Тепловой расчёт системы отопления: как грамотно сделать расчет нагрузки на систему, метод расчета и формула

Содержание

Понятия тепловой нагрузки

Расчет теплопотерь производится отдельно для каждого помещения, в зависимости от площади или объема

Отопление помещения компенсирует потери тепла. Тепло постепенно отводится через стены, фундамент, окна и двери. Чем ниже температура наружного воздуха, тем быстрее тепло передается наружу. Для поддержания комфортной температуры внутри здания устанавливаются обогреватели. Их производительность должна быть достаточно высокой, чтобы покрыть потери тепла.

Тепловая нагрузка определяется как сумма тепловых потерь здания, равная необходимой тепловой мощности. Подсчитав, сколько и как теряет тепло дом, выясняют мощность системы отопления. Итого не хватает. Комната с 1 окном теряет меньше тепла, чем комната с 2 окнами и балконом, поэтому показатель рассчитывается отдельно для каждой комнаты.

При расчете обязательно учитывайте высоту потолка. Если она не превышает 3 м, расчет производится исходя из размеров участка. Если высота составляет от 3 до 4 м, расход рассчитывается по объему.


Расчет тепловой нагрузки на отопление помещения. Исходные данные

Данный расчет производился для определения фактической тепловой нагрузки на отопление нежилых помещений.

Покупатель Редактирование газет
Адрес объекта Самарская область, Тольятти
Договор теплоснабжения отсутствующий
Кол-во этажей в здании 3 этажа
Этаж, на котором расположены зарегистрированные помещения 1-й этаж
Высота этажа 3м.
Отопительная система одинарная труба
Тип наполнения Низший
График температуры 95-70 ° С
График расчетных температур для этажей, на которых расположены помещения 95-70 ° С
ГВС
Расчет температуры воздуха в помещении + 20 лет
Техническая документация отправлена Копия плана БТИ крупным планом. Справка о штатном расписании
комната нет кол-во обогревателя на полу Фото утеплителя Технические данные каменки
22 1 Радиатор чугунный М-140-АО 7 секций
17 2 Радиатор чугунный М-140-АО 7 секций
17 3 Радиатор чугунный М-140-АО 9 секций
17 4 Радиатор чугунный М-140-АО 7 секций
15 5 Радиатор чугунный М-140-АО 7 секций
78 6 Радиатор чугунный М-140-АО 8 секций
76 7 Радиатора нет, трубы забиты

Мнение: отопительное обследование для выявления утечек

Введение

Требования к определению тепловых нагрузок потребителей при разработке схем теплоснабжения отражены в следующих нормативных и законодательных актах:
— Федеральный закон от 27 июля 2010 г. 190-ФЗ ;

— Приказ Минрегиона РФ от 28 февраля 2009 г. 610 ;

Договорные нагрузки обычно рассчитываются на основе проектных данных. Расчетные нагрузки на отопление в основном зависят от проектных параметров микроклимата помещения, расчетной температуры наружного воздуха в отопительный период (принимается равной температуре самой холодной пятидневки с безопасностью 0,92 а 8. СП 131.13330.2012) и теплоизоляционные характеристики конструкций защитной оболочки. Расчетные нагрузки на горячее водоснабжение зависят от объема потребления горячей воды и ее расчетной температуры.

За последние 20-30 лет многие из вышеперечисленных параметров и характеристик многократно менялись. Изменились методы расчета тепловых нагрузок, требования к тепловой защите ограждающих конструкций. В частности, класс энергоэффективности многоквартирных домов (МКБ) определяется на основании сопоставления (определения величины отклонения) фактических или расчетных значений (для вновь построенных, реконструируемых и капитально отремонтированных МКД) показателя удельный годовой расход энергоресурсов, отражающий удельный расход энергоресурсов на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение и базовые значения показателя удельного расхода энергоресурсов в многоквартирном доме. В этом случае фактические (рассчитанные) значения должны быть приведены к расчетным условиям для сопоставимости с лежащими в основе значениями. Фактические значения показателя удельного годового расхода энергоресурсов определяются на основании показаний общих приборов учета дома.

Изменился и сам климат, в результате чего, например, для St температура периода потепления повысилась на 0,5 ° (с –1,8 до –1,3 ° С).

Помимо перечисленных факторов, потребители тепловой энергии сами вносят свой вклад в мероприятия по энергосбережению, например, заменяя деревянные окна в квартирах на более герметичные, пластиковые.

Все эти изменения, вместе взятые, способствуют тому, что фактическое потребление тепла и договорные тепловые нагрузки потребителей тепла различаются.

Примеры схем теплоснабжения, разработанные для ряда крупных населенных пунктов (например, Нижнего Новгорода), показали, что если договорная нагрузка принимается за фактическую (нагрузку, указанную в договорах теплоснабжения), это создает мощность при избыточном отпуске тепла организации. Значительная доля нагрузки в этом случае оказывается невостребованной, но при этом сохраняются постоянные эксплуатационные расходы, что негативно сказывается как на эффективности работы теплоснабжающих организаций (ТСО), так и потребителя тепловой энергии.

