Тепловая мощность: особенности и варианты расчета нагрузки на отопление

Грамотно спроектировать дом невозможно без теплотехнических расчетов. Они нужны для создания комфортных условий проживания в постройке, особенно в зимний период. Во время расчетов всегда определяется энергетическая характеристика – тепловая мощность. Она нужна для составления теплового баланса и определения КПД отопительной системы. Читайте и узнаете, что она представляет собой, влияющие факторы на ее расчет и варианты вычисления.

Комфорт в доме во многом зависит от мощности отопительных приборов Источник mvestnik.ru

Общие сведения

Для физического определения скорости, с которой осуществляется передача энергии или потребляется тепловая нагрузка, используется такое понятие, как мощность. Другими словами, она представляет собой важный параметр в виде определенного количества тепла. Такую тепловую энергию выделяет или потребляет какой-либо объект. К нему может относиться отдельно взятое оборудование, прибор, устройство или целое здание. При этом данный параметр учитывает выделяемое или потребляемое тепло за конкретный временной промежуток. В основном это один час.

Люди уже знают разные виды энергии. Она может быть механической, тепловой, химической. Еще существует энергия взрыва, полей, вакуума. Несмотря на разные ее виды, важной для человечества является именно тепловая энергия. В частности, она оказывает существенное влияние на комфорт в постройке. Поэтому перед началом строительства дома всегда выполняется расчет тепловой нагрузки на отопление здания. Ведь именно она «рождает» энергию тепла во времени.

Некоторые известные виды энергии Источник infourok.ru

На заметку! Все вопросы относительно получения, передачи и даже использования тепловой энергии рассматриваются в таком разделе науки, как теплотехника. При этом она является частью термодинамики. Это отдельный раздел физики об температурных изменениях разных систем.

Теплообмен возникает в результате внешнего воздействия, потому что оно изменяет внутреннюю энергию системы. В результате этого происходит потеря или приобретение определенного количества тепла. Другими словами, при взаимодействии системы с окружающей средой изменяется тепловая энергия. Для обозначения ее количества или просто тепла в системе СИ используются Джоули. Однако более распространенный вариант – это киловатт (кВт).

Важно! Только теплотехник способен правильно выполнить расчет тепловых нагрузок на отопление и горячее водоснабжение. Ведь специалист знает минимум размерность искомых величин, все формулы и имеет опыт их использования на практике. Поэтому он сможет безошибочно определить, например, количество необходимой энергии для нагрева конкретного объема воздуха, даже если его начальная температура имеет отрицательное значение.

Все расчеты лучше доверять специалистам Источник stpulscen.ru

На заметку! Исходя из определения, отраженного в ФЗ «О теплоснабжении», тепловая нагрузка – это количество тепла в единицу времени, которое принимает потребитель. Обычно такая энергия расходуется отопительной системой на нагрев объекта до заданной температуры. Существуют нормативные ее значения для разных помещений. Они были определены для самого холодного периода.

Знать расчетную тепловую нагрузку нужно, чтобы можно было безошибочно:

• Подобрать отопительное оборудование, которое будет эффективно выполнять свое назначение. К нему относится не только котел и радиаторы, но и трубы определенного диаметра.
• Выяснить количество тепловой энергии, которая будет поступать в помещения от установленных отопительных приборов или теплового контура здания с конкретными техническими характеристиками.
• Оценить количество необходимого тепла, требующегося для компенсации теплопотерь всего объекта и отдельных помещений. Потери тепла в основном происходят в доме через крышу, пол, стены, оконные конструкции, вентиляционную систему и дымоходный канал.

Тепловые потери через разные конструкции дома Источник yandex.net
Расчет тепловой нагрузки на отопление здания по СНиП также выполняется, чтобы согласовать подключение строения к распределительной газопроводной сети. Ведь для этого нужно сначала получить технические условия. Для достижения цели потребуется предварительно определить объем потребляемого газа, который не получится узнать без расчета мощности отопительного оборудования. В большинстве случаев им является полноценной газовый котел.

