Витрати теплоти на опалення. Питома витрата теплової енергії на опалення будівлі: загальні поняття

1.1.1.Розрахункові максимальної витратитеплоти (Вт) на опалення житлових, громадських та адміністративних будівель визначають за укрупненими показниками

= q o ∙ V (t в t н.р.),

=1.07∙0.38∙19008(16-(-25))=239588.2

Де q про питома опалювальна характеристика будівлі при t н. = 25С (Вт/м  С);

 - поправочний коефіцієнт, що враховує кліматичні умови району і застосовується в тих випадках, коли розрахункова температура зовнішнього повітря відрізняється від - 25 ° С, V - обсяг будівлі за зовнішнім обміром, м 3 ;

t в розрахункова температура повітря всередині опалювальної будівлі, t н.  розрахункова температура зовнішнього повітря для проектування опалення, С, див. Приклад.2.

Розрахунок проводився для абонента №1 школи. Для всіх інших розрахунок проводився за запропонованою вище формулою, результати занесені в таблицю 2.2.



1.1.2.Середній тепловий потік (Вт) на опалення

Де t н.р.ср.  розрахункова середня температура зовнішнього повітря для проектування опалення, С (додаток 2).

1.2.Визначення витрати теплоти на вентиляцію.

1.2.1 Максимальна витрата теплоти на вентиляцію, Q в max , Вт

Q у max = q у  V   (t в  t н.в.)

Q в max =1,07190080,29(16-(-14))

Де q у питома характеристика будівлі для проектування системи вентиляції.

1.2.2.Середня витрата теплоти на вентиляцію, Q в пор, Вт

Q в ср = Q в max 

Q у порівн =176945,5 

1.3. Визначення витрат теплоти на гаряче водопостачання. 1.3.1 Середня витрата тепла на гаряче водопостачанняпромислових будівель

, Q СР р.в.с., Вт

Q р.в.с. ср = де   норма витратигарячої води

(л/сут) на одиницю виміру (СНиП 2.04.01.85),

m – кількість одиниць вимірювань;

c  теплоємність води С = 4187 Дж/кг  С; t г, t х  температура гарячої води, що відповідно подається в систему гарячого водопостачання тахолодної води

, С;

h  розрахункова тривалість подачі тепла на гаряче водопостачання, З/добу, год/добу.

1.3.2 Середня витрата теплоти на гаряче водопостачання житлових та громадських будівель, Q г.в.с., Вт

де m – число осіб,

  норма витрати води на г.в.с. при температурі 55 С на одну особу на добу (СНіП 2.04.01–85, додаток 3)

в  норма витрати води на гаряче водопостачання, яка приймається 25 л/добу на 1 особу; t х  температура холодної води (водопровідної)опалювальний період

с  теплоємність води, С = 4,187 кДж/(кгС)

1.3.3.Максимальна витрата теплоти на гаряче водопостачання,

,Вт

134332,9

Таблиця 2.1

Найменування споживачів

Об'єм, V, тис.м 3

Кількість проживаючих m, людина

Питома характеристика будівлі, Вт/м С

Норма витрати гарячої води, а, л/добу.

3. Котельня

4. Спільнота

5. 9 поверховий будинок 1

6. 9 поверховий будинок 2

7. Аптека

8. Поліклініка

Температура всередині приміщення, t	Розрахункова температура		Витрата теплоти		Сумарні витрати теплоти, Q, Вт.
	для опалення	для вентиляції	на опалення	на вентиляцію	Сумарні витрати теплоти, Q, Вт.
	для опалення	для вентиляції

1. Школа +16
2.Діт.
садок +20
3. Котельня +16
4. Общага +18
5. 9 поверховий будинок 1+18
6. 9 поверховий будинок 2+18
7. Аптека +15

8. Поліклініка +20

1.3.4. Річні витрати тепла житловими та громадськими будинками

;

а) На опалення

;

б) На вентиляцію

в) На гаряче водопостачання

де n о, n r – відповідно тривалість опалювального періоду та тривалість роботи системи гарячого водопостачання у сік/рік, (година/рік).

Зазвичай n r = 30,2 10 5 с-рік (8400ч/рік);

t r – температура гарячої води. г) Сумарнийрічна витрата

тепла на опалення, вентиляцію та гаряче водопостачання Розрахунок споживання тепла на опалення. Опалення є найбільшим споживачем тепла. Тривалість споживання тепла на потреби опалення відповідає тривалості опалювального періоду, тобто числу діб із стійкою середньодобовою температурою зовнішнього повітря t н нижче встановленої межі. Наприклад, заБудівельним нормам

та правил СНіП II-A. 6-72 «Будівельна кліматологія та геофізика. Норми проектування такій межі відповідає температура зовнішнього повітря, що дорівнює +8°С. Як тільки ця температура стає нижчою або вище зазначеної межі, відповідно включають або вимикають систему опалення. Витрата тепла на опалення залежить не тільки від кліматичних умов, а йконструктивних характеристик

Забезпечення теплової енергії будівель проводиться для підтримки в них заданого температурного режиму. У цьому випадку передбачається, що теплова енергія повністю компенсує тепловтрати - трансмісійні та інфільтрації. При заданих конструкціях, що захищають, трансмісійні тепловтрати визначаються в основному температурою зовнішнього повітря t н тепловтрати від інфільтрації, крім того, швидкістю вітру і вологістю повітря. Таким чином, зміна витрати тепла обернено пропорційно зміні t н і прямо пропорційно зміні швидкості вітру та вологості повітря. Мінімальна витрата тепла відповідає початку опалювального періоду. У міру зниження t н потреба в теплі зростає і стає максимальною за мінімальної t н.

