan dan dikalikan dengan pekali wilayah. Penjelasan notasi formula:
- Q adalah beban yang dikehendaki, W;
- Spom - kuadratur bilik, m²;
- q adalah petunjuk ciri khas termal yang berkaitan dengan luas bilik, W / m²;
- k - pekali dengan mengambil kira iklim di kawasan tempat tinggal.
Untuk rujukan. Sekiranya rumah persendirian terletak di zon sederhana, pekali k dianggap sama dengan satu. Di wilayah selatan, k = 0,7; di wilayah utara, nilai 1,5-2 digunakan.
Pengiraan anggaran keseluruhan penunjuk kuadratur q = 100 W / m². Pendekatan ini tidak mengambil kira lokasi bilik dan jumlah bukaan cahaya yang berbeza. Koridor di dalam pondok akan kehilangan haba lebih sedikit daripada bilik sudut dengan tingkap di kawasan yang sama. Kami mencadangkan untuk mengambil nilai ciri khas terma q seperti berikut:
- untuk bilik dengan satu dinding dan tingkap luaran (atau pintu) q = 100 W / m²;
- bilik sudut dengan satu bukaan cahaya - 120 W / m²;
- sama dengan dua tingkap - 130 W / m².
Cara memilih nilai q ditunjukkan dengan jelas di denah lantai. Contohnya, pengiraannya seperti ini:
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.
Seperti yang anda lihat, pengiraan yang disempurnakan memberikan hasil yang berbeza - sebenarnya, untuk memanaskan rumah tertentu, 100 m² akan dibelanjakan untuk 1 kW tenaga haba lebih banyak. Angka itu mengambil kira penggunaan haba untuk memanaskan udara luar yang menembus ke dalam rumah melalui bukaan dan dinding (penyusupan).
Pengiraan beban haba dengan jumlah bilik
Apabila jarak antara lantai dan siling mencapai 3 m atau lebih, pilihan pengiraan sebelumnya tidak dapat digunakan - hasilnya akan salah. Dalam kes seperti itu, beban pemanasan dianggap sesuai dengan petunjuk agregat spesifik penggunaan haba per 1 m the jumlah bilik.
Rumus dan algoritma pengiraan tetap sama, hanya parameter kawasan S yang berubah menjadi isipadu - V:
Oleh itu, satu lagi petunjuk penggunaan q tertentu diambil, merujuk kepada kapasiti kubik setiap bilik:
- bilik di dalam bangunan atau dengan satu dinding luaran dan tingkap - 35 W / m³;
- bilik sudut dengan satu tingkap - 40 W / m³;
- sama dengan dua bukaan cahaya - 45 W / m³.
Nota. Peningkatan dan penurunan pekali wilayah k diterapkan dalam formula tanpa perubahan.
Sebagai contoh, sekarang, kita menentukan beban pemanasan pondok kita, dengan ketinggian siling sama dengan 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 = 11182 W ≈ 11.2 kW.
Dapat dilihat bahawa kuasa terma yang diperlukan dari sistem pemanasan meningkat sebanyak 200 watt berbanding dengan pengiraan sebelumnya. Sekiranya kita mengambil ketinggian bilik 2,7-2,8 m dan mengira perbelanjaan tenaga melalui meter padu, maka jumlahnya akan lebih kurang sama. Artinya, kaedah ini cukup dapat digunakan untuk pengiraan bersepadu kehilangan haba di bilik dengan ketinggian apa pun.
Algoritma pengiraan mengikut SNiP
Kaedah ini adalah yang paling tepat dari semua yang ada. Sekiranya anda menggunakan arahan kami dan melakukan pengiraan dengan betul, anda boleh yakin dengan hasilnya dan memilih peralatan pemanas dengan tenang. Prosedurnya kelihatan seperti ini:
- Ukur kuadratur dinding, lantai, dan siling luaran secara berasingan di setiap bilik. Tentukan kawasan tingkap dan pintu depan.
- Hitung kehilangan haba di semua pagar luar.