Обзор программ для теплоснабжения

Сложная поэтажная отопительная схема
Выбор ПО для теплоснабжения следует начать с определения условий ее функционирования. В некоторых случаях достаточно сделать только гидравлический расчет по определенным участкам системы. Но для организации сложных систем потребуется профессиональная программа для рисования отопления.

Определившись с функциональностью необходимо правильно подобрать ПО, сравнивая его технические характеристики с возможностью компьютера. Подавляющее большинство ПО имеет минимальные требования к этому показателю. Однако есть комплексы, для которых потребуется мощная видеокарта и большое дисковое пространство.

Некоторые условно бесплатные программы для проектирования систем отопления имеют временное ограничение по использованию. По завершении этого срока доступ к функционалу будет полностью или частично ограничен.

Instal-Therm HCR

Программа Instal-Therm HCR
Эта программа проектирования отопления частного дома имеет расширенный функционал, ее интерфейс понятен пользователю. Немаловажным фактором является возможность подключения дополнительных модулей для комплексного проектирования не только отопления, но и водоснабжения и вентиляции дома.

Для работы с ПО необходимо сначала ввести исходные данные. Для этого можно использовать аксонометрическую развертку либо сделать это в проекции. По завершении ввода выбирается вычисляемый параметр. Данная программа расчета системы отопления частного дома может вычислять конкретную характеристику системы, либо делать комплексное проектирование:

• Определение оптимального диаметра труб на конкретных участках системы. Необходимо для стабилизации давления в магистралях с учетом установленных радиаторов и котла;
• Подбор запорной арматуры – муфт, тройников, фасонных изделий и соединителей. Все программы для проектирования систем отопления должны иметь эту функцию, которая зависит от материала изготовления трубопровода;
• Гидравлический расчет;
• Вычисление характеристик редукторов, регуляторов давления;
• Моделирование параметров циркуляционных течений на участках магистрали, выбор элементов регулировки.

Преимуществом использования этой программы для моделирования отопления является возможность бесплатного получения полной версии. Для этого необходимо обратиться к представителям компании Wavin Ekoplastik. Регистрационные ключи выдаются на год – затем необходимо получить новые.

В программу для проектирования отопления должны быть заложены современные требования к системе теплоснабжения. В частности – нормативы ГОСТ и СНиП.

Поток

Интерфейс программы Поток
Особый интерес представляет программный комплекс, разработанный отечественным . Он имеет большие возможности для вычисления основных параметров системы теплоснабжения. Но уникальность этой программы для расчета отопления в частном доме заключается в ее универсальности.

Это ПО предназначено для моделирования и составления рабочих схем однотрубной, двухтрубной, лучевой систем. Полезной будет функция проектирования водяного теплого пола. В отличие от специализированных программ для проектирования отопления Поток по-настоящему универсален. В нем заложены параметры труб и комплектующих теплоснабжения не одного производителя, что свойственно другим ПО. Поэтому с ее помощью можно сделать оптимальную схему для конкретного дома или квартиры.

Преимущества использования программы для рисования отопления Поток заключаются в следующем:

• Наличие инструментов для всех видов расчетов отопления;
• Адаптация результатов для дальнейшей обработки в AutoCad, либо сохранение их в формате Word;
• Вычисление затрат на отопления – поквартирное, с раздельным учетом и полная финансовая схема для автономного теплоснабжения;
• Множество дополнительных функций. Можно использовать эту программу для создания систем отопления с антифризом. ПО учитывает его состав и эксплуатационные качества.

Недостатком является стоимость программного комплекса. В настоящее время она составляет 37 тыс. рублей. Предлагаемая разработчиками демо-версия имеет очень ограниченный функционал. По завершении срока действия лицензии можно ее продлить, заплатив намного меньшую сумму.

Herz C.O.

Графический интерфейс Herz C.O.
В настоящее время это наиболее удобная программа для составления отопительных схем. Ее отличие от других ПО заключается в удобном графическом интерфейсе. Кроме систем теплоснабжения она может выполнять все необходимые вычисления для создания охлаждения дома.

Используя эту программу проектирования отопления частного дома можно с большой точностью рассчитать гидравлические параметры. Для этого необходимо первоначально адаптировать программную оболочку конкретных вычислений. Лучше всего скачать базу данных на сайте разработчика. После установки и ввода первичных параметров программа выполнит расчет системы отопления частного дома по следующим критериям:

• Подбор оптимальных диаметров трубопровода;
• Определение расхода воды в зависимости от установленного оборудования;
• Максимальные и минимальные потери давления на участках системы;
• Вычисление настроек регуляторов давления, установленных на ответственных местах магистрали.

Использование подобных программ для проектирования систем отопления позволит избежать наиболее распространенных ошибок. Для этого в данном комплексе была введена система диагностики ошибок, а также автоматическое исправление с уведомлением пользователя.

Специалисты рекомендуют использовать программу Herz C.O. для моделирования систем теплоснабжения при проектировании многоквартирных домов. В настоящее время максимальное число помещений для расчета составляет 16300.

Программные комплексы Rehau

Программа Raucad
Компания Rehau предлагает проектирование всех видов инженерных систем жилых и производственных зданий. В их число входит несколько программ для расчета теплоснабжение в частном доме. Нужно заметить, что в качестве комплектующих для отопления используются комплектующие только этого производителя.

Для корректного выполнения вычислений рекомендуется использовать несколько программа для создания отопительных систем. В их число входят следующие комплексы:

• Это адаптированная система Autocad, с помощью которой можно сделать комплексный расчет инженерных коммуникаций жилого дома. Помимо отопления она включает в себя вычисление параметров водоснабжения, канализации, а также систему охлаждения помещения;
• Эта программа не предназначена для рисования отопления. Ее основная функция — предоставление пользователю информации о характеристиках и свойствах всех типов строительных материалов. Может использоваться в комплексе с другим ПО, а также при выполнении ручных расчетов;
• Незаменимая программа при проектировании систем отопления. С ее помощью можно рассчитать тепловые потери здания, и исходя из этого определить оптимальную мощность теплоснабжения.

Основным недостатком всех вышеописанных программ проектирования отопления частного коттеджа является ограниченный набор комплектующих. В основном даются характеристики только той продукции, которую производит компания Rehau.

В видеоматериале можно ознакомиться с примером расчета отопления с помощью программного комплекса RauCad:

Влияющие факторы на расчеты

Перед тем как найти тепловую мощность, определяют количество необходимого тепла на обогрев отдельного помещения или всего дома. При его расчете учитывают несколько важных факторов:

• Объем отапливаемого объекта.

Он позволит узнать, сколько нужно будет нагревать воздуха.

На заметку! Принято считать, что стандартная высота потолков не превышает 2,7 м. Однако на таком расстоянии от пола перекрытия монтировали в советское время. Если этот факт не учитывать, тогда можно воспользоваться упрощенным расчетом, основанным на площади. Сейчас высота потолка может быть больше, особенно в домах, построенных по индивидуально разработанным проектам.

Обычная высота потолка Источник gipernn.ru

• Климатическую зону.

Разница между уличной и комнатной температурой линейно связана с теплопотерями через наружные строительные конструкции дома. Так, для помещений с одинаковым утеплением и объемом количество необходимого тепла на отопление будет отличаться при разном их географическом расположении. Например, в Якутии его потребуется в 3 раза больше, чем в Ялте.

• Качество теплоизоляционных материалов.

Используемый утеплитель влияет на теплопотери через строительные конструкции дома. Кроме того, учитывают количество и размеры окон, а также их исполнение. Ведь остекление может быть одно, двух- и даже трехкамерным. У каждого из вариантов свои теплопотери.

Варианты стеклопакетов с разным количеством камер Источник res.kiev.ua

На расчет тепловой мощности системы отопления также влияет вид используемых радиаторов. Поэтому сначала нужно узнать теплоотдачу каждого прибора. При ее определении учитывают:

• Разницу температур теплоносителя и воздуха в помещении. Мощность радиатора возрастает с увеличением дельты.
• Площадь поверхности отопительного прибора. Ведь с ее увеличением растет количество тепла, которое отдает радиатор окружающей среде. Этот вид теплопередачи осуществляется инфракрасным излучением и благодаря прямому контакту нагретой поверхности с воздухом.

Важно! Производители для увеличения площади радиаторов изготавливают такие приборы с оребрением. Благодаря его наличию возрастает мощность батарей. При этом объем теплоносителя, протекающего через них, не меняется.

• Теплопроводность материала, из которого созданы радиаторы. С увеличением ее значения сильнее нагреваются края приборов с оребрением. Поэтому воздух в помещениях будет быстрее прогреваться.

Вариант радиатора с оребрением для лучшей теплоотдачи Источник golfstrim-nn.ru

Важно! Суммарная мощность отопительных радиаторов и теплоотдача труб системы в доме не должна быть меньше общих теплопотерь здания. Только при соблюдении этого условия удастся обеспечить комфортные условия проживания в постройке зимой.

Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на утеплении домов

VALTEC.PRG.3.1.3. Программа для теплотехнических и гидравлических расчетов

Программа VALTEC.PRG находится в открытом доступе и дает возможность рассчитать водяное радиаторное, напольное и настенное отопление, определить теплопотребность помещений, необходимые расходы холодной, горячей воды, объем канализационных стоков, получить гидравлические расчеты внутренних сетей тепло- и водоснабжения объекта. Кроме того, в распоряжении пользователя – удобно скомпонованная подборка справочных материалов. Благодаря понятному интерфейсу освоить программу можно, и не обладая квалификацией инженера-проектировщика. Программа соответствует требованиям российских нормативных документов, регулирующих проектирование и монтаж инженерных систем (сертификат соответствия).

Отличие версии 3.1.3 от версии 3.1.2:
• добавлен модуль расчета пропускной способности труб;
• внесены поправки в модуль расчета потребности воды по СНиП – предусмотрена возможность продолжения расчета при вероятности более единицы (недостаточное количество приборов);
• расширена справочная таблица «Трубы»;
• обновлено «Руководство пользователя».

Обучающие ролики:

Расчёт теплопотерь коттеджа. Часть 1 Расчёт теплопотерь коттеджа. Часть 2 Расчёт напольного отопления Часть 1 Расчёт напольного отопления Часть 2

Варианты расчета нагрузки

Для обеспечения комфортных условий проживания путем создания нормативной температуры в помещениях недостаточно понимать, что тепловая мощность – это характеристика, которая позволяет связать отдаваемое и потребляемое тепло. Необходимо еще знать и уметь пользоваться популярными методами расчета нагрузки.

Чтобы узнать требуемый параметр (нагрузку), определяют общий расход теплоты. Количества этой энергии должно быть достаточным для нагрева дома (воздуха в помещениях) хотя бы до нормативной температуры. Для решения такой задачи выполняется расчет тепловых нагрузок на отопление одним из трех распространенных методов. Каждый из способов отличается сложностью. При этом полученные результаты будут иметь разную точность.

Расчет требуемого параметра выполняют:

• по потерям теплоты через наружные конструкции и затратам на нагрев воздуха, подаваемого через вентиляционную систему.

Теплопотери в процентном выражении, влияющие на расчет требуемой тепловой энергии Источник oboiman.ru

• по площади, когда высота потолков меньше 3 м;
• по объему, если перекрытия расположены от пола на расстоянии от 3 м;

На заметку! Сейчас широко используются различные онлайн-сервисы, позволяющие быстро выполнить расчет тепловой нагрузки на отопление здания, калькулятор на которых существенно упрощает весь процесс. Однако этот вариант требует проверки. Только так удастся точно вычислить количество тепловой энергии.

Теплотехники и проектировщики рассчитывают тепловую энергию в соответствии с правилами СНиП. Это сложная методика, применяющаяся профессионалами в этой области. Расчет выполняется при использовании различных справочных данных. Этот метод позволяет получить результат, у которого точность будет примерно 95%.

Расчеты по площади или объему – это более простые способы. Они основаны на использовании удельной тепловой характеристики. У таких вычислений достаточно простой алгоритм. Он не позволяет получить результат с точностью, как при вычислениях теплопотерь.