Комплексна та паралельна розробка всіх частин проекту призводить до необхідності попередньої оцінки загальних тепловтрат будинками. При цьому використовують, як правило, метод наближеного розрахунку укрупненим вимірникам. Для трансмісійних тепловтрат укрупненим вимірювачем є питома теплова опалювальна характеристика будівлі q o . Вона являє собою кількість тепла, необхідне для компенсації тепловтрат одним кубічним метром будівлі в одиницю часу при різниці температур в один градус між повітрям в приміщенні t вн і зовнішнім t н. Питома характеристика q o змінюється обернено пропорційно до об'єму будівлі. Для деяких будівель вона наведена у табл. 1.

Для розрахунку тепловтрат від інфільтрації такого вимірювача немає. На практиці наближену їх величину при визначенні трансмісійних тепловтрат враховують відповідним коефіцієнтом, який залежить від багатьох факторів: висоти та об'єму приміщень, розташування та площі отворів, кількості щілин в конструкціях, що огороджують, і величини їх розкриття, а також температури зовнішнього повітря, швидкості та напрямки вітру. На підставі практичних даних зазначений коефіцієнт може бути прийнятий рівним: для громадських будівель 0,1-0,3; для промислових будівель за наявності одинарного скління та без спеціальних ущільнень притворів дверей та воріт, а також для великих громадських будівель- 0,3-0,6; для великих цехів, що мають більш габаритні ворота, - 0,5-1,5 і навіть 2.

Таблиця 1.

Середня температура повітря в будинках та питомі теплові характеристикибудівель заданого обсягу.

Продовження таблиці 1.

Для житлових та громадських будівель максимальну витрату тепла на опалення можна визначити за укрупненому показнику, віднесеному одному квадратному метружитловий майдан. Цим показником зручно користуватися в тому випадку, коли відомо лише кількість житлової площі, що намічається до введення в експлуатацію в заданому районі. Максимальна годинна витрата тепла на опалення житлових будівель, що припадає на 1 м 2 житлової площі при температурах зовнішнього повітря 0, -10, -20, -30, -40 про відповідно дорівнює: 90; 130; 150; 175; 185 Вт/м2. При цьому витрати тепла на опалення громадських будівель приймають у розмірі 25% від витрат тепла для житлових.

Максимальний розрахункова витрататепла Q o , Вт, на опалення при встановленому тепловому режимібудівлі, віднесені до його обсягу та різниці температур, визначають за формулою

де - Коефіцієнт, що враховує тепловтрати від інфільтрації; - питома опалювальна характеристика будівлі, Вт/(м 3 ·К); - Поправочний коефіцієнт до опалювальної характеристикина зовнішню температуру повітря; з деяким округленням можна визначати за формулою; - Об'єм будівлі за зовнішнім обміром без підвалу, м 3 ; - середня температура повітря в опалюваній будівлі, про С; - температура зовнішнього повітря, про С: при проектуванні опалення приймається за кліматологічними даними як середня найбільш холодних п'ятиденок із восьми зим за 50-річний період.

Температура повітря в приміщенні визначається або санітарними нормами, або технологічними процесамиз урахуванням вимог санітарних норм. Значення середньої температури повітря в деяких будинках наведено в табл.1.

Рис.1. Графіки витрати тепла на потреби опалення а- вартовий; б- сезонний

Формулу (1) можна використовувати для визначення годинної витрати тепла в будь-який період опалювального сезону, підставляючи значення t н, що відповідає цьому періоду. Приміром, початок опалювального сезону характеризується мінімальними витратами теплової енергії. У цей момент розрахункова температура зовнішнього повітря найбільш висока, t н = 8 С.

Як випливає з формули (1) зміна витрати тепла при зміні t н має лінійну залежність. Щоб знати характер зміни протягом усього сезону, достатньо визначити витрати тепла за максимального t н і мінімальному значеннях t н. . Зазвичай така зміна є графічною (рис. 1). На рис.1 ана осі абсцис відкладено значення температури зовнішнього повітря, на осі ординат-витрати тепла. Точки А і Б відповідають максимальним і мінімальним витратам тепла. Лінія АБ – лінійна залежність – зміна годинної витрати тепла протягом холодного періоду. За таким графіком можна визначити годинну витрату тепла на опалення за будь-якого значення £н у зазначених межах. Для цього необхідно з точки заданого значення t на осі абсцис відставити перпендикуляр до перетину з лінією АБ. Точка перетину буде відповідати шуканій витраті тепла. Так, на рис. 1 апунктирною лінією показано визначення середньогодинної витрати тепла за середньої температури зовнішнього повітря за опалювальний період.