В стратегии отмечается, что технология, используемая в настоящее время для планирования систем теплоснабжения, приводит к ненужным инвестициям, созданию избыточных тепловых мощностей во всех элементах энергосистем и поддержанию низкого уровня эффективности всего сектора.

Актуальность затронутой в статье темы обусловлена ​​отсутствием в действующих нормативно-правовых актах методики определения фактических тепловых нагрузок в расчетных элементах территориального распределения при расчетных температурах наружного воздуха, проблемы соответствия с фактическими тепловыми нагрузками, используемыми для инвестиционного планирования в схемах теплоснабжения с ТШО, а также последствиями некорректного анализа тепловых нагрузок потребителей, установленных в договорах теплоснабжения.

Пример простого расчета

Для здания со стандартными параметрами (высота потолка, размер помещения и хорошие теплоизоляционные характеристики) можно применить простое соотношение параметров, скорректированное на коэффициент, зависящий от региона.
Допустим, жилой дом находится в Архангельской области и его площадь составляет 170 кв. Тепловая нагрузка составит 17 * 1,6 = 27,2 кВт / ч.

Это определение тепловых нагрузок не принимает во внимание многие важные факторы. Например, конструктивные характеристики конструкции, температура, количество стен, соотношение площадей стен к оконным проемам и т.д. Поэтому такие расчеты не подходят для серьезных проектов систем отопления.

Для примера – проект одноэтажного дома 100 м²

Чтобы наглядно объяснить все методы определения количества тепловой энергии, предлагаем взять в качестве примера одноэтажный дом общей площадью 100 квадратов (для внешнего измерения), показанный на чертеже. Перечислим технические характеристики здания:

  • район строительства — зона с умеренным климатом (Минск, Москва);
  • толщина внешних заборов — 38 см, материал — силикатный кирпич;
  • утепление наружных стен — пенополистирол толщиной 100 мм, плотность — 25 кг / м³;
  • чердаки — бетон на земле, подвала нет;
  • перекрытие — железобетонные плиты, утепленные со стороны холодного чердака пеной 10 см;
  • окна — стандартные металлопластиковые на 2 стекла, габариты — 1500 х 1570 мм (в);
  • входная дверь — металлическая 100 х 200 см, утепленная изнутри пенополистиролом 20 мм.

Планировка одноэтажного дома

В коттедже есть внутренние перегородки в полукирпич (12 см), котельная находится в отдельно стоящем здании. Площади комнат указаны на чертеже, высота потолков будет принята по объясненной методике расчета — 2,8 или 3 м.

Энергетическое обследование проектируемых режимов работы системы теплоснабжения

При проектировании система теплоснабжения ЗАО «Термотрон-завод» была рассчитана на максимальные нагрузки.

Система рассчитана на 28 потребителей тепла. Особенность системы теплоснабжения заключается в том, что часть потребителей тепла поступает от выхода котельной в основной корпус завода. Кроме того, потребителем тепла является главное здание станции, поэтому остальные потребители находятся за основным зданием станции. То есть главный корпус станции является внутренним потребителем тепла и транзитом по теплоснабжению для последней группы потребителей тепловой нагрузки.

Котельная предназначена для паровых котлов ДКВР 20-13 в количестве 3 шт., Работающих на природном газе, и водогрейных котлов ПТВМ-50 в количестве 2 шт.

Одним из важнейших этапов проектирования тепловых сетей было определение расчетных тепловых нагрузок.

Расчетный расход тепла на обогрев каждого помещения можно определить двумя способами:

— из уравнения теплового баланса окружающей среды;

— исходя из конкретной отопительной характеристики здания.

Расчетные значения тепловых нагрузок производились по совокупным показателям, исходя из объемов построек по участку .

Расчетный расход тепловой энергии на обогрев i-го производственного помещения, кВт, определяется по формуле:

, (1)

где: — коэффициент учета для строительной площадки компании:

(2)

где — удельная тепловая характеристика здания, Вт / (м3.К);

— объем здания, м3;

— расчетная температура воздуха в рабочей зоне, ;

— расчетная температура наружного воздуха для расчета тепловой нагрузки, для г. Брянска -24.

Определение расчетного расхода тепла на отопление помещений предприятия производилось исходя из удельной тепловой нагрузки (таблица 1).

