Розрахунок теплового навантаження на опалення: як грамотно виконати?

Першим і найважливішим етапом в нелегкому процесі організації опалення будь-якого об'єкта нерухомості (будь-то заміський будинок або промисловий об'єкт) є грамотне виконання проектування та розрахунку. Зокрема, слід обов'язково розрахувати теплові навантаження на огрівальну систему, а також обсяг споживання тепла і палива.

Виконання попередніх розрахунком необхідно не тільки для того, щоб отримати весь асортимент документації для організації опалення об'єкта нерухомості, але ще і для розуміння обсягів палива та тепла, підбору того чи іншого типу генераторів теплоти.

Теплові навантаження опалювальної системи: характеристики, визначення

Під визначенням «теплове навантаження на опалення» слід розуміти кількість теплоти, яке в сукупності віддається приладами обігріву, встановлених в будинку або на іншому об'єкті. Слід зазначити, що перед установкою всієї техніки даний розрахунок проводиться для виключення якихось неприємностей, зайвих фінансових витрат і робіт.

Розрахунок теплових навантажень на опалення допоможе організувати безперебійну та ефективну роботу системи обігріву об'єкта нерухомості. Завдяки цим розрахунком можна швидко виконати абсолютно всі завдання теплопостачання, забезпечити їх відповідність нормам і вимогам СНиП.

Комплекс приладів для виконання розрахунків

Ціна помилки, допущеної в розрахунку, може бути досить значною. Вся справа в тому, що в залежності від отриманих розрахункових даних, в відділенні ЖКГ міста будуть виділятися максимальні витратні параметри, встановлюються ліміти і інші характеристики, від яких і відштовхуються при розрахунку вартості послуг.

Загальна теплове навантаження на сучасну систему опалення складається з декількох основних параметрів навантажень:

На загальну систему центрального опалення;
На систему підігріву підлоги (якщо вона є в будинку) – теплої підлоги;
Систему вентиляції (природною і примусовою);
Систему гарячого водопостачання;
На всілякі технологічні потреби: басейни, лазні та інші подібні конструкції.

Розрахунок і складові теплових систем будинку

Основні характеристики об'єкта, важливі для врахування при розрахунку теплового навантаження

Найбільш правильно і грамотно розрахункова теплове навантаження на опалення буде визначена лише в тому випадку, коли враховані абсолютно всі, навіть найдрібніші деталі і параметри.

Перелік цей досить великий і в нього можна включити:

Тип і призначення об'єктів нерухомості. Житлове або нежитлова будівля, квартира або адміністративну будівлю – все це дуже важливо для отримання достовірних даних теплового розрахунку.

Також, від типу будови залежить норма навантажень, яку визначають компанії теплопостачальники і, відповідно, витрати на опалення;

Архітектурна частина. Враховуються габарити всіляких зовнішніх огороджень (стін, підлог, даху), розміри прорізів (балкони, лоджії, двері і вікна). Важлива поверховість будівлі, наявність підвалів, горищ та їх особливості;
Температурні вимоги для кожного з приміщень будівлі. Під цим параметром слід розуміти режими температури для кожної кімнати житлового будинку або зони адміністративної будівлі;
Конструкція і особливості зовнішніх огороджень, в тому числі, тип матеріалів, товщина, наявність утеплюючих прошарків;

Фізичні показники охолодження приміщення – дані для розрахунку теплового навантаження

Характер призначення приміщення. Як правило, притаманне для виробничих будівель, де для цеху або ж ділянки потрібно створити якісь певні теплові умови і режими;
Наявність і параметри спеціальних приміщень. Наявність тих же лазень, басейнів та інших подібних конструкцій;
Ступінь технічного обслуговування – наявність гарячого водопроводу, типу централізованого опалення, систем вентиляції і кондиціонування;
Загальна кількість точок, з яких здійснюється забір гарячої води. Саме на цю характеристику слід звертати особливу увагу, адже чим більше число точок – тим більше буде теплове навантаження на всю систему опалення в цілому;
Число людей, які проживають в будинку або знаходяться на об'єкті. Від цього залежать вимоги до вологості і температурі – фактори, які входять в формулу розрахунку теплового навантаження;

Устаткування, яке може вплинути на теплові навантаження

Інші дані. Для промислового об'єкта до таких факторів, наприклад, відноситься число змін, кількість робочих в одну зміну, а також робочих днів за рік.