У промислових цехах, а також у низці громадських будівель під час перерви в роботі, а також у вихідні та святкові дні, не потрібно підтримувати температуру в приміщенні t в.н, на заданому рівні і відповідно витрачати максимальну кількість тепла. У цей час температура повітря в приміщенні знижується до +5°С та забезпечується спеціальним черговим опаленням. Годинну витрату тепла в цей період можна визначити за формулою (1), приймаючи . Межа зниження диктується умовами надійної експлуатаціїспоруд. Скорочення витрати тепла цей період враховують щодо річний потреби.

У заданому кліматичному районі річну витрату тепла визначають за кількістю діб в опалювальному періоді та за значеннями за кожну добу або за середньою t н за весь період, що розглядається. Ступінь рівномірності споживання тепла будівлею доби і протягом тижня виявляють залежно від режиму роботи підприємства.

Річна потребау тепловій енергії, МВт, для опалення адміністративних та промислових будівель з урахуванням її зниження у позаробочий час, а також у вихідні та передсвяткові дні визначають за виразом

де – число годин роботи підприємства на добу; - Число діб в опалювальному періоді; - сума вихідних та святкових днівв опалювальному періоді; - температура зовнішнього повітря, середня за опалювальний період, С; 24 - число годин на добу; температура повітря в будівлі в неробочий час, про С.

Для будівель з рівномірним споживанням тепла протягом доби, наприклад, житлових та деяких громадських з цілодобовим режимом роботи, формула (2) спрощується, оскільки =0, =24,

Для забезпечення експлуатаційного режиму роботи теплопостачальних пристроїв визначають зміну опалювального навантаженняу часі протягом усього опалювального періоду. Найбільш доцільно річне споживання тепла у часі представляти графічно – рис. 1 б, де на осі абсцис відкладено послідовно з наростаючим підсумком годинника стояння однакових температур, починаючи з мінімальних, а по осі ординат - витрата тепла, що відповідає цим температурам.

Для конкретного об'єкта побудова трафіку починають виявлення числа годин стояння однакових температур. Потім за формулою (1) з урахуванням можливого зниження споживання тепла у неробочий час розраховують необхідну витрату тепла. Отримані результати наносять на координатну сітку графіка, відкладаючи їх у перпендикулярах, відновлених на осі абсцис у точках зміни зовнішніх температур. З точок витрати тепла, відкладених на перпендикулярах, проводять лінії, паралельні осі абсцис, довжиною, що дорівнює кількості стояння однакових температур. Праві верхні кутипрямокутників, що утворилися, з'єднують плавною кривою. Ця крива характеризує споживання тепла для опалення даного об'єкта і є основою розробки режиму роботи системи теплопостачання.

Графік витрати тепла протягом року можна збудувати, використовуючи графік годинних витрат. І тому годинні витрати переносять на ординати, відповідні зовнішнім температурам річного графіка. Точки перетину годинникових витрат тепла з ординатами, що відповідають граничним значенням температур у заданому інтервалі, з'єднують плавною кривою. Площа, обмежена віссю абсцис, максимальною та мінімальною ординатами та плавною кривою (див. рис.1). бкрива A 1 Б 1) пропорційна річній витраті тепла. За середньої температури за опалювальний період форма річного графіка умовно матиме вигляд прямокутника, в якому ордината відповідає середньогодинній витраті тепла (див. пунктирну лінію на рис. 1). б).

ІІ.1.2. Розрахунок споживання тепла на вентиляцію

У системах вентиляції тепло витрачається на підігрів свіжого припливного повітрядо заданої температури. Витрата тепла , Вт, визначається кількістю, температурою і вологістю повітря, що підігрівається

де - теплоємність повітря, кДж/(кг К); - Щільність повітря, кг/м 3 ; V-об'єм припливного повітря, м3/год; і - температура повітря за нагрівачем та перед ним, про С; 1/3,6 - теплоенергетичний еквівалент для перекладу кДж/год в Вт, тобто теплоти, Дж, в теплову енергію, що витрачається в одиницю часу, Вт.

Об'єм припливного повітря відповідає обсягу видаленого. Ця рівність є основним правилом під час вирішення повітряного балансу приміщення. Об'єм повітря, що видаляється, розраховують з умови забезпечення повітряного середовища, що відповідає вимогам санітарних норм, за кількістю шкідливих виділень (пил, гази, аерозоль, волога тощо) у приміщенні. Крім того, на об'єм повітря, що видаляється, впливає прийнятий спосіб повітрообміну.

Організація повітрообміну до приміщень вирішується переважно одним із двох варіантів. Там, де шкідливі виділення можна видалити безпосередньо на місці їх утворення, здійснюють найбільш ефективну місцеву вентиляцію. У цьому випадку обсяг повітря, що видаляється, стає мінімальним, так як вентилюється тільки обмежена робоча зонав приміщенні. При цьому витрати тепла розраховують за формулою (4).

Якщо шкідливі виділення поширюються по всьому об'єму, застосовують загальнообмінну вентиляцію, яка створює в приміщенні необхідні умови повітряного середовища шляхом розведення шкідливих виділень чистим повітрям припливу. Повітрообмін, заснований на цьому принципі, вимагає найбільшого обсягу повітря, що вентилюється, а отже, і найбільшої витрати тепла.