Таблица 1 Расход тепла на отопление для всех помещений предприятия

п / пн Имя объекта Объем здания, В, м3 Удельная тепловая характеристика q0, Вт / м3К Коэффициент

а также

Расход тепла на отопление

, кВт

1 Кафетерий 9894 0,33 1.07 146,58
2 Научно-исследовательский институт художников 888 0,66 1.07 26,46
3 НИИ ТЭН 13608 0,33 1.07 201,81
4 Соберите почтовые движки 7123 0,4 1.07 128 043
5 Площадь модели 105576 0,4 1.07 1897,8
6 Отдел живописи 15090 0,64 1.07 434,01
7 Гальваническое отделение 21208 0,64 1.07 609,98
восемь Пустой раздел 28196 0,47 1.07 595,55
девять Тепловая секция 13075 0,47 1.07 276,17
10 Компрессор 3861 0,50 1.07 86,76
одиннадцать Принудительная вентиляция 60 000 0,50 1.07 1348,2
12 Расширение отдела кадров 100 0,43 1.07 1,93
13 Принудительная вентиляция 240 000 0,50 1.07 5392,8
14 Контейнерный цех 15552 0,50 1.07 349,45
15 Управление заводом 3672 0,43 1.07 70,96
16 Класс 180 0,43 1.07 3,48
17 Технический отдел 200 0,43 1.07 3,86
18 Принудительная вентиляция 30 000 0,50 1.07 674,1
19 Площадь шлифования 2000 г 0,50 1.07 44,94
ветры Гараж — Лада и ПЧ 1089 0,70 1.07 34,26
21 год Литейный цех / ЛМК./

90201 0,29 1.07 1175,55
22 Гараж научно-исследовательский институт 4608 0,65 1.07 134,60
23 Насосная станция 2625 0,50 1.07 58,98
24 Научно-исследовательские институты 44380 0,35 1.07 698,053
25 Запад — Лада 360 0,60 1.07 9,707
26 год ЭП «Кутепов» 538,5 0,69 1.07 16,69
27 Лескозмаш 43154 0,34 1.07 659,37
28 год АО «КПД Строительство 3700 0,47 1.07 78,15

ИТОГО ПО ЗАВОДУ:

Расчетный расход тепловой энергии на отопление ЗАО «Термотрон-завод» составляет:

Общее тепловыделение для всей компании составляет:

Расчетные тепловые потери для завода определяются как сумма расчетного расхода тепла на отопление всей компании и общего тепловыделения и составляют:

Расчет годового расхода тепла на отопление

Поскольку предприятие ЗАО «Термотрон-завод» работало в 1 смену и в выходные дни, годовой расход тепла на отопление определяется по формуле:

(3)

где: — средний расход тепла на резервное отопление за отопительный период, кВт (резервный обогрев обеспечивает температуру воздуха в помещении);

, — количество рабочих и нерабочих часов на период прогрева соответственно. Количество рабочих часов определяется умножением продолжительности периода разминки на учетный коэффициент количества дневных рабочих смен и количества рабочих дней в неделю.

Компания работает посменно с выходными.

(4)

Следовательно

(5)

где: — средний расход тепла на отопление за отопительный период, определяемый по формуле:

… (6)

В связи с тем, что предприятие работает не круглосуточно, тепловая нагрузка в режиме ожидания рассчитывается для средней и расчетной температуры наружного воздуха по формуле:

(восемь)

Затем определяется годовой расход тепла:

Скорректированный график тепловой нагрузки для средней и расчетной наружной температуры:

(10)

Определите начальную и конечную температуру отопительного периода

, (одиннадцать)

Итак, берем температуру в начале окончания отопительного периода = 8.

Считаем расход теплоты по квадратуре

Для приблизительной оценки тепловой нагрузки обычно используется простейший тепловой расчет — площадь здания берется на внешние размеры и умножается на 100 Вт. В итоге расход тепла для загородного дома площадью 100 м² составит 10 000 Вт или 10 кВт. Результат позволяет выбрать котел с запасом прочности 1,2-1,3, в этом случае мощность агрегата равна 12,5 кВт.

Предлагаем провести более точные расчеты с учетом расположения комнат, количества окон и региона застройки. Поэтому при высоте потолка до 3 м рекомендуется использовать следующую формулу:

Определение затрат на электроэнергию по площади

Расчет производится отдельно для каждой комнаты, затем результаты суммируются и умножаются на региональный коэффициент. Расшифровка обозначений формул:

  • Q — требуемая величина нагрузки, Вт;
  • Спом — площадь помещения, м²;
  • q — показатель удельных тепловых характеристик, относящихся к площади помещения, Вт / м2²;
  • k — коэффициент, учитывающий климат в районе проживания.

Для справки. Если частный дом расположен в зоне умеренного климата, коэффициент k принимается равным единице. В южных регионах k = 0,7, в северных регионах используются значения 1,5-2.

В примерном расчете по общей квадратуре показатель q = 100 Вт / м². Такой подход не учитывает расположение комнат и разное количество световых проемов. Коридор внутри коттеджа будет терять гораздо меньше тепла, чем угловая спальня с окнами такой же площади. Предлагается принять значение удельной тепловой характеристики q следующим образом:

  • для помещений с внешней стеной и окном (или дверью) q = 100 Вт / м²;
  • угловые комнаты со светлым проемом — 120 Вт / м²;
  • то же, с двумя окнами — 130 Вт / м².

Выбор конкретных тепловых характеристик

Как правильно выбрать значение q, четко указано на плане здания. Для нашего примера расчет выглядит так:

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 Вт ≈ 11 кВт.