Що стосується приватного будинку – потрібно врахувати кількість проживаючих людей, число санвузлів, приміщень і т.д.

Розрахунок навантажень тепла: що включається в процес

Безпосередньо сам розрахунок навантаження на опалення своїми руками проводиться ще на стадії проектування заміського котеджу або іншого об'єкта нерухомості – це пов'язано з простотою і відсутністю зайвих грошових витрат. При цьому враховуються вимоги різних норм і стандартів, ТКП, СНБ і ГОСТ.

Обов'язковими до визначення в ході розрахунку теплової потужності є наступні фактори:

Тепловтрати зовнішніх огороджень. Включає в себе бажані температурні режими в кожній з кімнат;
Потужність, необхідна для нагрівання води в приміщенні;
Кількість теплоти, необхідне для підігріву вентиляції повітря (в тому випадку, коли потрібно примусова припливна вентиляції);
Тепло, необхідне для підігріву води в басейні або ж лазні;

Гкал / год – одиниця виміру теплових навантажень об'єктів

Можливі розвитку подальшого існування обігрівальної системи. Мається на увазі можливість виведення опалення на мансарду, у підвал, а також всілякі будови і прибудови;

Тепловтрати в стандартному житловому будинку

Порада. З «запасом» розраховують теплові навантаження потрібно для того, щоб виключити можливість зайвих фінансових витрат. Особливо актуально для заміського будинку, де додаткове підключення елементів опалення без попередньої проробки та підготовки коштуватиме непомірно дорого.

Особливості розрахунку теплового навантаження

Як уже обмовлялося раніше, розрахункові параметри повітря в приміщеннях вибираються з відповідної літератури. У той же час, з цих же джерел проводиться підбір коефіцієнтів теплопередачі (враховуються ще й паспортні дані обігрівальних агрегатів).

Традиційний розрахунок теплових навантажень на опалення вимагає послідовного визначення максимального теплового потоку від обігрівальних приладів (всі фактично розташовані в будівлі опалювальні батареї), максимальної годинної витрати енергії тепла, а також загальних витрат теплової потужності за певний період, наприклад, опалювальний сезон.

Розподіл теплових потоків від різних типів обігрівачів

Наведена вище інструкція з розрахунку теплових навантажень з урахуванням площі поверхні теплового обміну може бути застосована для різних об'єктів нерухомості. Не можна не відзначити, що такий спосіб дозволяє грамотно і максимально правильно розробити обгрунтування для використання ефективного обігріву, а також енергетичного обстеження будинків і будівель.

Ідеальний спосіб розрахунку для чергового опалення промислового об'єкта, коли мається на увазі зниження температур в неробочий час (враховуються ще й святкові, вихідні дні).

Методи визначення теплових навантажень

В даний час теплові навантаження розраховуються декількома основними способами:

Розрахунок тепловтрат за допомогою укрупнених показників;
Визначення параметрів через різні елементи огороджувальних конструкцій, додаткових втрат на нагрівання повітря;
Розрахунок тепловіддачі всієї встановленої в будові опалювально-вентиляційної техніки.

Укрупнений метод розрахунку навантажень на опалення

Ще одним методом розрахунку навантажень на систему опалення є так звана укрупненная методика. Як правило, використовується подібна схема в тому випадку, коли відсутня інформація про проекти або ж подібні дані не відповідають фактичним характеристикам.