- Ketahui penggunaan tenaga haba yang digunakan untuk memanaskan udara pengudaraan (penyusupan).
- Ringkaskan hasilnya dan dapatkan petunjuk sebenar beban haba.
Perkara penting. Di sebuah pondok dua tingkat, siling dalaman tidak diambil kira, kerana tidak bersempadan dengan persekitaran.
Inti pengiraan kehilangan haba agak mudah: anda perlu mengetahui berapa banyak tenaga yang hilang oleh setiap jenis struktur bangunan, kerana tingkap, dinding dan lantai terbuat dari bahan yang berbeza. Semasa menentukan kuadratur dinding luar, tolak kawasan bukaan kaca - yang terakhir membenarkan fluks haba yang lebih besar dan oleh itu dipertimbangkan secara berasingan.
Semasa mengukur lebar bilik, tambahkan separuh ketebalan partisi dalaman ke dalamnya dan tangkap sudut luar, seperti yang ditunjukkan dalam rajah. Tujuannya adalah untuk mengambil kira kuadratur penuh pagar luaran, kehilangan haba di seluruh permukaan.
Tentukan kehilangan haba dinding dan bumbung
Formula untuk mengira fluks haba yang melalui struktur jenis yang sama (contohnya dinding) adalah seperti berikut:
Tentukan notasi:
- jumlah kehilangan haba melalui satu pagar yang kami tetapkan Qi, W;
- A - kuasa dua dinding dalam ruangan yang sama, m²;
- tv - suhu yang selesa di dalam bilik, biasanya +22 ° С;
- tн - suhu minimum udara jalan yang berlangsung selama 5 hari musim sejuk yang paling sejuk (ambil nilai sebenar untuk kawasan anda);
- R adalah rintangan ketebalan pagar luar terhadap pemindahan haba, m² ° C / W.
Satu parameter yang tidak pasti kekal dalam senarai di atas - R. Nilainya bergantung pada bahan struktur dinding dan ketebalan pagar. Untuk mengira rintangan pemindahan haba, lakukan seperti berikut:
- Tentukan ketebalan bahagian sokongan dinding luaran dan, secara berasingan, lapisan penebat. Huruf dalam formula - δ, dianggap dalam meter.
- Ketahui pekali kekonduksian terma bahan struktur λ dari jadual rujukan, dan unit pengukurannya adalah W / (m ºС).
- Ganti nilai yang dijumpai dalam formula satu demi satu:
- Tentukan R untuk setiap lapisan dinding secara berasingan, tambahkan hasilnya, kemudian gunakan pada formula pertama.
Ulangi pengiraan secara berasingan untuk tingkap, dinding dan siling di dalam bilik yang sama, kemudian beralih ke bilik sebelah. Kerugian haba melalui lantai dipertimbangkan secara berasingan, seperti yang dijelaskan di bawah.
Petua. Pekali kekonduksian terma yang betul dari pelbagai bahan ditunjukkan dalam dokumentasi normatif. Bagi Rusia, ini adalah Kod Peraturan SP 50.13330.2012, untuk Ukraine - DBN V.2.6-31 ~ 2006. Perhatian! Dalam pengiraan, gunakan nilai λ yang ditentukan dalam lajur "B" untuk keadaan operasi.
Contoh Pengiraan untuk ruang tamu rumah satu tingkat (ketinggian siling 3 m):
- Luas dinding luaran bersama dengan tingkap: (5.04 + 4.04) x 3 = 27.24 m². Petak tingkap adalah 1.5 x 1.57 x 2 = 4.71 m². Kawasan pagar bersih: 27.24 - 4.71 = 22.53 m².
- Kekonduksian terma λ untuk batu bata silikat ialah 0.87 W / (m º C), busa 25 kg / m ³ - 0.044 W / (m º C). Ketebalan masing-masing 0.38 dan 0.1 m, kami menganggap rintangan pemindahan haba: R = 0.38 / 0.87 + 0.1 / 0.044 = 2.71 m² ° C / W
- Suhu luar - minus 25 ° С, di dalam ruang tamu - ditambah 22 ° С. Perbezaannya ialah 25 + 22 = 47 ° C.