При створенні системи теплопостачання витрат тепла та потреби загальнообмінної вентиляціїоцінюють аналогічно опалення, як правило, за укрупненими вимірювачами. Таким вимірником є питома теплова вентиляційна характеристика, що віднесена до обсягу будівлі. Вона є кількістю тепла, необхідне для вентиляції 1 м 3 будівлі в одиницю часу при перепаді температур 1 о.

Використовуючи питому характеристику, витрата тепла потреби загальнообмінної вентиляції , Вт, віднесений до обсягу будівлі, визначають за формулою

де - Питома вентиляційна характеристика будівлі, Вт / (м 3 · До); - Температура зовнішнього повітря, ° С; при проектуванні вентиляції приймається за кліматологічними даними як середня за найбільш холодний період, що становить 15% в опалювальному сезоні.

Для деяких будівель масового будівництва значення вентиляційної характеристики наведено в табл. 1.

Питому вентиляційну характеристикуможна визначити також за кратністю обміну та обсягом вентильованого приміщення

де m - кратність обміну, що є відношенням кількості припливного повітря, що подається в одиницю часу в 1 год, до об'єму вентильованого приміщення.

Крім того, максимальну витрату тепла на потреби загальнообмінної вентиляції громадських будівель визначають за укрупненим показником для районів, де відома лише кількість житлової площі, що намічається до будівництва. Цей показник відносять до 1 м 2 житлової площі та в залежності від температури зовнішнього повітря при 0, -10, -20, -30 і 40 про приймають відповідно рівним: 9; 13; 15; 17,5 та 18,5 Вт/м 2 .

Температура зовнішнього повітря, яка приймається при розрахунку тепла на вентиляцію, не є однаковою для всіх приміщень. Вона залежить від прийнятого способу повітрообміну. При розрахунку місцевої вентиляціїїї беруть рівною, як і для опалення, тобто. Значення цієї температури за загальнообмінної вентиляції вище, ніж при опаленні. Тут вона визначається як середня за найбільш холодний періодтривалістю, що дорівнює 15% опалювального сезону. Допустиме підвищення рівня при температурах зовнішнього повітря найхолоднішого періоду обумовлено можливістю збільшення рециркуляції повітря. У період знижених зовнішніх температур необхідна температура припливного повітря досягається шляхом підмішування до зовнішнього теплішого повітря, що забирається з вентильованого приміщення. Завдяки цьому зменшується обсяг припливного свіжого повітря, що надходить на підігрів, і відповідно скорочується потреба в тепловій енергії на потреби загальнообмінної вентиляції. Слід зазначити, що зазначене підвищення, обумовлене зниженням потреби в тепловій енергії в години її максимальної витрати, допускається тільки для загальнообмінної вентиляції,то в тих приміщеннях, де дозволяється рециркуляція повітря. У цехах, де за характером шкідливих виділень рециркуляція повітря заборонена, за розрахункову температуру приймають опалювальну незалежно від прийнятого способу повітрообміну, т. е. .

Витрата тепла на вентиляцію, як і опалення, залежить від зовнішньої температури. При місцевій та загальнообмінній вентиляції без рециркуляції повітря ця залежність аналогічна опалювальній (рис.2). а, Лінія АВ).

При загальнообмінній вентиляції з рециркуляцією повітря аналогія спостерігається лише у діапазоні зовнішніх температур від +8 до t н. (Лінія БВ). За подальшого зниження температури зовнішнього повітря, тобто коли t н. t н.в. , Витрата тепла не змінюється і зберігається на рівні t н.в. протягом всього найбільш холодного періоду, лінія витрати ГБ паралельна осі абсцис.

Річний витрата тепла на вентиляцію, МВт визначають на підставі вартового при відповідному способі повітрообміну в залежності від кількості годин роботи системи вентиляції.

При загальнообмінній вентиляції з рециркуляцією повітря: з перервами роботи протягом доби та у вихідні дні

Якщо є відомості про тривалість помірно холодного періоду (для деяких міст див. табл.2), розрахунки за формулами (7) - (10) значно спрощуються.

Режим роботи системи вентиляції розробляють виходячи з річного графіка споживання тепла. Побудова цього графіка (рис.2 б) проводиться аналогічно опалювальному для систем вентиляції без рециркуляції повітря. Для загальнообмінної вентиляції є особливість. Тут графік розділений на дві частини: перша (ліва) - відповідає найхолоднішому періоду та має постійну витрату тепла протягом цього періоду. Лінія Г 1 Б 1 паралельна осі абсцис, витрата тепла визначається площею прямокутника О - Г 1 – Б 1 – 0,15 n o . Друга частина, що відповідає помірно холодному періоду, має змінну витрату тепла - лінія Б1В1.

Таблиця 2.

Середня температура зовнішнього повітря та тривалість помірно холодного періоду в опалювальному сезоні

Що це таке — питома витрата теплової енергії на опалення будівлі? Чи можна власноруч підрахувати годинну витрату тепла на опалення в котеджі? Цю статтю ми присвятимо термінології та загальним принципамрозрахунку потреби у тепловій енергії.

Основа нових проектів будівель – енергоефективність.

Термінологія

Що це таке – питома витрата тепла на опалення?

Йдеться про кількість теплової енергії, яку необхідно підвести всередину будівлі у перерахунку на кожен квадратний або кубічний метр для підтримки нормованих параметрів, комфортних для роботи та проживання.