Специалисты при расчете мощности всегда учитывают тепловые потери через конструкции дома Источник 1-teplodom.ru

Расчет расходуемой теплоты по площади

Отопительная нагрузка рассчитывается приблизительно по очень простой методике следующим образом:

1. Сначала обмеряют периметр дома со стороны улицы и вычисляют его площадь. При наличии проекта данные берут из соответствующей документации.
2. Потом измеренный результат умножают на 100 Вт.
3. Затем подбирают котельный агрегат с учетом коэффициента запаса, который обычно составляет 1,2 или 1,3.

Однако лучше выполнить другой расчет. С его помощью будет вычислена более точная средняя тепловая мощность в ваттах, так как принимается во внимание расположение помещений, регион постройки дома и число окон.

Если высота комнат не превышает 3 м, тогда сначала вычисляется их суммарная площадь. Потом полученное значение умножается на коэффициент, который учитывает климатические условия региона постройки здания. Он равен единице, когда дом расположен в зоне с умеренным климатом. При этом для южных регионов страны этот коэффициент составляет 0,7, а для северных широт его величина равна 1,5-2.

Пример расчета удельной мощности котельного агрегата Источник ck-gaz.ru

На следующем этапе учитывается удельная тепловая характеристика. При расчете по площади она составляет:

• для комнаты, у которой одна уличная стена и одно окно или такие конструкции совершенно отсутствуют – 100 Вт/м²;
• для углового помещения с одной оконной конструкцией – 120 Вт/м²;
• для угловой комнаты с двумя световыми проемами – 130 Вт/м².

После выбора подходящей удельной тепловой характеристики она умножается на результат произведения суммарной площади помещений и так называемого климатического коэффициента. В ходе таких вычислений получается более точный результат. Рассчитанное значение позволяет оценить количество требуемой теплоты на нагрев наружного холодного воздуха, который попадает в дом за счет инфильтрации и сквозь строительные проемы.

Нормы температурных режимов помещений

Перед проведение любых расчётов параметров системы необходимо, как минимум, знать порядок ожидаемых результатов, а также иметь в наличии стандартизированные характеристики некоторых табличных величин, которые необходимо подставлять в формулы или ориентироваться на них.

Выполнив вычисления параметров с такими константами, можно быть уверенным в достоверности искомого динамического или постоянного параметра системы.

Для помещений разнообразного назначения существуют эталонные стандарты температурных режимов жилых и нежилых помещений. Эти нормы закреплены в так называемых ГОСТах

Для системы отопления одним из таких глобальных параметров является температура помещения, которая должна быть постоянной в независимости от периода года и условий окружающей среды.

Согласно регламенту санитарных нормативов и правил есть различия в температуре относительно летнего и зимнего периода года. За температурный режим помещения в летний сезон отвечает система кондиционирования, принцип ее расчета подробно изложен в этой статье.

А вот комнатная температура воздуха в зимний период обеспечивается системой отопления. Поэтому нам интересны диапазоны температур и их допуски отклонений для зимнего сезона.

В большинстве нормативных документов оговариваются следующие диапазоны температур, которые позволяют человеку комфортно находиться в комнате.

Для нежилых помещений офисного типа площадью до 100 м2:

• 22-24°С — оптимальная температура воздуха;
• 1°С — допустимое колебание.

Для помещений офисного типа площадью более 100 м2 температура составляет 21-23°С. Для нежилых помещений промышленного типа диапазоны температур сильно отличаются в зависимости от предназначения помещения и установленных норм охраны труда.

Комфортная температура помещения у каждого человека «своя». Кто-то любит чтобы было очень тепло в комнате, кому-то комфортно когда в комнате прохладно — это всё достаточно индивидуально

Что же касаемо жилых помещений: квартир, частных домов, усадеб и т. д. существуют определённые диапазоны температуры, которые могут корректироваться в зависимости от пожеланий жильцов.

И всё же для конкретных помещений квартиры и дома имеем:

• 20-22°С — жилая, в том числе детская, комната, допуск ±2°С —
• 19-21°С — кухня, туалет, допуск ±2°С;
• 24-26°С — ванная, душевая, бассейн, допуск ±1°С;
• 16-18°С — коридоры, прихожие, лестничные клетки, кладовые, допуск +3°С

Важно отметить, что есть ещё несколько основных параметров, которые влияют на температуру в помещении и на которые нужно ориентироваться при расчёте системы отопления: влажность (40-60%), концентрация кислорода и углекислого газа в воздухе (250:1), скорость перемещения воздушных масс (0.13-0.25 м/с) и т. п.

Видео описание

Об особенностях подбора котла и зависимости его мощности от различных характеристик дома рассказывает специалист в видео:

Алгоритм расчета количества теплоты с учетом теплопотерь

Вычисление мощности отопительной системы согласно СНиП – это самый точный метод расчета. Он позволяет подобрать эффективное оборудование для обогрева помещений. Расчет тепловой мощности осуществляется в следующей последовательности:

• Измеряется площадь перекрытия, пола, всех наружных стен, оконных конструкций в каждом помещении.
• Вычисляются теплопотери через каждое ограждение дома, которое контактирует с улицей.
• Определяется количество тепла, расходуемого на нагрев воздуха, поступающего из системы вентиляции.
• Складываются все ранее полученные значения тепловой энергии.

Важно! Если расчет по тепловым нагрузкам выполняется для двухэтажного дома, тогда при вычислениях не учитываются межэтажные перекрытия, потому что они не контактируют с окружающей средой.

Тепловые потери через наружные строительные конструкции постройки – это количество тепла, которое «улетучивается» на улицу. При этом значение для каждого материала будет разным, потому что они отличаются теплопроводностью и толщиной.

Теплопотери через внешние конструкции жилой постройки Источник twimg.com

На заметку! При вычислении площади наружных стен не учитывается квадратура оконных проемов. Ведь через светопрозрачные конструкции всегда теряется больше тепла. Поэтому для них выполняется отдельный расчет.

Когда замеряется ширина помещений, тогда к значению прибавляется половина толщины межкомнатных перегородок. Еще необходимо не забывать про наружный угол. Обязательно учитывается его размер. При измерении считают полную площадь каждой ограждающей строительной конструкции дома. Ведь через всю ее поверхность происходит потеря тепла.

Особенности подбора радиаторов

Стандартными компонентами обеспечения тепла в помещении являются радиаторы, панели, системы «тёплый» пол, конвекторы и т. д. Самыми распространёнными деталями отопительной системы есть радиаторы.

Тепловой радиатор — это специальная полая конструкция модульного типа из сплава с высокой теплоотдачей. Он изготавливается из стали, алюминия, чугуна, керамика и других сплавов. Принцип действия радиатора отопления сводится к излучению энергии от теплоносителя в пространство помещения через «лепестки».

Алюминиевый и биметаллический радиатор отопления пришёл на смену массивным чугунным батареям. Простота производства, высокая теплоотдача, удачная конструкция и дизайн сделали это изделие популярным и распространённым инструментом излучения тепла в помещении

Существует несколько методик расчёта радиаторов отопления в комнате. Нижеприведённый перечень способов отсортирован в порядке увеличения точности вычислений.

Варианты вычислений:

1. По площади. N=(S*100)/C, где N — количество секций, S — площадь помещения (м2), C — теплоотдача одной секции радиатора (Вт, берётся из тех паспорта или сертификата на изделие), 100 Вт — количество теплового потока, которое необходимо для нагрева 1 м2 (эмпирическая величина). Возникает вопрос: а каким образом учесть высоту потолка комнаты?
2. По объёму. N=(S*H*41)/C, где N, S, C — аналогично. Н — высота помещения, 41 Вт — количество теплового потока, которое необходимо для нагрева 1 м3 (эмпирическая величина).
3. По коэффициентам. N=(100*S*к1*к2*к3*к4*к5*к6*к7)/C, где N, S, C и 100 — аналогично. к1 — учёт количества камер в стеклопакете окна комнаты, к2 — теплоизоляция стен, к3 — соотношение площади окон к площади помещения, к4 — средняя минусовая температура в наиболее холодную неделю зимы, к5 — количество наружных стен комнаты (которые «выходят» на улицу), к6 — тип помещения сверху, к7 — высота потолка.

Это максимально точный вариант расчёта количества секций. Естественно, что округление дробных результатов вычислений производится всегда к следующему целому числу.

Видео описание

О необходимости выполнения точного расчета тепловых потерь рассказывает специалист в этом видеоматериале:

Расчет тепловых потерь через стены и крышу

Чтобы рассчитать тепло, которое теряет здание через конкретную строительную конструкцию, используется особая формула. Перед ее применением вычисляется площадь наружного ограждения постройки (A, м²), определяется нормативная температура внутри помещения и ее минимальное значение на улице за самый холодный пятидневный период в году для местности, где построен дом. В формуле также используется сопротивление передачи тепла строительной внешней конструкции. Этот параметр обычно обозначается буквой R и измеряется м²*℃/Вт.

Формула вычисления потерь тепла через крышу и стены Источник ppt-online.org

Инфильтрация воздуха или вентиляция зданий

Все здания в особенности жилые имеют свойство «дышать», то есть проветриваться различными способами. Это обусловлено созданием разряженного воздуха в помещениях за счет устройства вытяжных каналов в конструкциях дома либо дымоходов. Как известно, вентиляционные каналы создаются в зонах с повышенными выделениями загрязнений, таких как, кухни, ванные комнаты и санузлы.

Таким образом, при работе системы вентиляции или при проветривании соблюдается главное правило создания благоприятной среды воздуха в жилых зданиях: направление движения свежего воздуха должно быть организовано из помещений с постоянным пребыванием людей в направлении помещений с максимальным уровнем загрязнения.

То есть при правильном воздухообмене приточный воздух поступает в помещение через окно, вентиляционный клапан или приточную решетку и удаляется в кухнях и санузлах.

При расчете теплопотерь знания имеет принципиальное значение, какой способ вентиляции жилых помещений будет выбран:

• Устройство механической вентиляции с подогревом приточного воздуха.
• Инфильтрация — неорганизованный воздухообмен через неплотности в стенах, при открывании окон или при использовании заранее установленных воздушных клапанов в конструкции стен или оконных стеклопакетах.

В случае применения в жилом здании сбалансированной системы вентиляции (когда объем приточного воздуха больше или равен вытяжному, то есть исключаются любые прорывания холодного воздуха в жилые помещения) воздух, поступающий в жилые помещения, предварительно прогревается в вентиляционной установке. При этом мощность, необходимая для нагрева вентиляции, учитывается в расчете мощности котельного оборудования.

Расчет вентиляционной тепловой нагрузки производится по формуле:
Qвент= c*p*L*(t1-t2) где, Q – количество тепла, необходимое для нагрева приточного воздуха, Вт; с – теплоемкость воздуха, Дж/кг*град p — плотность воздуха, кг/м3 L – расход приточного воздуха, м3/час t1 и t2 – начальная и конечная температуры воздуха, град.
Если в жилых помещениях отсутствует организованный воздухообмен, то при расчете теплопотерь здания производится учет тепла, затрачиваемого системой отопления на нагрев инфильтрационного воздуха. При этом обогрев воздуха, поступающего в помещения осуществляется радиаторами систем отопления, то есть учитывается в их тепловой нагрузке.

Если в помещениях установлены герметичные стеклопакеты без встроенных воздушных клапанов, то потери тепла на нагрев воздуха, тем не менее учитываются. Это обусловлено тем, что в случае кратковременного проветривания, поступивший холодный воздух все равно требуется нагревать.

Для более комфортной вентиляции встраивается приточный стеновой клапан.

Учет количества инфильтрационной тепловой энергии производится по нескольким методикам, а в тепловом балансе здания в расчет принимается наибольшее из значений.

Например, количество тепла на нагрев воздуха, проникающего в помещения для компенсации естественной вытяжки, определяется по формуле:
Qинф=0,28*L*p*c*(tнар-tпом), где, с – теплоемкость воздуха, Дж/кг*град p — плотность воздуха, кг/м? tнар – температура наружного воздуха, град, tпом – расчетная температура помещения, град, L – количество инфильтрационного воздуха, м?/час.
Количество воздуха, поступающего в зимний период в жилые помещения, как правило, обусловлено работой естественных вытяжных систем, поэтому в одном случае принимается равным объему вытягиваемого воздуха.

Количество вытяжки в жилых помещениях определяется согласно СНиП 41-01-2003 по нормативным показателям удаления воздуха от плит и санитарных приборов.

• От кухонной плиты – электрической 60 м?/час или газовой 90 м?/час;
• Из ванны и санузлов по 25 м?/час

Во втором случае данный показатель инфильтрации определяется исходя из санитарной нормы свежего наружного воздуха, который должен поступать в помещение для обеспечения оптимального и качественного состава воздушной среды в жилых помещениях. Этот показатель определяется по удельной характеристике: 3 м?/час на 1м? жилой площади.

За расчетное значение принимается наибольший расход воздуха и соответственно большее количество теплопотерь на инфильтрацию.

Пример: Так как здание, рассматриваемое в примере, построено по каркасному типу с установкой окон в деревянных переплетах, то при создании вытяжной вентиляции на кухне и в санузлах объем инфильтрации будет достаточно высок. Дома такого типа, как правило, являются наиболее «дышащими».

Инфильтрационная составляющая определяется согласно выше приведенным методикам. Расчет производится для всего жилого дома при условии, что на кухне установлена электроплита, на первом этаже находится санузел и ванная.

То есть объем вытяжного воздуха по первой методике составляет Lвыт=60+25+25=110 м?/ч,

а по второй методике санитарная норма приточного воздуха Lприт=3м?/ч*62м?(жилая площадь)=186 м3/час.

К расчету принимаем максимальное количество воздуха.

Qинф=0,28*186*1,2*1,005*(22+28)=3 140 Вт, что составляет 44Вт/м?.

Коротко о главном

Количество требуемого тепла всегда вычисляется, когда создается отопление. Ведь только так можно создать эффективную систему обогрева дома. С помощью этого параметра определяется скорость передачи тепловой энергии от отопительного оборудования и ее потребления конкретным объектом. Значение данной характеристики зависит от объема дома, климатической зоны его расположения, теплопроводности материалов, размеров радиаторов, внутренней и наружной температуры.

Необходимая тепловая энергия может быть вычислена упрощенным или точным методом. Способы по укрупненным данным подразумевают расчет по площади или по объему. Для более точного вычисления определяют общие теплопотери объекта через все наружные строительные конструкции. Дополнительно учитывается расходуемое тепло на вентиляцию.

VALTEC C.O. 3.8. Программа для проектирования систем отопления

VALTEC C.O. – расчетно-графическая программа для проектирования систем радиаторного и напольного отопления c использованием оборудования VALTEC, разработанная компанией SANKOM Sp. z o.o. на базе новейшей версии программы Audytor C.O. – 3.8. Продукт позволяет конструировать и регулировать системы отопления, производить полный комплекс гидравлических и тепловых расчетов. Программа сертифицирована на соответствие действующим строительным нормативам РФ и требованиям Системы добровольной сертификации НП «АВОК» (

).

Что представляет собой теплотехнический расчёт?

Расчёт тепловых потерь является основополагающим документом, призванным решать такую задачу, как организация теплоснабжения сооружения. Он определяет суточное и годовое потребление тепла, минимальную потребность жилого либо промышленного объекта в тепловой энергии и тепловые потери для каждого помещения. Решая такую задачу, как теплотехнический расчёт, следует учитывать комплекс характеристик объекта:

1. Тип объекта (частный дом, одноэтажное либо многоэтажное здание, административное, производственное или складское).
2. Количество проживающих в здании либо работающих в одну смену человек, количество точек подачи горячей воды.
3. Архитектурная часть (габариты крыши, стен, полов, размеры дверных и оконных проёмов).
4. Специальные данные, например, количество рабочих дней в году (для производств), продолжительность отопительного сезона (для объектов любого типа).
5. Температурные режимы в каждом из помещений объекта (их определяет CHиП 2.04.05-91).
6. Функциональное назначение (складское производственное, жилое, административное или бытовое).
7. Конструкции крыши, наружных стен, полов (тип утепляющих прослоек и применяемых материалов, толщина перекрытий).