- Kami menentukan kehilangan haba melalui dinding ruang tamu: Q = 1 / 2.71 x 47 x 22.53 = 391 watt.
Begitu juga, aliran haba melalui tingkap dan lantai dipertimbangkan. Rintangan termal struktur lut biasanya ditunjukkan oleh pengilang, ciri-ciri lantai konkrit bertetulang dengan ketebalan 22 cm terdapat dalam literatur normatif atau rujukan:
- R lantai bertebat = 0.22 / 2.04 + 0.1 / 0.044 = 2.38 m² ° C / W, kehilangan haba melalui bumbung adalah 1 / 2.38 x 47 x 5.04 x 4.04 = 402 W.
- Kerugian melalui bukaan tingkap: Q = 0.32 x 47 x71 = 70.8 W.
Jumlah kehilangan haba di ruang tamu (tidak termasuk lantai) ialah 391 + 402 + 70.8 = 863.8 watt. Pengiraan serupa dilakukan untuk ruangan yang tinggal, hasilnya diringkaskan.
Harap maklum: koridor di dalam bangunan tidak bersentuhan dengan cangkang luar dan kehilangan haba hanya melalui bumbung dan lantai. Perlindungan apa yang harus diambil kira dalam metodologi pengiraan, lihat video.
Pembahagian lantai menjadi zon
Untuk mengetahui jumlah haba yang hilang oleh lantai di tanah, bangunan dalam rancangan itu dibahagikan kepada zon selebar 2 m, seperti yang ditunjukkan dalam gambar rajah. Jalur pertama bermula dari permukaan luar struktur bangunan.
Algoritma pengiraan adalah seperti berikut:
- Gariskan rancangan pondok, bahagikannya menjadi jalur selebar 2 m. Jumlah zon maksimum ialah 4.
- Hitung luas lantai yang jatuh secara berasingan di setiap zon, mengabaikan bahagian dalaman. Harap maklum: kuadratur di sudut dikira dua kali (berlorek dalam gambar).
- Dengan menggunakan formula pengiraan (untuk kemudahan kita berikan lagi), tentukan kehilangan haba di semua kawasan, ringkaskan angka.
- Rintangan pemindahan haba R untuk zon I dianggap 2.1 m² ° C / W, II - 4.3, III - 8.6, selebihnya lantai - 14.2 m² ° C / W.
Nota. Sekiranya kita bercakap mengenai ruang bawah tanah yang dipanaskan, jalur pertama terletak di bahagian bawah tanah dinding, bermula dari permukaan tanah.
Lantai yang bertebat dengan bulu mineral atau busa polistirena dikira secara sama, hanya nilai tetap R yang ditambah dengan rintangan terma lapisan penebat, ditentukan oleh formula δ / λ.
Contoh pengiraan di ruang tamu rumah negara:
- Kuadratur zon I ialah (5.04 + 4.04) x 2 = 18.16 m², plot II - 3.04 x 2 = 6.08 m². Zon selebihnya tidak memasuki ruang tamu.
- Penggunaan tenaga untuk zon 1 adalah 1 / 2.1 x 47 x 18.16 = 406.4 W, untuk yang kedua - 1 / 4.3 x 47 x 6.08 = 66.5 W.
- Jumlah aliran haba melalui lantai ruang tamu ialah 406.4 + 66.5 = 473 watt.
Sekarang mudah untuk merobohkan jumlah kehilangan haba di ruangan yang berkenaan: 863.8 + 473 = 1336.8 W, bulat - 1.34 kW.
Pemanasan udara pengudaraan
Sebilangan besar rumah dan pangsapuri peribadi mempunyai pengudaraan semula jadi. Udara jalanan menembus melalui narthexes tingkap dan pintu, serta membekalkan bukaan udara. Jisim sejuk yang masuk dipanaskan oleh sistem pemanasan, menghabiskan tenaga tambahan. Cara mengetahui jumlah kerugian ini:
- Oleh kerana perhitungan penyusupan terlalu rumit, dokumen peraturan membenarkan peruntukan 3 m the udara per jam untuk setiap meter persegi perumahan. Jumlah bekalan udara L dianggap sederhana: kuadratur bilik dikalikan dengan 3.
- L adalah isipadu, dan jisim aliran udara diperlukan. Cari dengan mendarab dengan ketumpatan gas yang diambil dari jadual.
- Jisim udara m diganti dalam formula kursus fizik sekolah, yang memungkinkan untuk menentukan jumlah tenaga yang dibelanjakan.
Kami mengira jumlah haba yang diperlukan pada contoh ruang tamu yang tahan lama dengan keluasan 15.75 m². Isipadu aliran masuk L = 15.75 x 3 = 47.25 m³ / j, jisim - 47.25 x 1.422 = 67.2 kg / j. Dengan mengandaikan kapasiti haba udara (ditunjukkan oleh huruf C) sama dengan 0,28 W / (kg ºС), kita dapati penggunaan tenaga: Qvent = 0,28 x 67,2 x 47 = 884 W. Seperti yang anda lihat, angka itu cukup mengagumkan, sebab itulah pemanasan jisim udara mesti diambil kira.
Pengiraan akhir kehilangan haba bangunan ditambah penggunaan haba untuk pengudaraan ditentukan dengan menjumlahkan semua hasil yang diperoleh sebelumnya. Khususnya, beban pada pemanasan ruang tamu akan menghasilkan angka 0.88 + 1.34 = 2.22 kW. Begitu juga, semua bilik pondok dikira, pada akhir kos tenaga meningkat hingga satu digit.
Penyeselaian terakhir
Sekiranya otak anda belum mula mendidih kerana banyaknya formula 😊, pastinya menarik untuk melihat hasilnya di seluruh rumah satu tingkat. Dalam contoh sebelumnya, kami melakukan kerja utama, hanya tinggal melalui ruangan lain dan mengetahui kehilangan haba seluruh cangkang luar bangunan. Data mentah dijumpai:
- ketahanan haba dinding - 2.71, tingkap - 0.32, lantai - 2.38 m² ° С / W;
- ketinggian siling - 3 m;
- R untuk pintu depan bertebat dengan busa polistirena yang tersemperit adalah 0,65 m² ° C / W;
- suhu dalaman - 22, luaran - tolak 25 ° С.
Untuk mempermudah pengiraan, kami mencadangkan untuk membuat jadual di Exel, maka kami akan memasukkan hasil pertengahan dan akhir di sana.
Pada akhir pengiraan dan mengisi jadual, nilai penggunaan tenaga termal berikut untuk premis diperoleh:
- ruang tamu - 2.22 kW;
- dapur - 2.536 kW;
- lorong - 745 W;
- koridor - 586 W;
- bilik mandi - 676 W;
- bilik tidur - 2.22 kW;
- kanak-kanak - 2.536 kW.
Jumlah beban pada sistem pemanasan rumah persendirian 100 m² adalah 11.518 W, bulat - 11.6 kW.Perlu diperhatikan bahawa hasilnya berbeza dari kaedah pengiraan anggaran secara harfiah 5%.
Cara menggunakan hasil pengiraan
Mengetahui permintaan panas bangunan, pemilik rumah dapat:
- pilih dengan jelas kekuatan peralatan kuasa panas untuk pemanasan pondok;
- dailkan bilangan bahagian radiator yang dikehendaki;
- menentukan ketebalan penebat yang diperlukan dan melakukan penebat haba bangunan;
- mengetahui kadar aliran penyejuk di mana-mana bahagian sistem dan, jika perlu, lakukan pengiraan hidraulik saluran paip;
- Ketahui purata penggunaan haba harian dan bulanan.
Perenggan terakhir mempunyai kepentingan tertentu. Kami mendapati nilai beban panas dalam 1 jam, tetapi dapat dikira semula untuk jangka masa yang lebih lama dan mengira anggaran penggunaan bahan bakar - gas, kayu bakar atau pelet.