Зазвичай проводиться попередній розрахунок втрат тепла за укрупненими вимірювачами, тобто виходячи із усередненого теплового опору стін, орієнтовної температури у будівлі та її загального обсягу.

Чинники

Що впливає на річну витрату тепла на опалення?

Тривалість опалювального сезону ().Вона, у свою чергу, визначається датами, коли середньодобова температура на вулиці за останню п'ятиденку опуститься нижче (і підніметься вище) 8 градусів за шкалою Цельсія.

Корисно: на практиці при плануванні запуску та зупинки опалення враховується прогноз погоди. Тривалі відлиги бувають і взимку, а заморозки можуть вдарити вже у вересні.

Середня температура зимових місяців.Зазвичай під час проектування опалювальної системияк орієнтир береться середньомісячна температуранайхолоднішого місяця - січня. Зрозуміло, що чим холодніше на вулиці — тим більше тепла будівля втрачає через конструкції, що захищають.

Ступінь теплоізоляції будівлідуже сильно впливає те що, якою буде норма теплової потужності йому. Утеплений фасад здатний знизити потребу в теплі вдвічі щодо стіни бетонних плитабо цеглини.
Коефіцієнт скління будівлі.Навіть при використанні багатокамерних склопакетів та енергозберігаючого напилення через вікна втрачається помітно більше тепла, ніж через стіни. Чим більша частинафасаду засклена — тим більша потреба у теплі.
Ступінь освітлення будівлі.У сонячний день поверхня, зорієнтована перпендикулярно сонячним променямздатна поглинати до кіловата тепла на квадратний метр.

Уточнення: на практиці точний розрахунок кількості сонячного тепла, що поглинається, буде вкрай складним. Ті самі скляні фасади, які у похмуру погоду втрачають тепло, у сонячну послужать обігріву. Орієнтація будівлі, нахил покрівлі та навіть колір стін – всі ці фактори вплинуть на здатність до поглинання сонячного тепла.

Розрахунки

Теорія теорією, але на практиці розраховуються витрати на опалення заміського будинку? Чи можна оцінити передбачувані витрати, не занурюючись у вир складних формул теплотехніки?

Витрата необхідної кількості теплової енергії

Інструкція з підрахунку орієнтовної кількості необхідного теплапорівняно проста. Ключове словосполучення — орієнтовна кількість: ми заради спрощення розрахунків жертвуємо точністю, ігноруючи низку факторів.

Базове значення кількості теплової енергії - 40 Вт на кубометр об'єму котеджу.
До базового значення додається 100 ватів на кожне вікно і 200 ватів на кожну двері в зовнішніх стінах.

Далі отримане значення множиться на коефіцієнт, який визначається усередненою кількістю втрат тепла через зовнішній контурбудівлі. Для квартир у центрі багатоквартирного будинкубереться коефіцієнт, що дорівнює одиниці: помітні лише втрати через фасад. Три з чотирьох стін контуру квартири межують із теплими приміщеннями.

Для кутових та торцевих квартир береться коефіцієнт 1,2 – 1,3 залежно від матеріалу стін. Причини очевидні: зовнішніми стають дві чи навіть три стіни.

Нарешті, у приватному будинку вулиця не лише по периметру, а й знизу та зверху. І тут застосовується коефіцієнт 1,5.

Зверніть увагу: для квартир крайніх поверхів у тому випадку, якщо підвал та горище не утеплені, теж цілком логічно використовувати коефіцієнт 1,3 у середині будинку та 1,4 – у торці.

Нарешті отримана теплова потужністьмножиться на регіональний коефіцієнт: 0,7 для Анапи чи Краснодара, 1,3 для Пітера, 1,5 для Хабаровська та 2,0 для Якутії.

У холодній кліматичній зоні — особливі вимогидо опалення.

Давайте порахуємо, скільки тепла потрібно котеджу розміром 10х10х3 метра в Комсомольську-на-Амурі Хабаровського краю.

Об'єм будівлі дорівнює 10 * 10 * 3 = 300 м3.

Збільшення обсягу на 40 ват/куб дасть 300*40=12000 ват.

Шість вікон та одні двері – це ще 6*100+200=800 ват. 1200 +800 = 12800.

Приватний будинок. Коефіцієнт 1,5. 12800 * 1,5 = 19200.

Хабаровський край. Помножуємо потребу в теплі ще у півтора рази: 19200*1,5=28800. Разом - у пік морозів нам знадобиться приблизно 30-кіловатний котел.

Розрахунок витрат на опалення

Найпростіше розраховується витрата електроенергії на опалення: при використанні електрокотла він точно дорівнює витратам теплової потужності. При безперервному споживанні 30 кіловат на годину ми витрачатимемо 30 * 4 рубля (приблизна поточна ціна кіловат-години електрики) = 120 рублів.

На щастя, реальність не така кошмарна: як показує практика, усереднена потреба в теплі приблизно вдвічі менша за розрахункову.

Дрова - 0,4 кг/кВт/год.Таким чином, орієнтовні норми витрати дров на опалення будуть у нашому випадку рівними 30/2 (номінальну потужність, як ми пам'ятаємо, можна ділити навпіл) * 0,4 = 6 кілограмів на годину.
Витрата бурого вугілляу перерахунку на кіловат тепла – 0,2 кг.Норми витрати вугілля на опалення обчислюються у разі як 30/2*0,2=3 кг/год.

Буре вугілля - порівняно недороге джерело тепла.

Для дров - 3 рублі (вартість кілограма) * 720 (годин у місяці) * 6 (щогодинний витрата) = 12960 рублів.
Для вугілля - 2 рублі * 720 * 3 = 4320 рублів (читайте та інші).

Висновок

Додаткову інформацію про та методики розрахунків витрат ви зможете, як завжди, знайти у прикріпленому до статті відео. Теплих зим!

Садиба можна розглядати як термодинамічну систему, що володіє внутрішньою енергією і провідну теплообмін довкіллям. Енергія, яку будинок отримує чи втрачає під час теплообміну, називають теплотою. Джерелом теплоти в приватному будинку є теплогенератор: котел, конвектор, піч, нагрівальний елементі т.д.

Чим інтенсивніше йде теплообмін між будинком та навколишнім середовищем, тим швидше «відходить» тепло будинку і тим інтенсивніше має працювати джерело теплової енергії, що компенсує втрати. Зрозуміло, що інтенсивна робота котла пов'язана з великою витратою палива, що веде до зростання витрат на опалення.

Але не це головне: поняття комфорту в житлі в холодну пору року нерозривно пов'язане з теплом у будинку, що можливе лише за умови рівноваги між втратами теплової енергії та її виробництвом.

Однак можливості будь-якого теплогенератора обмежені його конструктивними особливостями. Це означає, що для забезпечення тепла та комфорту в будинку котел або інше джерело теплової енергії потрібно підбирати відповідно до теплових втрат будівлі, роблячи при цьому деякий запас (зазвичай 20%) на випадок вітряної погоди або сильних морозів.

Отже, ми визначилися: перш ніж вибрати котел для обігріву будинку, потрібно визначити його (будинки) теплові втрати.

Визначаємо теплові втрати

Тепловтрати будівлі можна розраховувати окремо для кожної кімнати, що має зовнішню частину, що контактує з навколишнім середовищем. Потім отримані дані підсумовуються. Для приватного будинку зручніше визначати теплові втрати всієї будівлі в цілому, вважаючи втрати тепла окремо через стіни, покрівлю та поверхню підлоги.

Слід зазначити, що розрахунок теплових втрат будинку достатньо складний процесвимагає спеціальних знань. Менш точний, але при цьому цілком достовірний результат можна отримати на основі онлайн калькуляторарозрахунку теплових втрат

При виборі онлайн калькулятора краще віддавати моделям, що враховують все можливі варіантивтрати тепла. Ось їх перелік:

поверхню зовнішніх стін

поверхню покрівлі

поверхня підлоги

вентиляційна система

Вирішивши користуватися калькулятором, потрібно знати геометричні розміри будівлі, властивості матеріалів, з яких зроблений будинок, також їх товщину. Наявність теплоізоляційного шару та його товщина враховуються окремо.

На основі перерахованих вихідних даних онлайн калькулятор видає загальне значеннятеплових втрат будинку. Визначити, наскільки точні отримані результати можна розділити отриманий результат на загальний обсяг будівлі та отримавши при цьому питомі втрати тепла, величина яких повинна перебувати в інтервалі від 30 до 100 Вт.

Якщо цифри, отримані за допомогою онлайн калькулятора, виходять далеко за межі вказаних значень, можна припустити, що помилка закралася в розрахунок. Найчастіше причиною помилок у розрахунках є невідповідність розмірності використовуваних у розрахунку величин.

Важливий факт: дані онлайн калькулятора актуальні тільки для будинків і будівель з якісними вікнами і системою вентиляції, що добре працює, в яких немає місця протягам та іншим втратам тепла.

Для зменшення втрат тепла можна виконати додаткову теплову ізоляціюбудови, а також використовувати підігрів повітря, що надходить до приміщення.

Теплові втрати знаємо, що далі?

На наступному етапі проводиться вибір опалювального агрегату(Котла). Його теплова потужність має перевищувати значення теплових втрат не менше ніж на 20%. Якщо котел використовується ще й для гарячого водопостачання, вибирається тепловий агрегат із додатковим запасом потужності. Для цього необхідно зробити додатковий розрахунок, що враховує потреби у гарячому водопостачанні.

Потім підбираються опалювальні приладисумарна потужність яких повинна відповідати потужності котла опалення без урахування гарячого водопостачання.

Гідравлічний розрахунок системи опалення

Підібравши обладнання, необхідно забезпечити його роботу. Для цього потрібні труби, циркуляційний насосі розширювальний бакопалення.

Якщо власник будинку вирішить зробити підбір труб опалення самостійно, можна скористатися довідковою літературою та підібрати необхідний діаметр за таблицями. Протяжність труб розраховується за проектної документації. Для цього на схемі будови легко прокладається додатково схема розведення системи опалення і робиться підрахунок довжини трубопроводу.

Якщо схеми будинку з якоїсь причини немає, її доведеться намалювати самостійно, а потім за її допомогою розрахувати протяжність трубопроводу.

Знаючи протяжність трубопроводу, діаметр труб та маючи технічні дані приладів опалення, розраховується внутрішній об'єм системи опалення, яким підбирається розширювальний бак і циркуляційний насос.

Правильний гідравлічний розрахунок необхідний також для того, щоб все тепло, що виробляється котлом, рівномірно розподілялося по будинку і доходило в повному обсязідо споживача.

Підведемо підсумки

Кількість тепла, необхідне опалення будинку, безпосередньо залежить від його теплових втрат. Зменшити теплові втрати можна за допомогою додаткової теплової ізоляції, встановлення якісних віконта утеплених дверей, а також при використанні рекуперації в системі вентиляції.

Величина теплових втрат визначає потужність опалювального котла. Сумарна потужність приладів опалення повинна дорівнювати потужності котла. Для забезпечення якісної роботикотла та радіаторів проводиться гідравлічний розрахунок опалення, в ході якого визначається діаметр труб, їх довжина, внутрішній об'єм опалення. За цими даними підбирається циркуляційний насос та розширювальний бак опалення.

На випадок сильний морозкотел купують із запасом потужності не менше 20%.

Втрата тепла відбувається через:

проникнення холодної температури із зовнішніх стін приміщення, через віконні щілини,
погана герметизація віконних рам.

Встановлюючи опалювальні системи, необхідно врахувати регіональну особливість температури за вікном і виходячи з отриманих властивостей, вибирати той чи інший вид нагрівального обладнання. Але навіть найефективніша нагрівальна техніка не дасть бажаного результату, якщо не позбавитися так званих «точок витоку тепла». При встановленні віконних рам слід один раз витратитися на якісні, які мають високий коефіцієнт збереження тепла. Щоб ефективно провести утеплювальні роботи стін, ринок теплоізоляційних матеріалів становить великий вибір.

Витрата тепла на опалення в рази зменшуватиметься, якщо роботи з герметизації приміщення проведені якісно. Будь-яке сучасне опалювальне обладнання можна регулювати, контролюючи надходження теплих мас повітря до приміщення. Потужність нагрівальних приладівзростає зі зменшенням надходжень холодного повітря.

Для повного комфортунеобхідно виконати дві умови:

забезпечити оптимальну температуру в приміщенні 20-22 градуси;
різниця температури повітря всередині приміщення та зовнішньої стіниповинна бути не більше 4 градусів, при цьому температура стіни повинна бути вищою за температуру точки роси.

Точка роси – це охолодження зовнішнього повітря до початку конденсації та перетворення його пари на росу. Такого легко досягти за наявності потужного казана. Але важливо при цьому скоротити витрати на опалення.

Витрата тепла на опалення має два варіанти норми споживання:

Перший – встановлена нормана опір теплоподачі зовнішніх стін, віконних рам тощо.
Другий – визначається норматив витрат енергії на опалення будинку. Другий спосіб дозволяє зменшувати опір теплоподачі огороджувальних конструкцій. Таким чином, можна вибрати оптимальну товщинустіни приміщення.

Професійні будівельники найчастіше використовують перший варіант. Споруджуючи бетонні стіни, їм вони виконують роботи з додаткового утепленнярізними теплоізоляційними матеріалами. Такий спосіб суттєво ускладнює процес та підвищує вартість робіт.

При побудові приватних будинків не обов'язково утеплювати зовнішні стіни, достатньо створити утеплений шар на горищі і в підпіллі. Також слід надати будинку форму, яка є енергозберігаючою, враховуючи компактність будівлі. Для більшого утеплення до будинку прибудовують веранди, лоджії, віконні рамироблять менше за розмірами тощо. Таким чином, витрата тепла на опалення значно зменшується.

Ліквідувавши всі недоліки, можна приступати до вибору опалювального обладнання. Варто звернути увагу на параметри системи опалення, яка буде встановлена в приміщенні. Від якості матеріалів, з яких будуть виготовлені теплоносії, радіатори та котли опалювального обладнання, залежить стан температури в будинку. Сучасні системиопалення мають у резерві великий список нових технологічно оснащених приладів для збереження тепла. Автоматичні контролери для підтримки оптимальної температуриу кімнаті будуть головними помічниками щодо витрати теплоенергії на опалення.

При зведенні енергозберігаючого будинку або замовлення вже готового проектууважно варто розглянути питання щодо утеплення будівлі із залученням досвідчених фахівців. Робота вимагає комплексного підходуі тільки в такому випадку можна звести комфортний, теплий і затишний будинок.

Радіатори опалення та терморегулятори

У радіаторах температура теплоносія має перевищувати 90 градусів. При виборі потужних та стійких радіаторів така температура цілком підходить для холодних зим. Щоб атмосфера в кімнаті була прийнятною для всіх, необхідно встановити терморегулятори. Їх існує два види - механічний та автоматичний. Механічний необхідно постійно регулювати вручну, не упускаючи моменту зміни теплових величин. Відкрите положення регулятора забезпечує максимальний режим, закрите мінімальний. При втраті подачі гарячої води батарея швидко остигає.

Автоматичний терморегулятор, у свою чергу, потребує меншої уваги. Достатньо зафіксувати на шкалі необхідну позначку, і автомат сам підганяє температурний рівень. Використання терморегулятора можливе лише при паралельному положенні труб, використання встановлених один за одним регуляторів блокує циркуляцію теплоносія у трубах.