Приклади теплових навантажень для житлових багатоквартирних будинків і їх залежність від кількості проживаючих людей і площі

Для укрупненого розрахунку теплового навантаження опалення використовується досить проста і нехитра формула:

Qmax від. = Α * V * q0 * (t в-tн.р.) * 10 -6

У формулі використовуються наступні коефіцієнти: α є поправочних коефіцієнтів, що враховує кліматичні умови в регіоні, де споруджено будинок (застосовується в разі, коли розрахункова температура відмінна від -30С); q0 питома характеристика опалення, обрана в залежності від температури найбільш холодного тижня в році (так званої «п'ятиденки»); V – зовнішній об'єм будівлі.

Види теплових навантажень для обліку в розрахунку

В ході виконання розрахунків (а також при підборі обладнання) враховується велика кількість самих різних теплових навантажень:

Сезонні навантаження. Як правило, для них притаманні такі особливості:

Протягом всього року відбувається зміна теплових навантажень в залежності від температури повітря зовні приміщення;
Річні витрати теплоти, які визначаються метеорологічними особливостями того регіону, де розташований об'єкт, для якого розраховуються теплові навантаження;

Регулятор теплових навантажень для котельного обладнання

Зміна навантаження на систему обігріву в залежності від часу доби. За рахунок теплостойкости зовнішніх огороджень будівлі такі значення приймаються як незначні;
Витрати теплової енергії вентиляційної системи за годинами доби.

Цілорічні теплові навантаження. Слід зазначити, що для систем обігріву і гарячого водопостачання більшість вітчизняних об'єктів мають теплове споживання протягом року, яке змінюється досить мало. Так, наприклад, влітку витрати теплової енергії в порівнянні із зимою знижується практично на 30-35%;
сухе тепло – конвекційний теплообмін і теплове випромінювання від інших подібних пристроїв. Визначається за рахунок температури сухого термометра.

Даний фактор залежить від маси параметрів, серед яких різноманітні вікна і двері, обладнання, системи вентиляції та навіть повітрообмін через щілини в стінах і перекриття. Ще обов'язково враховується кількість людей, які можуть перебувати в приміщенні;

приховане тепло – випаровування і конденсація. Спирається на температуру вологого термометра. Визначається обсяг прихованої теплоти вологості і її джерелами в приміщенні.

Тепловтрати заміського будинку

У будь-якому приміщенні на вологість впливають:

Люди і їх кількість, які одночасно перебувають у приміщенні;
Технологічне та інше обладнання;
Потоки повітря, які проходять через тріщини і щілини в конструкціях будівлі.

Регулятори теплових навантажень, як можливість виходу зі складних ситуацій

Як можна бачити на багатьох фото і відео сучасних промислових і побутових опалювальних котлів та іншого котельного обладнання, в комплект з ними входять спеціальні регулятори теплових навантажень. Техніка даної категорії покликана забезпечити підтримку певного рівня навантажень, виключити всілякі скачки і провали.

Слід зазначити, що РТН дозволяють істотно заощадити на оплаті опалення, адже у багатьох випадках (а особливо для промислових підприємств) встановлюються певні ліміти, які не можна перевищувати. В іншому випадку, якщо будуть зафіксовані скачки і перевищення теплових навантажень, то можливі штрафи та подібні санкції.

Приклад сумарної теплового навантаження для певного району міста

Порада. Навантаження на системи опалення, вентиляції та кондиціонування – важливий момент в проектуванні будинку. Якщо самостійно виконати роботи з проектування неможливо, то краще всього довірити його фахівцям. У той же час, всі формули прості і немудрі, а тому самим розрахувати всі параметри не так вже й складно.

Навантаження на вентиляцію та ГВП – один з чинників теплових систем

Теплові навантаження на опалення, як правило, розраховуються в комплексі ще й з вентиляцією. Це сезонна навантаження, вона призначена для заміни відпрацьованого повітря на чистий, а також його нагрівання до встановленої температури.

Вартові витрати теплоти на системи вентиляції розраховуються за певною формулою: