Fragen Sie einen Fachmann, wie das Heizsystem in einem Gebäude richtig organisiert wird. Dabei spielt es keine Rolle, ob es sich um eine Wohn- oder Industrieimmobilie handelt. Und der Fachmann wird antworten, dass es vor allem darauf ankommt, genaue Berechnungen durchzuführen und den Entwurf korrekt auszuführen. Dabei geht es insbesondere um die Berechnung der Heizlast beim Heizen. Von diesem Indikator hängt die Menge des Wärmeenergieverbrauchs und damit des Kraftstoffverbrauchs ab. Das heißt, Wirtschaftsindikatoren stehen neben technischen Merkmalen.

Durch genaue Berechnungen erhalten Sie mehr als nur vollständige Liste zur Durchführung notwendig Installationsarbeiten Dokumentation, sondern auch zur Auswahl notwendige Ausrüstung, zusätzliche Komponenten und Materialien.

Thermische Belastungen – Definition und Eigenschaften

Was versteht man üblicherweise unter dem Begriff „Heizlast“? Dabei handelt es sich um die Wärmemenge, die von allen im Gebäude installierten Heizgeräten abgegeben wird. Um unnötige Arbeitskosten sowie den Kauf unnötiger Geräte und Materialien zu vermeiden, ist eine Vorkalkulation erforderlich. Mit seiner Hilfe können Sie die Regeln für die Installation und Verteilung der Wärme in allen Räumen anpassen, und zwar wirtschaftlich und gleichmäßig.

Aber das ist noch nicht alles. Sehr oft führen Experten Berechnungen auf der Grundlage exakter Indikatoren durch. Sie beziehen sich auf die Größe des Hauses und die Nuancen der Konstruktion, die die Vielfalt der Gebäudeelemente und deren Einhaltung der Anforderungen an die Wärmedämmung und andere Dinge berücksichtigen. Es sind genau genaue Indikatoren, die es ermöglichen, korrekte Berechnungen durchzuführen und dementsprechend Optionen für eine möglichst ideale Verteilung der Wärmeenergie im gesamten Gebäude zu erhalten.

Es kommt jedoch häufig zu Berechnungsfehlern, die zu einem insgesamt ineffektiven Heizbetrieb führen. Manchmal ist es notwendig, nicht nur Stromkreise, sondern auch Teile der Anlage im laufenden Betrieb zu erneuern, was zu zusätzlichen Kosten führt.

Welche Parameter beeinflussen die Berechnung der thermischen Belastung insgesamt? Hier ist es notwendig, die Last in mehrere Positionen aufzuteilen, darunter:

• System Zentralheizung.
• Fußbodenheizung, sofern im Haus vorhanden.
• Belüftungssystem – sowohl erzwungen als auch natürlich.
• Warmwasserversorgung des Gebäudes.
• Verzweigt nach zusätzlich Haushaltsbedürfnisse. Zum Beispiel für eine Sauna oder ein Badehaus, für ein Schwimmbad oder eine Dusche.

Hauptmerkmale

Profis verlieren kein Detail aus den Augen, das die Richtigkeit der Berechnung beeinträchtigen könnte. Daher gibt es eine ziemlich große Liste von Eigenschaften des Heizsystems, die berücksichtigt werden sollten. Hier sind nur einige davon:

1. Der Zweck der Immobilie oder ihre Art. Es kann sich um ein Wohngebäude oder ein Industriegebäude handeln. Wärmeenergieversorger verfügen über Standards, die je nach Gebäudetyp verteilt sind. Sie sind oft die Grundlage für Berechnungen.
2. Architektonischer Teil des Gebäudes. Dazu können umschließende Elemente (Wände, Dächer, Decken, Böden) gehören Gesamtabmessungen, Dicke. Berücksichtigen Sie unbedingt alle Arten von Öffnungen – Balkone, Fenster, Türen usw. Es ist sehr wichtig, das Vorhandensein von Kellern und Dachböden zu berücksichtigen.
3. Temperaturbedingungen für jeden Raum separat. Das ist sehr wichtig, weil allgemeine Anforderungen zur Temperatur im Haus geben kein genaues Bild der Wärmeverteilung.
4. Zweck der Räumlichkeiten. Dies betrifft vor allem Produktionswerkstätten, bei denen eine strengere Einhaltung der Temperaturbedingungen erforderlich ist.
5. Verfügbarkeit spezieller Räumlichkeiten. In privaten Wohngebäuden können dies beispielsweise Bäder oder Saunen sein.
6. Grad der technischen Ausstattung. Berücksichtigt werden das Vorhandensein einer Lüftungs- und Klimaanlage, die Warmwasserversorgung und die Art der verwendeten Heizung.
7. Anzahl der Punkte, über die die Auswahl erfolgt heißes Wasser. Und je mehr solcher Punkte es gibt, desto größer ist die thermische Belastung, der die Heizungsanlage ausgesetzt ist.
8. Die Anzahl der Personen auf der Website. Von diesem Indikator hängen Kriterien wie Raumluftfeuchtigkeit und Temperatur ab.
9. Zusätzliche Indikatoren. In Wohngebäuden können Sie die Anzahl der Badezimmer, separaten Räume und Balkone hervorheben. In Industriegebäuden - die Anzahl der Arbeitsschichten, die Anzahl der Tage im Jahr, an denen die Werkstatt selbst in der technologischen Kette tätig ist.

Was in Lastberechnungen enthalten ist

Heizschema

Die Berechnung der Wärmelasten für die Heizung erfolgt bereits in der Entwurfsphase des Gebäudes. Gleichzeitig müssen aber auch die Normen und Anforderungen verschiedener Standards berücksichtigt werden.

Zum Beispiel Wärmeverluste aus der Gebäudehülle. Darüber hinaus werden alle Räume einzeln berücksichtigt. Als nächstes ist dies die Leistung, die zum Erhitzen des Kühlmittels erforderlich ist. Fügen wir hier die Menge an Wärmeenergie hinzu, die zum Heizen benötigt wird Versorgungsbelüftung. Ohne dies wird die Berechnung nicht sehr genau sein. Fügen wir noch die Energie hinzu, die für die Wassererwärmung in einem Badehaus oder Schwimmbad aufgewendet wird. Experten müssen die Weiterentwicklung des Heizsystems berücksichtigen. Plötzlich, in ein paar Jahren, werden Sie sich entscheiden, ein türkisches Hamam in Ihrem eigenen Zuhause einzurichten. Daher ist es notwendig, die Belastungen um einige Prozent zu erhöhen – in der Regel bis zu 10 %.

Empfehlung! Es ist notwendig, die thermischen Belastungen mit einem „Spielraum“ für zu berechnen Landhäuser. Es ist die Reserve, die es Ihnen ermöglicht, zusätzliches Geld zu vermeiden finanzielle Kosten, die oft durch Summen mehrerer Nullstellen bestimmt werden.

Merkmale zur Berechnung der thermischen Belastung

Luftparameter, genauer gesagt ihre Temperatur, werden GOSTs und SNiPs entnommen. Hier werden auch Wärmeübergangskoeffizienten ausgewählt. Übrigens müssen die Passdaten aller Arten von Geräten (Kessel, Heizkörper usw.) berücksichtigt werden.

Was ist normalerweise in einer herkömmlichen Heizlastberechnung enthalten?

• Erstens der maximale Wärmeenergiefluss, der von Heizgeräten (Heizkörpern) ausgeht.
• Zweitens, maximaler Durchfluss Wärme pro 1 Betriebsstunde der Heizungsanlage.
• Drittens die gesamten Heizkosten für einen bestimmten Zeitraum. Normalerweise wird der Saisonzeitraum berechnet.

Wenn alle diese Berechnungen verglichen und mit der Wärmeübertragungsfläche des Gesamtsystems verglichen werden, erhalten Sie einen ziemlich genauen Indikator für die Effizienz der Beheizung eines Hauses. Aber auch kleine Abweichungen müssen berücksichtigt werden. Zum Beispiel die Reduzierung des Wärmeverbrauchs in der Nacht. Bei Industrieanlagen müssen Sie zusätzlich Wochenenden und Feiertage berücksichtigen.

Methoden zur Ermittlung thermischer Belastungen

Design mit beheiztem Boden

Derzeit verwenden Experten drei Hauptmethoden zur Berechnung thermischer Belastungen:

1. Berechnung der Hauptwärmeverluste, wobei nur aggregierte Indikatoren berücksichtigt werden.
2. Berücksichtigt werden Indikatoren, die auf den Parametern umschließender Bauwerke basieren. Hier kommen in der Regel Verluste zur Erwärmung der Innenluft hinzu.
3. Berechnet werden alle Anlagen, die Teil der Wärmenetze sind. Dazu gehören Heizung und Lüftung.

Es gibt eine weitere Option namens vergrößerte Berechnung. Es wird normalerweise verwendet, wenn für Standardberechnungen keine grundlegenden Indikatoren und Parameter des Gebäudes erforderlich sind. Das heißt, die tatsächlichen Eigenschaften können von den Designeigenschaften abweichen.

Dafür nutzen Experten eine ganz einfache Formel:

Q max von.=α x V x q0 x (tв-tн.р.) x 10 -6

α ist ein von der Bauregion abhängiger Korrekturfaktor (Tabellenwert)
V – Volumen des Gebäudes entlang der Außenflächen
q0 – Charakteristik des Heizsystems gemäß dem spezifischen Indikator, der normalerweise durch die kältesten Tage des Jahres bestimmt wird

Arten thermischer Belastungen

Es gibt verschiedene Arten von Wärmelasten, die bei der Berechnung von Heizsystemen und der Geräteauswahl verwendet werden. Zum Beispiel saisonale Ladungen, die folgende Merkmale aufweisen:

1. Änderungen der Außentemperatur während der Heizperiode.
2. Meteorologische Merkmale der Region, in der das Haus gebaut wurde.
3. Belastungsspitzen der Heizungsanlage im Tagesverlauf. Dieser Indikator fällt normalerweise in die Kategorie „geringe Belastung“, da die umschließenden Elemente einen großen Druck auf die gesamte Heizung verhindern.
4. Alles rund um die Wärmeenergie im Zusammenhang mit der Lüftungsanlage eines Gebäudes.
5. Wärmelasten, die das ganze Jahr über ermittelt werden. Beispielsweise reduziert sich der Warmwasserverbrauch in der Sommersaison im Vergleich zu nur um 30-40 % Winterzeit Jahr.
6. Trockene Hitze. Diese Eigenschaft ist speziell bei häuslichen Heizsystemen üblich, bei denen eine relativ große Anzahl von Indikatoren berücksichtigt wird. Zum Beispiel die Anzahl der Fenster und Türen, die Anzahl der im Haus lebenden oder sich dauerhaft aufhaltenden Personen, Belüftung, Luftaustausch durch alle Arten von Ritzen und Spalten. Um diesen Wert zu ermitteln, verwenden Sie ein Trockenthermometer.
7. Latente thermische Energie. Es gibt auch einen Begriff, der durch Verdunstung, Kondensation usw. definiert wird. Zur Bestimmung des Indikators wird ein Nassthermometer verwendet.

Thermische Lastregler

Programmierbare Steuerung, Temperaturbereich - 5–50 °C

Modern Heizgeräte und die Geräte sind mit einer Reihe verschiedener Regler ausgestattet, mit deren Hilfe Sie die thermischen Belastungen ändern und so Einbrüche und Spitzen der thermischen Energie im System vermeiden können. Die Praxis hat gezeigt, dass es mit Hilfe von Reglern nicht nur möglich ist, die Belastung zu reduzieren, sondern auch die Heizungsanlage auf Vordermann zu bringen rationelle Nutzung Kraftstoff. Und das ist eine rein wirtschaftliche Seite des Problems. Dies gilt insbesondere für Industrieanlagen, wo für übermäßigen Kraftstoffverbrauch recht hohe Bußgelder fällig werden.

Wenn Sie sich über die Richtigkeit Ihrer Berechnungen nicht sicher sind, nehmen Sie die Dienste von Spezialisten in Anspruch.

Schauen wir uns noch ein paar Formeln an, die sich darauf beziehen verschiedene Systeme. Zum Beispiel Lüftungs- und Warmwasserversorgungssysteme. Hier benötigen Sie zwei Formeln:

Qв.=qв.V(tн.-tв.) - Dies betrifft die Belüftung.
Hier:
tn. und tв – Lufttemperatur außen und innen
Siehe auch. - spezifischer Indikator
V – Außenvolumen des Gebäudes

Qgws.=0,042rv(tg.-tx.)Pgsr – für die Warmwasserversorgung, wobei

tg.-tx - Temperatur von heißem und kaltem Wasser
r - Wasserdichte
in - Haltung maximale Belastung zum Durchschnitt, der durch GOSTs bestimmt wird
P – Anzahl der Verbraucher
Gср - Durchschnitt Warmwasserverbrauch

Komplexe Berechnung

In Verbindung mit Berechnungsfragen müssen wärmetechnische Untersuchungen durchgeführt werden. Hierzu werden verschiedene Instrumente eingesetzt, die genaue Anhaltspunkte für Berechnungen liefern. Hierzu werden beispielsweise Fenster- und Türöffnungen, Decken, Wände usw. untersucht.

Eine solche Untersuchung hilft dabei, die Nuancen und Faktoren zu ermitteln, die einen erheblichen Einfluss auf den Wärmeverlust haben können. Beispielsweise zeigt die Wärmebilddiagnostik den Temperaturunterschied genau an, wenn eine bestimmte Menge Wärmeenergie durch 1 Quadratmeter der Gebäudehülle fließt.

Praktische Messungen sind daher bei der Durchführung von Berechnungen unverzichtbar. Dies gilt insbesondere für Engpässe in der Gebäudestruktur. In dieser Hinsicht wird die Theorie nicht in der Lage sein, genau zu zeigen, wo und was falsch ist. Und die Praxis wird zeigen, wo es notwendig ist, sich zu bewerben verschiedene Methoden Schutz vor Wärmeverlust. Und die Berechnungen selbst werden in dieser Hinsicht immer genauer.

Fazit zum Thema

Die berechnete Heizlast ist ein sehr wichtiger Indikator, der bei der Planung eines Heizsystems für ein Haus ermittelt wird. Wenn man die Sache mit Bedacht angeht und alles durchführt notwendigen Berechnungen richtig, das können wir garantieren Heizsystem wird großartig funktionieren. Und gleichzeitig können Überhitzung und andere Kosten eingespart werden, die einfach vermieden werden können.

Das Thema dieses Artikels ist thermische Belastung. Wir erfahren, was dieser Parameter ist, wovon er abhängt und wie er berechnet werden kann. Darüber hinaus liefert der Artikel eine Reihe von Richtwerten für den Wärmewiderstand verschiedene Materialien, die möglicherweise für Berechnungen benötigt werden.

Was ist das

Der Begriff ist im Wesentlichen intuitiv. Unter Wärmelast versteht man die Menge an Wärmeenergie, die erforderlich ist, um in einem Gebäude, einer Wohnung oder einem separaten Raum eine angenehme Temperatur aufrechtzuerhalten.

Maximal stündliche Belastung Beim Heizen handelt es sich also um die Wärmemenge, die erforderlich sein kann, um unter ungünstigsten Bedingungen eine Stunde lang normale Parameter aufrechtzuerhalten.

Faktoren

Was beeinflusst also den Wärmebedarf eines Gebäudes?

• Wandmaterial und -stärke. Es ist klar, dass eine Wand aus 1 Ziegel (25 Zentimeter) und eine Wand aus Porenbeton unter einer 15 Zentimeter dicken Schaumschicht SEHR durchlässt unterschiedliche Mengen Wärmeenergie.
• Dachmaterial und -struktur. Flachdach aus Stahlbetonplatten Und auch im Wärmeverlust unterscheidet sich ein isolierter Dachboden deutlich.
• Die Belüftung ist ein weiterer wichtiger Faktor. Seine Leistung und das Vorhandensein oder Fehlen eines Wärmerückgewinnungssystems beeinflussen, wie viel Wärme in der Abluft verloren geht.
• Verglasungsfläche. Durch die Fenster und Glasfassaden Es geht spürbar mehr Wärme verloren als durch massive Wände.

Allerdings: Dreifachverglaste Fenster und Glas mit Energiesparbeschichtung reduzieren den Unterschied um ein Vielfaches.

• Sonneneinstrahlung in Ihrer Region, Grad der Sonnenwärmeabsorption äußere Hülle und die Ausrichtung der Gebäudeebenen relativ zu den Himmelsrichtungen. Extremfälle sind ein Haus, das den ganzen Tag im Schatten anderer Gebäude steht, und ein Haus mit schwarzer Wand und schwarzem Schrägdach, dessen maximale Fläche nach Süden ausgerichtet ist.

• Temperaturdelta zwischen drinnen und draußen bestimmt den Wärmefluss durch die umschließenden Strukturen bei konstantem Wärmeübergangswiderstand. Bei +5 und -30 Außentemperatur verliert das Haus unterschiedlich viel Wärme. Dadurch wird natürlich der Bedarf an Wärmeenergie reduziert und die Temperatur im Gebäudeinneren gesenkt.
• Schließlich ist es oft notwendig, in ein Projekt einzubeziehen Aussichten für den weiteren Bau. Nehmen wir an, wenn die aktuelle Heizlast 15 Kilowatt beträgt, aber in naher Zukunft geplant ist, dem Haus eine isolierte Veranda hinzuzufügen, ist es logisch, eine solche mit Wärmereserve zu kaufen.

Verteilung

Bei der Warmwasserbereitung muss die Spitzenwärmeleistung der Wärmequelle gleich der Summe der Wärmeleistung aller sein Heizgeräte im Haus. Natürlich darf auch die Verkabelung nicht zum Flaschenhals werden.

Die Verteilung der Heizgeräte im gesamten Gebäude wird durch mehrere Faktoren bestimmt:

1. Die Fläche des Raumes und die Höhe seiner Decke;
2. Lage innerhalb des Gebäudes. Eck- und Endräume verlieren mehr Wärme als Räume in der Mitte des Hauses.
3. Abstand von der Wärmequelle. Im Einzelbau bedeutet dieser Parameter den Abstand vom Kessel, in einer Zentralheizungsanlage Mehrfamilienhaus- ob die Batterie an die Vor- oder Rücklaufleitung angeschlossen ist und in welcher Etage Sie wohnen.

Klarstellung: Bei Häusern mit Bodenfüllung werden die Steigleitungen paarweise angeschlossen. Auf der Vorlaufseite nimmt die Temperatur vom ersten zum letzten Stockwerk ab; auf der Rücklaufseite ist das Gegenteil der Fall.

Es ist auch nicht schwer zu erraten, wie sich die Temperaturen bei der Befüllung von oben verteilen.

1. Gewünschte Raumtemperatur. Zusätzlich zum Filtern der Wärme Außenwände Im Inneren des Gebäudes ist bei ungleichmäßiger Temperaturverteilung auch die Migration von Wärmeenergie durch die Trennwände spürbar.

1. Für Wohnzimmer in der Mitte des Gebäudes - 20 Grad;
2. Für Wohnzimmer in der Ecke oder am Ende des Hauses – 22 Grad. Mehr hohe Temperatur Schützt unter anderem das Einfrieren von Wänden.
3. Für die Küche - 18 Grad. In der Regel enthält es große Zahl Eigene Quellen Wärme – vom Kühlschrank bis zum Elektroherd.
4. Für ein Badezimmer und eine kombinierte Toilette beträgt die Norm 25 °C.

Falls Luftheizung Wärmestrom eintritt separater Raum, wird bestimmt Durchsatz Lufthülse. In der Regel, einfachste Methode Einstellungen – manuelle Einstellung der Positionen der verstellbaren Lüftungsgitter mit Temperaturkontrolle über ein Thermometer.

Schließlich für den Fall wir reden darüberüber die Heizungsanlage mit dezentralen Wärmequellen (elektrisch o Gaskonvektoren, elektrische Fußbodenheizung, Infrarotheizungen und Klimaanlagen) notwendig Temperaturregime einfach am Thermostat einstellen. Alles, was von Ihnen verlangt wird, ist, für Spitzenleistungen zu sorgen Wärmekraft Geräte auf dem Niveau des Spitzenwärmeverlusts im Raum.

Berechnungsmethoden

Lieber Leser, haben Sie eine gute Vorstellungskraft? Stellen wir uns ein Haus vor. Lassen Sie es sich um ein Blockhaus aus 20 Zentimeter dickem Holz mit Dachboden und Holzboden handeln.

Vervollständigen und konkretisieren wir gedanklich das Bild, das in unseren Köpfen entstanden ist: Die Abmessungen des Wohnteils des Gebäudes werden 10*10*3 Meter betragen; In die Wände werden wir 8 Fenster und 2 Türen schneiden - nach vorne und Innenhöfe. Platzieren wir nun unser Haus ... sagen wir in der Stadt Kondopoga in Karelien, wo die Temperatur auf dem Höhepunkt des Frosts auf -30 Grad sinken kann.

Die Bestimmung der Heizlast für die Heizung kann auf verschiedene Arten mit unterschiedlicher Komplexität und Zuverlässigkeit der Ergebnisse erfolgen. Lassen Sie uns die drei einfachsten verwenden.

Methode 1

Aktuelle SNiPs bieten uns die einfachste Berechnungsmethode. Pro 10 m2 wird ein Kilowatt Wärmeleistung verbraucht. Der resultierende Wert wird mit dem Regionalkoeffizienten multipliziert:

• Für die südlichen Regionen (Schwarzmeerküste, Region Krasnodar) wird das Ergebnis mit 0,7 - 0,9 multipliziert.
• Das gemäßigt kalte Klima von Moskau und Leningrader Regionen zwingt Sie, einen Koeffizienten von 1,2-1,3 zu verwenden. Es scheint, dass unser Kondopoga in diese spezielle Klimagruppe fallen wird.
• Schließlich, z Fernost Bezirke Hoher Norden der Koeffizient reicht von 1,5 für Nowosibirsk bis 2,0 für Oimjakon.

Die Anleitung zur Berechnung mit dieser Methode ist denkbar einfach:

1. Die Fläche des Hauses beträgt 10*10=100 m2.
2. Der Grundwert der thermischen Belastung beträgt 100/10=10 kW.
3. Wir multiplizieren mit dem Regionalkoeffizienten 1,3 und erhalten 13 Kilowatt Wärmeleistung, die zur Aufrechterhaltung der Behaglichkeit im Haus erforderlich sind.

Allerdings: Wenn Sie eine so einfache Technik anwenden, ist es besser, eine Reserve von mindestens 20 % zu bilden, um Fehler und extreme Kälte auszugleichen. Tatsächlich ist es sinnvoll, 13 kW mit Werten zu vergleichen, die mit anderen Methoden ermittelt wurden.

Methode 2

Es ist klar, dass bei der ersten Berechnungsmethode die Fehler enorm sein werden:

• Die Deckenhöhen variieren stark zwischen Gebäuden. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass wir nicht eine Fläche, sondern ein bestimmtes Volumen erwärmen müssen, und zwar mit Konvektionsheizung warme Luft Unter die Decke zu gehen ist ein wichtiger Faktor.
• Fenster und Türen lassen mehr Wärme herein als Wände.
• Schließlich wäre es ein klarer Fehler, Haare mit einer Bürste zu schneiden Stadtwohnung(und unabhängig von seiner Lage innerhalb des Gebäudes) und ein Privathaus, das keine hat warme Wohnungen Nachbarn und die Straße.

Nun, passen wir die Methode an.

• Nehmen wir als Basiswert 40 Watt pro Kubikmeter Raumvolumen.
• Für jede Tür, die zur Straße führt, addieren Sie 200 Watt zum Grundwert. Für jedes Fenster - 100.
• Für Eck- und Endwohnungen in Mehrfamilienhaus Wir führen einen Koeffizienten von 1,2 bis 1,3 ein, abhängig von der Dicke und dem Material der Wände. Wir verwenden es auch für die äußersten Stockwerke, wenn Keller und Dachboden schlecht isoliert sind. Für ein Privathaus multiplizieren wir den Wert mit 1,5.
• Abschließend wenden wir die gleichen Regionalkoeffizienten wie im vorherigen Fall an.

Wie geht es unserem Haus in Karelien?

1. Das Volumen beträgt 10*10*3=300 m2.
2. Der Grundwert der Wärmeleistung beträgt 300*40=12000 Watt.
3. Acht Fenster und zwei Türen. 12000+(8*100)+(2*200)=13200 Watt.
4. Privathaus. 13200*1,5=19800. Wir beginnen vage zu vermuten, dass wir bei der Auswahl der Kesselleistung nach der ersten Methode einfrieren müssten.
5. Aber es bleibt noch ein regionaler Koeffizient übrig! 19800*1,3=25740. Insgesamt brauchen wir einen 28-Kilowatt-Kessel. Differenz zum ersten ermittelten Wert auf einfache Weise- doppelt.

Allerdings: In der Praxis wird diese Leistung nur an wenigen Tagen mit Spitzenfrost benötigt. Oft vernünftige Entscheidung wird die Leistung der Hauptwärmequelle auf einen niedrigeren Wert begrenzen und eine Ersatzheizung kaufen (z. B. einen Elektrokessel oder mehrere Gaskonvektoren).

Methode 3

Machen Sie keinen Fehler: Auch die beschriebene Methode ist sehr unvollkommen. Wir haben den Wärmewiderstand der Wände und der Decke sehr grob berücksichtigt; Auch das Temperaturdelta zwischen Innen- und Außenluft wird im Regionalkoeffizienten nur, also sehr näherungsweise, berücksichtigt. Der Preis für die Vereinfachung von Berechnungen ist ein großer Fehler.

Denken wir daran: Um eine konstante Temperatur im Inneren des Gebäudes aufrechtzuerhalten, müssen wir eine Menge an Wärmeenergie bereitstellen, die allen Verlusten durch die Gebäudehülle und die Belüftung entspricht. Leider müssen wir auch hier unsere Berechnungen etwas vereinfachen, was auf Kosten der Zuverlässigkeit der Daten geht. Andernfalls müssen die resultierenden Formeln zu viele Faktoren berücksichtigen, die schwer zu messen und zu systematisieren sind.

Die vereinfachte Formel sieht so aus: Q=DT/R, ​​​​wobei Q die Wärmemenge ist, die pro 1 m2 Gebäudehülle verloren geht; DT ist das Temperaturdelta zwischen Innen- und Außentemperatur und R ist der Wärmeübergangswiderstand.

Bitte beachten Sie: Es handelt sich um Wärmeverluste durch Wände, Boden und Decke. Im Durchschnitt gehen weitere 40 % der Wärme durch Lüftung verloren. Um die Berechnungen zu vereinfachen, berechnen wir den Wärmeverlust durch die umschließenden Strukturen und multiplizieren ihn dann einfach mit 1,4.

Das Temperaturdelta lässt sich leicht messen, aber woher bekommt man Daten zum Wärmewiderstand?

Leider nur aus Nachschlagewerken. Hier finden Sie eine Tabelle mit einigen gängigen Lösungen.

• Eine Wand aus drei Ziegelsteinen (79 Zentimeter) hat einen Wärmedurchgangswiderstand von 0,592 m2*C/W.
• Eine Wand aus 2,5 Ziegeln ist 0,502.
• Wand mit zwei Ziegeln - 0,405.
• Backsteinmauer (25 Zentimeter) - 0,187.
• Ein Blockhaus mit einem Stammdurchmesser von 25 Zentimetern beträgt 0,550.
• Das gleiche, aber aus Baumstämmen mit einem Durchmesser von 20 cm - 0,440.
• Blockhaus aus 20 cm Holz – 0,806.
• Blockholzrahmen aus 10 cm dickem Holz - 0,353.
• Rahmenwand 20 Zentimeter dick mit Isolierung Mineralwolle — 0,703.
• Eine Wand aus Schaum- oder Porenbeton mit einer Dicke von 20 Zentimetern beträgt 0,476.
• Das Gleiche, jedoch mit einer auf 30 cm erhöhten Dicke - 0,709.
• Gips 3 Zentimeter dick - 0,035.
• Decke bzw Dachgeschoss — 1,43.
• Holzboden - 1,85.
• Doppeltür aus Holz - 0,21.

Gehen wir nun zurück zu unserem Haus. Welche Parameter haben wir?

• Das Temperaturdelta am Höhepunkt des Frosts beträgt 50 Grad (+20 innen und -30 außen).
• Der Wärmeverlust durch einen Quadratmeter Boden beträgt 50/1,85 (Wärmeübergangswiderstand). Holzboden) =27,03 Watt. Auf der gesamten Etage - 27,03*100=2703 Watt.
• Berechnen wir den Wärmeverlust durch die Decke: (50/1,43)*100=3497 Watt.
• Die Fläche der Wände beträgt (10*3)*4=120 m2. Da unsere Wände aus 20 Zentimeter dickem Holz bestehen, beträgt der R-Parameter 0,806. Der Wärmeverlust durch die Wände beträgt (50/0,806)*120=7444 Watt.
• Nun addieren wir die resultierenden Werte: 2703+3497+7444=13644. Genau so viel wird unser Haus durch Decke, Boden und Wände verlieren.

Hinweis: Um keine Brüche zu berechnen Quadratmeter, wir haben den Unterschied in der Wärmeleitfähigkeit von Wänden sowie Fenstern und Türen vernachlässigt.

• Dann addieren wir 40 % der Verluste für die Belüftung. 13644*1,4=19101. Nach dieser Rechnung dürfte uns ein 20-Kilowatt-Kessel genügen.

Schlussfolgerungen und Problemlösungen

Wie Sie sehen, führen die verfügbaren Methoden zur Berechnung der Wärmebelastung mit eigenen Händen zu sehr erheblichen Fehlern. Glücklicherweise kann überschüssige Kesselleistung nicht schaden:

• Gaskessel arbeiten mit reduzierter Leistung nahezu ohne Wirkungsgradeinbußen, Brennwertkessel erreichen sogar im Teillastbetrieb den sparsamsten Modus.
• Gleiches gilt für Solarkessel.
• Elektrische Heizgeräte jeglicher Art haben immer einen Wirkungsgrad von 100 Prozent (das gilt natürlich nicht für Wärmepumpen). Denken Sie an die Physik: all die Kraft, die nicht für die Festlegung aufgewendet wird mechanische Arbeit(d. h. die Bewegung der Masse gegen den Schwerkraftvektor) wird letztendlich für die Erwärmung aufgewendet.

Der einzige Kesseltyp, bei dem der Betrieb mit einer geringeren Leistung als der Nennleistung kontraindiziert ist, sind Festbrennstoffkessel. Die Leistungsanpassung erfolgt in ihnen recht gut auf eine primitive Art und Weise— Einschränkung des Luftstroms in den Feuerraum.

Was ist das Ergebnis?

1. Bei Sauerstoffmangel verbrennt der Kraftstoff nicht vollständig. Es entsteht mehr Asche und Ruß, die Kessel, Schornstein und Atmosphäre verschmutzen.
2. Folge unvollständige Verbrennung- Rückgang der Kesseleffizienz. Das ist logisch: Schließlich verlässt der Brennstoff oft den Kessel, bevor er verbrennt.

Doch auch hier gibt es einen einfachen und eleganten Ausweg – die Einbindung eines Wärmespeichers in den Heizkreislauf. Ein wärmeisolierter Tank mit einem Fassungsvermögen von bis zu 3000 Litern wird zwischen die Vor- und Rücklaufleitungen geschaltet und trennt diese; In diesem Fall wird eine kleine Kontur (zwischen Kessel und Pufferspeicher) und eine große (zwischen Tank und Heizgeräten) gebildet.

Wie funktioniert dieses Schema?

• Nach dem Anzünden läuft der Kessel mit Nennleistung. Darüber hinaus aufgrund natürlicher bzw Zwangsumlauf Sein Wärmetauscher überträgt Wärme an den Pufferspeicher. Nachdem der Brennstoff ausgebrannt ist, stoppt die Zirkulation im kleinen Kreislauf.
• In den nächsten Stunden bewegt sich das Kühlmittel in einem großen Kreislauf. Der Pufferspeicher gibt die gespeicherte Wärme nach und nach an Heizkörper oder wasserbeheizte Fußböden ab.

Abschluss

Wie immer einige Weitere Informationen Wie sich die Heizlast sonst noch berechnen lässt, erfahren Sie im Video am Ende des Artikels. Warme Winter!

1. 
   Arten thermischer Belastungen

In Fernwärmesystemen wird Wärme zum Heizen, in Gebäudeheizungsanlagen, zum Heizen verbraucht Zuluft bei Installationen von Lüftungsanlagen zur Warmwasserversorgung in Warmwassersysteme sowie technologische Prozesse Industrieunternehmen.

Das Heizsystem ist ein Komplex aus verbrauchertechnischen und technischen Geräten, die die vom Energieversorgungsunternehmen bereitgestellte Wärmeenergie zum Heizen nutzen.

Ein Lüftungssystem ist ein Komplex aus verbrauchertechnischen und technischen Geräten, die die vom Energieversorgungsunternehmen bereitgestellte Wärmeenergie zur Belüftung nutzen.

Das Warmwasserversorgungssystem (DHW) ist ein Komplex verbrauchertechnischer und technischer Geräte, die die vom Energieversorgungsunternehmen bereitgestellte Wärmeenergie zur Warmwasserversorgung nutzen.

In Heizungs- und Lüftungsanlagen wird Wärme nicht das ganze Jahr über kontinuierlich, sondern nur relativ zeitweise verbraucht niedrige Temperaturen Außenluft rein Heizperiode. Solche Verbraucher thermischer Energie werden üblicherweise als saisonal bezeichnet, und ihre Wärmelasten sind es auch

Wärmeenergie In Warmwasserversorgungssystemen und in technologischen Prozessen von Industriebetrieben wird es das ganze Jahr über kontinuierlich verbraucht und hängt kaum von der Außentemperatur ab.

Thermische Belastungen der Warmwasserversorgung und technologische Bedürfnisse werden berücksichtigt ganzjährig thermische Belastungen.

Bei der Auslegung von Wärmeversorgungssystemen sollten berechnete Daten zu saisonalen Wärmelasten aus Heizungs- und Lüftungsprojekten von Gebäuden entnommen werden. Während der zukünftigen Bauarbeiten geschätzte Kosten Es wird empfohlen, Wärme aus Standardprojekten mit entsprechender Anpassung an die klimatischen Bedingungen des Baugebiets zu beziehen.

Liegen keine Auslegungsdaten vor, werden die Heizwärmelasten von Gebäuden nach einer der folgenden Methoden ermittelt:

1. 
   Berechnung des Wärmeverlusts durch Elemente umschließender Strukturen und Addition von Verlusten für die Erwärmung der Infiltrationsluft;
2. 
   Berechnung thermischer Belastungen gem aggregierte Indikatoren;
3. 
   Bestimmung des Wärmeaustauschs der im Gebäude installierten Heizungs- und Lüftungsgeräte.

Wenn mehr, wird eine Berechnung des Wärmeverlusts durch die umschließenden Strukturen durchgeführt genaue Definition Wärmeverluste beispielsweise bei Berechnungen, die eine Wärmebilanz des Gebäudes und seiner einzelnen Räume erfordern.

Mangels Auslegungsdaten werden Heizwärmelasten in der Regel durch aggregierte Indikatoren ermittelt.

Das ultimative Ziel der Berechnungen ist die Ermittlung der thermischen Belastungen (Maximum, Durchschnitt für die Heizperiode usw.) der Wärmeversorgungsanlagen für Heizung, Lüftung und Warmwasserversorgung, die Berechnung und Erstellung von Diagrammen der thermischen Belastungen.

1. 
   ^ Saisonale Hitzelasten

Das Ausmaß und die Art der Änderungen der saisonalen Belastung hängen hauptsächlich davon ab klimatische Bedingungen: Außenlufttemperatur, Windrichtung und -geschwindigkeit, Sonneneinstrahlung, Luftfeuchtigkeit usw. Der Haupteinfluss auf die Höhe der Wärmebelastung ist Außentemperatur. Die saisonale Belastung weist einen relativ konstanten Tagesplan und einen variablen jährlichen Belastungsplan auf.

R– Wärmeübertragungswiderstand der Zaunkonstruktion, m 2 o C / W (m 2 0 C h / kcal);

– Auslegungstemperatur der Innenluft, o C;

– berechnete Außenlufttemperatur für die Heizungsauslegung oder Lufttemperatur eines kälteren Raumes (bei der Berechnung der Wärmeverluste durch). Innenzaun), o C;

 - zusätzliche Wärmeverluste in Bruchteilen der Hauptverluste für verschiedene Arten Räumlichkeiten und Zäune;  = 0,6 – für den europäischen Teil nördlich von 52  nördlicher Breite; für die zentralen Regionen Westsibiriens (bis 68  N) und Ostsibiriens, Chabarowsk und Primorje, mit Ausnahme der Küstengebiete bis zu einer Höhe von 500 m, sowie für Gebiete Zentralasien und Transkaukasien;

N– Koeffizient abhängig von der Position Außenfläche umschließende Strukturen gegenüber der Außenluft.

Zusätzliche Wärmeverluste zur Erwärmung der durch die Gebäudehülle eindringenden Außenluft

Wo G und – Durchflussrate der infiltrierten Luft durch die Gebäudehülle

, kg/h,

(2.12)

Wo A 1 , A 2 – Bereiche äußerer Umfassungskonstruktionen, Lichtöffnungen (Fenster, Balkontüren Laternen) und andere Zäune, m 2 ;

^A 3 – Fläche von Rissen, Undichtigkeiten und Öffnungen in äußeren umschließenden Strukturen, m2;

P ich , P 1 – berechnete Differenz zwischen den Drücken auf der Außenseite und Innenflächen umschließende Strukturen jeweils auf der Designetage und auf der Bodenebene des ersten Stockwerks, Pa;

^R und – Widerstand gegen Luftdurchlässigkeit von Öffnungen, m 2 h Pa/kg;

G n – Standard-Luftdurchlässigkeit der äußeren umschließenden Strukturen, kg/m 2 h.

l– Länge der Gelenke Wandpaneele, M.

Die berechnete Druckdifferenz ergibt sich aus der Formel

, Pa

(2.13)

Wo ^N– die Höhe des Gebäudes vom Niveau des durchschnittlichen Planungsniveaus des Geländes bis zur Spitze des Gesimses, der Mitte der Auslassöffnungen der Laterne oder der Mündung des Schachts, m;

H ich– berechnete Höhe vom Boden bis zur Oberkante von Fenstern, Balkontüren, Toren, Öffnungen oder bis zur Achse der horizontalen und der Mitte der vertikalen Fugen von Wandpaneelen, m;

 n,  in – spezifisches Gewicht bzw. Außenluft und Innenluft, bestimmt durch die Formel

kg/(m 2 s 2),

(2.14)

wobei  i die Dichte der Außenluft ist, kg/m3;

w- Windgeschwindigkeit, m/s;

Mit ns, Mit ps – aerodynamische Koeffizienten für die Luv- bzw. Lee-Oberfläche der Gebäudezäune;

Zu 1 – Faktor, der Änderungen des Windgeschwindigkeitsdrucks in Abhängigkeit von der Höhe des Gebäudes berücksichtigt;

P c – bedingt konstant Luftdruck im Gebäude, Pa.

Um das Verhältnis von Wärmeverlust durch Infiltration zum Wärmeverlust durch Wärmeübertragung durch Außenzäune zu bestimmen, können Sie die Näherungsformel verwenden

,

(2.15)

Wo L– Entwurfshöhe für das mittlere Stockwerk des Gebäudes

,

M,

(2.16)

Wo ^N– Gebäudehöhe, m;

T V, T n – Temperatur der Innen- und Außenluft, K;

ZU a – aerodynamischer Koeffizient;

w– geschätzte Windgeschwindigkeit für die Kälteperiode für das entsprechende Gebiet, m/s;

 - Korrekturfaktor;

= 1,2 – für Küstengebiete der Region Primorje bis zu einer Höhe von 500 m über dem Meeresspiegel;  = 1,0 – für andere Gebiete;

B– konstanter Wert ( B= 0,0350,040 – für freistehend Industriegebäude mit großen Lichtöffnungen; B= 0,0080,010 – für Wohn- und öffentliche Gebäude mit Doppelverglasung für durchgehenden Blockbau).

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Wärmeverbrauch für die Belüftung von Wohngebäuden, die in der Regel keine besonderen Anforderungen erfüllen Versorgungssystem, klein. Sie beträgt in der Regel nicht mehr als 5–10 % des Wärmeverbrauchs zum Heizen und wird im Wert des spezifischen Wärmeverlusts berücksichtigt Q O.

Der Wärmeverbrauch für die Belüftung von Industrie- und Versorgungsbetrieben sowie öffentlichen und kulturellen Einrichtungen macht einen erheblichen Anteil des gesamten Wärmeverbrauchs der Anlage aus. IN produzierende Unternehmen Der Wärmeverbrauch für die Lüftung übersteigt oft den Heizverbrauch.

Der ungefähre maximale Wärmestrom für die Belüftung öffentlicher Gebäude wird durch aggregierte Indikatoren bestimmt: Gesamtfläche F oder das Außenvolumen des Gebäudes V n gemäß den Formeln (2.17) und (2.18):

,	MW (Gcal/h),	(2.17)
,	MW (Gcal/h),	(2.18)

Wo

- Der Koeffizient unter Berücksichtigung des Wärmestroms für die Belüftung öffentlicher Gebäude wird für Gebäude vor 1985 mit 0,4 und nach 1985 mit 0,6 angenommen.

Q c – spezifisch Lüftungscharakteristik kJ/(m 3. h K) (kcal/(m 3. h o C));

- Auslegungstemperatur der Außenluft für die Belüftung, o C.

Durchschnittlicher Wärmefluss pro Lüftung für durchschnittliche Lufttemperatur über Heizperiode

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   Ganzjährige Wärmebelastung

In der Industrie verbrauchen technische Geräte häufig Wärme große Mengen und im Laufe der Zeit sehr unterschiedlich. Dies sind beispielsweise verschiedene Trocknungs- und Eindampfanlagen, Dämpfkammern, Kocher, galvanische Bäder, Rektifikationsapparate usw.

Spezifische Normen des technologischen Wärmeverbrauchs werden auf eine Produktionseinheit bezogen. Daher sollte der Wärmeverbrauch für den Produktionsbedarf anhand von Materialien aus Technologieprojekten oder ermittelt werden Abteilungsstandards Design.

Verbesserung und Rationalisierung technologischer Prozess kann die Größe und Art der thermischen Belastung erheblich beeinflussen.

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Der Wärmeverbrauch für die Warmwasserbereitung während der Heizperiode ändert sich relativ wenig, ist jedoch je nach Tagesstunde sehr ungleichmäßig. Im Sommer wird der Wärmeverbrauch in Warmwasserversorgungssystemen von Wohngebäuden im Vergleich zum Winter um 30-35 % reduziert. Dies erklärt sich aus der Tatsache, dass in Sommerzeit Die Wassertemperatur in einer Kaltwasserversorgung ist 10-12 С höher als in Winterzeit. Darüber hinaus reist ein erheblicher Teil der städtischen Bevölkerung im Sommer samstags und sonntags in Vorstädte, d.h. an den Tagen, an denen im Winter im Wohnbereich der maximale Warmwasserverbrauch beobachtet wird.

Von ihrer Bedeutung her ist die Belastung der Warmwasserbereitung in vielen Wohngebieten von Großstädten vergleichbar mit Heizlast. In einigen Gebieten erreicht die jährliche Wärmeversorgung zur Warmwasserbereitung 40 % der gesamten Wärmeversorgung in einem Wohngebiet.

Durchschnittlicher Wärmestrom für die Warmwasserversorgung (WW) von Wohngebäuden und öffentlichen Gebäuden

Wo M– geschätzte Anzahl der Warmwasserverbraucher;

A– Wasserverbrauchsrate für die Warmwasserversorgung mit einer Temperatur von 55  C pro Person und Tag, die in einem Gebäude mit Warmwasserversorgung lebt, je nach Komfortgrad, l/Tag;

B– der Wasserverbrauch für die Warmwasserversorgung in öffentlichen Gebäuden bei einer Temperatur von 55  C, berechnet mit 25 l/Tag pro 1 Person;

Spezifische Wärme Wasser gleich 4,187 kJ/(kg  C) (1 kcal/(kg  C));

- Temperatur des kalten (Leitungs-)Wassers während der Heizperiode (sofern keine anderen Daten vorliegen, wird sie mit 5  C angenommen);

Maximaler Wärmefluss zur Warmwasserversorgung in Wohn- und öffentlichen Gebäuden

Durchschnittlicher Wärmestrom zur Warmwasserversorgung während der Nichtheizperiode (Sommer).

Wo T H, T l – jeweils die Temperatur des kalten (Leitungs-)Wassers während der Heizperiode (in Ermangelung von Daten wird sie mit 5  C angenommen) und der Nichtheizperiode (mit 15  C angenommen);

 ist ein Koeffizient, der die Änderung des Wasserverbrauchs für die Warmwasserbereitung berücksichtigt. Akzeptiert, da keine Daten für den Wohnungs- und Kommunaldienstleistungssektor vorliegen – 0,8 (für Ferienorte und südliche Städte  = 1,5), für Unternehmen – 1,0.