Как видите, отточенные расчеты дали другой результат: фактически 1 кВт дополнительной тепловой энергии будет потрачен на обогрев конкретного дома площадью 100 м². Цифра учитывает расход тепла на обогрев наружного воздуха, поступающего в дом через отверстия и стены (инфильтрации).

Простые способы

Любая методика расчета тепловой нагрузки позволяет подобрать оптимальные параметры системы отопления. Кроме того, этот показатель помогает определить необходимость проведения работ по улучшению теплоизоляции здания. Сегодня для расчета тепловой нагрузки используются два довольно простых метода.

1 В зависимости от площади

Расчет тепловой нагрузки на отопление
Если все помещения в здании имеют стандартные габариты и хорошую теплоизоляцию, то можно использовать методику расчета необходимой мощности отопительного оборудования в зависимости от площади. В этом случае на каждые 10 м2 помещения необходимо производить 1 кВт тепловой энергии. Поэтому полученный результат необходимо умножить на поправочный коэффициент климатической зоны.

Это простейший метод расчета, но у него есть серьезный недостаток: очень большая погрешность. При расчетах учитывается только климатический район. Однако на эффективность системы отопления влияет множество факторов. Поэтому не рекомендуется использовать эту технику на практике.

2 Укрупненные вычисления

При применении метода расчета тепла по совокупным показателям погрешность расчета будет меньше. Этот метод часто использовался впервые для определения тепловой нагрузки в ситуации, когда точные параметры конструкции были неизвестны. Для определения параметра используется формула расчета:

Qda = q0 * a * Vn * (tvn — tnro),

где q0 — удельная тепловая характеристика конструкции;

а — поправочный коэффициент;

Vн — внешний объем здания;

tвн, tнро — значения температуры внутри дома и снаружи.

Расчет тепловых нагрузок по совокупным показателям

В качестве примера расчета тепловых нагрузок по совокупным показателям можно рассчитать максимальный показатель для системы отопления здания по наружным стенам площадью 490 м2. Двухэтажное здание общей площадью 170 м2 находится в Санкт-Петербурге.

Во-первых, нужно с помощью нормативного документа установить все необходимые исходные данные для расчета:

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

Расчет тепловой нагрузки по увеличенным показателям

Предполагая, что минимальная температура зимой составляет -15 градусов, все известные значения можно подставить в формулу — Q = 0,49 * 1 * 490 (22 + 15) = 8,883 кВт. При простейшей методике расчета базового показателя тепловой нагрузки результат будет выше — Q = 17 * 1 = 17 кВт / ч. При этом сводный метод расчета показателя нагрузки учитывает значительно большее количество факторов:

  • Оптимальные температурные параметры в помещении.
  • Общая площадь дома.
  • Температура наружного воздуха.

Кроме того, эта методика позволяет с минимальной погрешностью рассчитать мощность каждого радиатора, установленного в отдельном помещении. Единственный его недостаток — невозможность рассчитать теплопотери здания.

Расчет по радиаторам отопления на площадь

Укрупненный расчет

Если на 1 кв.м требуется 100 Вт тепловой энергии, то комната площадью 20 кв.м должна получать 2000 Вт. Типичный восьмисекционный радиатор генерирует около 150 Вт тепла. Делим 2000 на 150, получаем 13 разделов. Но это масштабный расчет тепловой нагрузки.

Точный расчет

Точный расчет производится по следующей формуле: Qt = 100 Вт / м2. × S (местный) кв. × q1 × q2 × q3 × q4 × q5 × q6 × q7, где:

  • q1 — тип остекления: нормальное = 1,27; двойной = 1,0; тройной = 0,85;
  • q2 — утепление стен: слабое или отсутствует = 1,27; стена облицованная 2 кирпича = 1,0, современная, высокая = 0,85;
  • q3 — отношение общей площади оконных проемов к площади пола: 40% = 1,2; 30% = 1,1; 20% — 0,9; 10% = 0,8;
  • q4 — минимальная наружная температура: -35 С = 1,5; -25 ° С = 1,3; -20 С = 1,1; -15C = 0,9; -10 C = 0,7;
  • q5 — количество внешних стен в комнате: все четыре = 1,4, три = 1,3, угловая комната = 1,2, одна = 1,2;
  • q6 — тип расчетного помещения над расчетным: холодный чердак = 1,0, теплый чердак = 0,9, отапливаемая жилая = 0,8;
  • q7 — высота потолка: 4,5 м = 1,2; 4,0 м = 1,15; 3,5 м = 1,1; 3,0 м = 1,05; 2,5 метра = 1,3.

Теги: здания, отопление

Особенности расчета

Чтобы самостоятельно подготовить расчет нагрузки, вам понадобится документация.

Формула
Формула

  • СП 131.13330.2012 Климатология зданий;
  • Методика определения количества тепловой энергии, теплоносителя в городских системах водоснабжения тепла от 06 мая 2000 г., п. 105;
  • ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны»;
  • ГОСТ 30494-2011 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещении».

Стандарты содержат параметры для расчета нагрузки на здание, за исключением:

  • Месторасположение здания;
  • Объем здания, рассчитанный по внешнему периметру. Параметр можно взять из технической документации на дом (техпаспорт), определить самостоятельно путем замера.
  • Назначение сданного дома в эксплуатацию (жилое, административное, лечебное, санаторно-курортное).
  • Высота для расчета коэффициента инфильтрации является показателем устойчивости к ветровым и тепловым нагрузкам.

Список нормативно-технической и специальной литературы

Расход тепла рассчитывается согласно и с учетом требований следующих документов:

  1. Методические указания по определению расхода топлива, электроэнергии и воды на производство тепла отопительными котлами муниципальных теплоэнергетических предприятий (Государственная академия коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова, 2002г.);
  2. СНиП 23-01-99 * «Климатология зданий»;
  3. Расчет систем центрального отопления (Р.В. Щекин, В.А. Березовский, В.А. Потапов, 1975г.);
  4. Пособие конструктора «Внутренние устройства сантехники» (И.Г. Староверов, 1975г.);
  5. СП30.13330 СНиП 2.04.-85 * «Внутренний водопровод и канализация зданий».
  6. «Технический регламент по безопасности зданий и сооружений».
  7. СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»
  8. СНиП 23-01-99 * «Строительная климатология»
  9. СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий»
  10. ГОСТ Р 54853-2011. Здания и сооружения. Метод определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций с помощью теплосчетчика
  11. ГОСТ 26602.1-99 «Блоки оконные и дверные. Методы определения сопротивления теплопередаче»
  12. ГОСТ 23166-99 «Блоки оконные. Общие технические условия»
  13. ГОСТ 30971-2002 «Швы сборочные для стыковки оконных блоков с проемами стен. Общие технические условия»
  14. Федеральный закон Российской Федерации от 23 ноября 2009 г. N 261-ФЗ «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и внесение изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации”.
  15. Приказ Минэнерго России от 30 июня 2014 г. N 400 «Об утверждении требований к проведению энергетического обследования и его результатов, а также правил отправки копий энергетического паспорта, составленного по результатам проведения энергетического обследования» энергетический обзор”.

Пример расчета тепловых нагрузок объекта коммерческого назначения

Этот номер находится на 2 этаже 4-этажного дома. Расположение — Москва.

Исходные данные по объекту

Адрес объекта г. Москва
Кол-во этажей в здании 4 этажа
Этаж, на котором расположены зарегистрированные помещения первый
Площадь обследованного помещения 112.9 кв.м
Высота этажа 3,0 м
Отопительная система Одиночная трубка
График температуры 95-70 град. С УЧАСТИЕМ
График расчетных температур для пола, на котором находится комната 75-70 град. С УЧАСТИЕМ
Тип наполнения Начальство
Расчет температуры воздуха в помещении + 20 градусов Do
Радиаторы отопления, тип, количество Радиаторы чугунные М-140-АО — 6 шт. Радиатор биметаллический Global (Глобал) — 1 шт.
Диаметр трубы отопления DN-25 мм
Длина трубы подачи тепла L = 28,0 мт.
ГВС отсутствующий
Вентиляция отсутствующий
Договорная тепловая нагрузка (час / год) 0,02 / 47,67 Гкал

Расчетная теплоотдача установленных радиаторов отопления с учетом всех потерь составила 0,007457 Гкал / час.

Максимальный расход тепловой энергии на отопление помещений составил 0,001501 Гкал / час.

Максимальное конечное потребление составляет 0,008958 Гкал / час или 23 Гкал / год.

Соответственно, рассчитываем годовую экономию на отоплении этого помещения: 47,67-23 = 24,67 Гкал / год. Таким образом, вы можете сократить расходы на отопление почти вдвое. А если учесть, что в настоящее время средняя стоимость Гкал в Москве составляет 1,7 тысячи рублей, то годовая экономия в денежном выражении составит 42 тысячи рублей.

Тепловые пункты ТП

Отопительные агрегаты согласно СНиП * делятся на:

  • индивидуальные тепловые пункты (ИТП) — организовать подключение систем отопления, вентиляции, технологических систем и горячего водоснабжения в здании;
  • пункты центрального отопления (ЦТП) — аналогичного назначения для двух и более объектов.

На тепловых пунктах предусмотрена установка оборудования, запорно-регулирующей арматуры, приборов КИПиА, автоматики, выполняющих следующие функции:

  • преобразование физического состояния теплоносителя (из пара в жидкость) или его свойств;
  • контроль физических характеристик рабочего тела (обязательное наличие);
  • учет расхода тепла (наличие обязательно), рабочей жидкости и количества конденсата;
  • регулирование расхода рабочего тела и его перераспределение по теплопроводным контурам (через подводящие отводы в котельную или в линию ИТП);
  • защита тепловой сети от аварийного превышения параметров вектора;
  • наполнение и пополнение теплопотребляющих стояков;
  • собирать, охлаждать, возвращать сконденсировавшуюся жидкость в контур и следить за ее состоянием;
  • накопление тепла;
  • водоподготовка для систем горячего водоснабжения.

ИТП размещается в каждом здании, вне зависимости от наличия ТЭЦ, его основная функция — подключение объекта к тепловым сетям с выполнением мероприятий, не принятых на ТЭЦ.

Рис. 4 Параметры некоторых типов систем отопления различного назначения по СНиП

Формула расчета в Гкал

Расчет тепловой нагрузки на отопление здания при отсутствии теплосчетчиков проводится по формуле Q = V * (T1 — T2) / 1000, где:

  • V — объем воды, потребляемой системой отопления, измеряется в тоннах или кубометрах.,
  • Т1 — температура горячей воды. Он измеряется в C (градусах Цельсия), а для расчетов берется температура, соответствующая определенному давлению в системе. У этого показателя есть название — энтальпия. Если невозможно точно определить температуру, то средние показатели 60-65 С.
  • Т2 — температура холодной воды. Его часто практически невозможно измерить, и в этом случае используются постоянные показатели, зависящие от региона. Например, в одном из регионов в холодное время года показатель будет 5, в теплое время года — 15.
  • 1.000 — коэффициент для получения результата расчета в Гкал.

Для системы отопления с замкнутым контуром тепловая нагрузка (Гкал / ч) рассчитывается иначе: Qfrom = α * qо * V * (tv — tn.r) * (1 + Kn.r) * 0,000001, где:

  • α — коэффициент, предназначенный для поправки на климатические условия. Следует учитывать, если наружная температура отличается от -30 C;
  • V — объем здания по внешним замерам;
  • qо — удельный показатель нагрева конструкции при заданном tн.р = -30 С, измеряемый в Ккал / м3 * С;
  • tv — расчетная внутренняя температура в здании;
  • tн.р — уличная температура, рассчитанная для составления проекта системы отопления;
  • Кн.р — коэффициент инфильтрации. Это вызвано взаимосвязью между тепловыми потерями проектного здания и инфильтрациями и теплопередачей через внешние элементы конструкции при уличной температуре, которая устанавливается в рамках разрабатываемого проекта.

Расход теплоносителя через 1м.п чугунных радиаторов

Расход охлаждающей жидкости через чугунные радиаторы на 1 мп

Пособие конструктора «Сантехнические внутренние устройства» (И.Г. Староверов, 1975), таблица 12.3, стр. 47

Определим расход теплоносителя через одну секцию чугунного радиатора кг/ч

35:10 = 3,5 кг / ч теплового векторного потока через сечение (G), где:

10 кусочков. — количество секций в радиаторе 1 п.м;

35 кг / ч — расход хладагента через радиатор на 1 мп.

Расход теплоносителя через 1м.п отопительных приборов

Расчетная площадь поверхности нагрева модульных радиаторов Fp исходя из количества секций в радиаторе
Число
ni секции
Радиатор
М-140-АО М-140 (М-140-А) М-140-АО-300 М-90 РД-90
Поверхность нагрева секции, ecm
0,35 0,31 0,217 0,26 0,275
2 0,84 0,76 0,59 0,67 0,70
3 1.18 1.07 0,80 0,93 0,97
4 1,52 1,37 1.01 1.18 1,25
5 1,84 1,67 1,22 1,43 1,50
6 2,16 1,98 1,43 1,68 1,73
7 2,54 2,26 1,64 1,93 2,01
восемь 2,82 2,52 1,85 2,19 2,28
девять 3,15 2,83 2,06 2,44 2,56
10 3,49 3.1 2,27 2,69 2,80
одиннадцать 3,82 3,39 2,47 2,94 3,05
12 4,12 3,68 2,68 3,19 3,30
13 4,45 3,96 2,89 3,45 3,57
14 4,77 4,26 3.10 3,70 3,86
15 5,08 4,58 3,31 3,95 4.06
16 5,42 4.82 3,52 4.20 4,32
17 5,73 5,09 3,73 4,45 4,54
18 6,05 5,39 3,94 4,71 4,80
19 6,37 5,67 4,15 4,96 5,07
ветры 6,70 5,96 4,36 5.21 5,33
21 год 7.01 6,24 4,57 5,46 5,59
22 7,34 6.58 4,78 5,71 5,85
23 7,65 6,81 4,99 5,97 6,11
24 7,99 7.10 5.20 6,22 6,37
24 8.31 7,38 5,41 6,47 6.57
Пособие конструктора «Внутренние сантехнические устройства» (И.Г. Староверов, 1975), таблица 12.13, стр. 67

Данные по 1-му (7 секций) радиаторам выделены красным цветом, зеленым — 2-м (8 секций), синим — 3-м (9 секций) типам.

Определяем расчетную формулу плотности теплового потока на 1 ЭЦМ поверхности нагрева нагревательных чугунных радиаторов Gотн / Fp ≤ 7 o

Grel / Fp ≥ 7

Радиаторы М-140-АО 7 секций (4 радиатора)

Grel / Fp = (3,5 x 7): 17,4: 2,54 = 0,55

Итого: 0,55 <7

Полученное значение меньше 7, дальнейшие расчеты будут производиться по формуле из таблицы ниже.

Рассчитываем теплоотдачу чугунных радиаторов.

3,5 х 7 = 24,5 кг / час расхода воды в радиаторе

qe = 1,89 / φ ∆tav1,32 = 1,89 / 1,05 x ((95,0 + 70,0): 2-20) 1,32 = 422,5 Ккал / (ч

0,35×7 = 2,45 см

422,5 х 2,45 х 4 = 4140,5 Ккал / ч

Радиаторы М-140-АО 8 секций (1 радиатор)

Grel / Fp = (3,5 x
: 17,4: 2,82 = 0,57

Итого: 0,57 <7

Полученное значение меньше 7, дальнейшие расчеты будут производиться по формуле из таблицы ниже.

Рассчитываем теплоотдачу чугунных радиаторов.

3,5 х 8 = 28 кг / час расхода воды в радиаторе

qe = 1,89 / ∆tav1,32 = 1,89 / 1,04 x ((95,0 + 70,0): 2-20) 1,32 = 426,5 Ккал / (ч

0,35×8 = 2,8 см

426,5 х 2,8 х1 = 1194,2 Ккал / ч

Радиаторы М-140-АО 9 секций (1 радиатор)

Grel / Fp = (3,5 x 9): 17,4: 3,15 = 0,57

Итого: 0,57 <7

Полученное значение меньше 7, дальнейшие расчеты будут производиться по формуле из таблицы ниже.

Рассчитываем теплоотдачу чугунных радиаторов.

3,5 х 9 = 31,5 кг / час расхода воды в радиаторе

qe = 1,89 / ∆tav1,32 = 1,89 / 1,04 x ((95,0 + 70,0): 2-20) 1,32 = 426,5 Ккал / (ч

0,35×9 = 3,15 см

426,5 х 3,15 х1 = 1343,5 Ккал / ч

Суммарная тепловая нагрузка на радиаторы М-140-АО

Qp.f. = 4140,5 + 1194,2 + 1343,5 = 6678,2 Ккал / ч

Расчетная формула плотности теплового потока на 1 экв. М поверхности нагрева нагревательных приборов:

Формула расчета плотности теплового потока на 1 экв. М поверхности нагрева нагревательных приборов

Пособие конструктора «Внутренние сантехнические устройства» (И.Г. Староверов, 1975), таблица 12.8, стр. 52

Вид: Тепловые нагрузки для управления отопительным зданием

Коэффициент φ, учитывающий расход воды в системе:

Коэффициент φ, учитывающий расход воды в системе

Пособие конструктора «Внутренние сантехнические устройства» (И.Г. Староверов, 1975), с. 48

Гидравлический расчёт водоснабжения

Конечно, «картина» расчета тепла для отопления не может быть полной без расчета таких характеристик, как объем и скорость теплоносителя. В большинстве случаев в качестве теплоносителя используется обычная вода в жидком или газообразном агрегатном состоянии.

Система трубопроводов
Реальный объем теплоносителя желательно рассчитать, сложив все полости системы отопления. При использовании одноконтурного котла это лучший вариант. При использовании в системе отопления двухконтурных котлов необходимо учитывать расход горячей воды на гигиенические и бытовые нужды

Расчет объема воды, нагреваемой двухконтурным котлом для обеспечения горячей водой жителей и нагрева теплоносителя, осуществляется путем суммирования внутреннего объема отопительного контура и фактических потребностей инженерных сетей в подогретой воде.

Объем горячей воды в системе отопления рассчитывается по формуле:

W = k * P, где

  • W — объем теплоносителя;
  • P — мощность отопительного котла;
  • k — коэффициент мощности (количество литров на единицу мощности — 13,5, диапазон — 10-15 литров).

Следовательно, окончательная формула выглядит так:

L = 13,5 * P

Расход теплоносителя — это окончательная динамическая оценка системы отопления, которая характеризует скорость циркуляции жидкости в системе.

Эта величина помогает оценить тип и диаметр трубопровода:

V = (0,86 * P * μ) / T, где

  • П — мощность котла;
  • μ — КПД котла;
  • ∆T — разность температур подаваемой и обратной воды.

Используя описанные выше методы гидравлического расчета, можно будет получить реальные параметры, которые являются «фундаментом» будущей системы отопления.

Методы вычисления

Могут быть разные методы определения. Узнать тепловую нагрузку можно следующими способами:

  • Метод определения теплопотерь объекта.

Определите строительные материалы, из которых сделаны стены и кровля, учитывайте количество, площадь двери, оконные проемы, этажность. Берутся коэффициенты, рассчитывается общая величина теплопотерь.

  • Методика расчета, учитывающая требуемую мощность отопительных и вентиляционных устройств, необходимую для поддержания температурного режима.
  • Метод, использующий увеличенные значения тепловых потерь.

Потребители тепла
Потребители тепла

Зависимость от температурного режима системы отопления

Мощность радиаторов подходит для системы с высокотемпературным тепловым режимом. Если система отопления вашего дома работает в среднетемпературном или низкотемпературном тепловом режиме, то потребуется произвести дополнительные расчеты для выбора батарей с необходимым количеством секций.
Сначала мы определяем разницу температур системы, которая представляет собой разницу между средней температурой воздуха и змеевиков. За температуру нагревателей принимается среднее арифметическое значений температуры подачи и возврата теплоносителя.

  1. Высокотемпературный режим: 90/70/20 (температура подачи — 90 ° C, температура обратки — 70 ° C, за среднюю температуру в помещении принимается 20 ° C). Тепловой напор рассчитывается следующим образом: (90 + 70) / 2 — 20 = 60;
  2. Средняя температура: 75/65/20, термоголовка — 50 ° С.
  3. Низкая температура: 55/45/20, термоголовка — 30 ° С.

Чтобы узнать, сколько секций батареи необходимо для систем с термоголовкой 50 и 30, необходимо умножить общую мощность на головку радиатора, указанную на паспортной табличке, а затем разделить на имеющуюся термоголовку. На комнату площадью 15 кв.м потребуется 15 секций алюминиевых радиаторов, 17 биметаллических батарей и 19 чугунных.

Для системы отопления с низкотемпературным режимом секций потребуется в 2 раза больше.

Диаметр трубопровода

Как определить минимальный внутренний диаметр наливной трубы или подключения к отопительному прибору? Не будем лезть в дебри и воспользуемся таблицей с готовыми результатами для разницы между сдачей и возвратом в 20 градусов. Именно эта величина характерна для автономных систем.

Максимальный расход теплоносителя не должен превышать 1,5 м / с во избежание появления шума; чаще они двигаются со скоростью 1 м / с.

При больших расходах вода шумит на штуцерах и переходах диаметров. Ночью этот шум вряд ли понравится.

Внутренний диаметр, мм Тепловая мощность контура, Вт при расходе, м / с
0,6 0,8 1
восемь 2450 3270 4090
10 3830 5110 6390
12 5520 7360 9200
15 8620 11500 14370
ветры 15330 20440 25550
25 23950 31935 39920
32 39240 52320 65400
40 61315 81750 102190
50 95800 127735 168670

Например, для котла на 20 кВт минимальный внутренний диаметр заливки при расходе 0,8 м / с будет 20 мм.

Примечание: внутренний диаметр близок к DN (номинальному отверстию) стальной трубы. Пластиковые и металлопластиковые трубы обычно маркируются наружным диаметром на 6-10 мм больше внутреннего диаметра. Следовательно, полипропиленовая труба диаметром 26 мм имеет внутренний диаметр 20 мм.

Внутренний диаметр пластиковой трубы равен разнице между внешним диаметром и двойной толщиной стенки.
Внутренний диаметр пластиковой трубы равен разнице между внешним диаметром и двойной толщиной стенки.

Максимальный часовой расход на отопление в вертикальных трубопроводах

Кривые для определения теплоотдачи 1 м вертикальных гладких труб различного диаметра
трубы DN 25 ttr. = + 82,5 ° C tv = + 20 оC

Расчет тепловой нагрузки для отопления помещений. Кривые для определения теплоотдачи 1 м вертикальных гладких труб различного диаметра

Пособие конструктора «Внутренние сантехнические устройства» (И.Г. Староверов, 1975), стр. 56, рис. 12.2

Qp.p. DN25 ´ l1: b1 + = 57,31 ´ 21,0: 1,04 = 1157 ккал / час (0,001157 Гкал / час)

Qпод.тр.Ду25 = 57,31 ккал / ч — потери тепловой энергии в подающем трубопроводе на один погонный метр (таблица 2.4.1);

l1 = 21,0 м — длина подводящего трубопровода;

b1 = 1,04 — коэффициент, учитывающий охлаждение воды в однотрубной системе водяного отопления.

Как воспользоваться результатами вычислений

Зная потребность здания в тепле, домовладелец может:

  • четко выбрать мощность отопительного оборудования для обогрева коттеджа;
  • набрать необходимое количество секций радиатора;
  • определить необходимую толщину утеплителя и утеплить здание;
  • узнать расход теплоносителя в любом участке системы и при необходимости выполнить гидравлический расчет трубопроводов;
  • узнать среднесуточное и ежемесячное потребление тепла.

Последний пункт представляет особый интерес. Мы нашли значение тепловой нагрузки для 1 часа, но его можно пересчитать на более длительный период и рассчитать предполагаемый расход топлива — газ, дрова или пеллеты.

Как перевести энергетические единицы?

расчет затрат на отопление
В Интернете действительно можно найти огромное количество онлайн-калькуляторов, которые автоматически конвертируют нужные значения.

Когда дело доходит до понимания всего, часто предлагаются длинные формулы и пропорции, которые могут оттолкнуть среднего потребителя, окончившего школу много лет назад.

Но понять все можно! Вам нужно будет запомнить 1 или 2 числа, одно действие, и вы легко сможете сделать автономный перевод самостоятельно.