Витрата теплової енергії на опалення несе у собі чималі витрати, якщо система опалення встановлена без урахування інших витрат, наприклад, бойлер, кухня, ванна.

Знайти «текти»

Щоб більше заощадити, при підведенні опалювальної системи необхідно врахувати всі «хворі» місця витоку тепла. Не зайвим буде сказати, що вікна мають бути герметизовані. Товщина стін дозволяє утримати теплоту, тепла підлога зберігає температурне тло на позитивній відмітці. Витрата теплової енергії на опалення в приміщенні залежить від висоти стель, типу вентиляційної системи, будівельних матеріалівпри будівництві будівлі.

Після вирахування всіх тепловтрат, потрібно серйозно підійти до вибору опалювального котла. Тут головне – бюджетна частина питання. Залежно від потужності та універсальності варіюється і ціна приладу. Якщо в будинку вже проведено газ, то йде економія на електриці (вартість якого чимала), і разом із приготуванням, наприклад, вечері, заразом і прогрівається система.

Ще одним моментом збереження тепла є тип обігрівача - конвектор, радіатор, батарея і т.д. Найкраще вирішення питання – радіаторкількість секцій якого обчислюється за допомогою нескладної формули. Одна секція (ребро) радіатора має потужність 150 Вт, для кімнати 10 метрів достатньо 1700 Вт. Шляхом поділу отримуємо 13 секцій, необхідні комфортного обігріву приміщення.

Встановлення теплих підлогвирішить наполовину питання економії енергії. За підрахунками фахівців, кількість спожитої теплоенергії скорочується у 2-3 рази. Економна витрата теплової енергії на опалення очевидна.

При установці опалювальної системи шляхом розміщення радіаторів можна відразу підключити систему теплої підлоги. Постійна циркуляція теплоносія створює рівномірну температуру у всьому приміщенні.

Для визначення розрахункової витрати тепла на опалення будівлі можна скористатися формулою

Q = q від * V зд (t вн - t н) * 10 -3 кВт,

де q від – питома теплова характеристика будівлі, Вт/м 3 про

V зд - загальний зовнішній об'єм будівлі, м3.

Питома теплова характеристика будівлі знаходиться за формулою

q від = P/S  1/Rст + ρ (1/Rок – 1/Rст)] + 1/h (0,9*1/Rпл + 0,6*1/Rпт) ,

де P, S, h - периметр, площа, висота будівлі, м

ρ – ступінь засклення будівлі, що дорівнює відношенню загальної площісвітлових прорізів до площі вертикальних огорож будівлі, ρ = F ост / Fверт.огр.

Rст, Rок, Rпл, Rпт - опір теплопередачі стін, вікон, підлоги, стелі.

Величина питомої теплової характеристики визначає середні втрати 1м 3 будівлі, віднесені до розрахункової різниці температур, що дорівнює 1 про С.

Характеристикою q зручно користуватися для теплотехнічної оцінки можливих конструктивно-планувальних рішень будівлі.

За розрахованими витратами тепла підбирають котел системи опалення (Додаток 1) та виконується його встановлення у приміщенні котельні з урахуванням норм проектування (Додаток 2).

3. Тепловий баланс приміщень

У будинках та приміщеннях з постійним тепловим режимом зіставляють тепловтрати та теплонадходження у розрахунковому режимі. Для житлових та громадських будівель приймають, що у приміщеннях теплоджерела відсутні, і теплова потужність системи опалення має відшкодувати втрати тепла через зовнішні огорожі.

Тепловтрати через огороджувальні конструкції приміщення складаються з тепловтрат через окремі огородження Q, визначені із заокругленням до 10 Вт за формулою:

Q = F * 1/R * (t вн - tн) * (1 + β) * n Вт, де

F – розрахункова площа огорожі, м 2 (правила обміру огорож див. Додаток 3)

R – опір теплопередачі огороджувальної конструкції, м 2 про С/Вт

t вн - температура приміщення, 0 С

t н V - розрахункова зовнішня температура найбільш холодної п'ятиденки, 0 С

β – додаткові втрати теплоти в частках від основних втрат,

n – коефіцієнт, що приймається залежно від положення зовнішньої поверхні конструкцій, що захищають, до зовнішнього повітря

Розрахунки тепловтрат зводяться до таблиці (див. Додаток 4)

Додаткові тепловтрати β

1. Добавка на орієнтацію – для всіх вертикальних огорож

С, СВ, В, СЗ – 0,1

2. Добавка в кутових приміщеннях громадських та виробничих будівель(мають дві і більше зовнішні стіни) приймаються всім вертикальних огорож у вигляді β = 0,15.

3. Добавка на надходження холодного повітря через входи до будівлі (що постійно експлуатуються) приймається

для подвійних дверейз тамбуром між ними 0,27 Н

те ж без тамбуру 0,34 Н

для одинарних дверей 0,22 Н

де Н - висота будівлі в м.

Значення коефіцієнта n

Захисні конструкції
Зовнішні стіни
Перекриття над холодними підвалами, що сполучаються із зовнішнім повітрям, горищні перекриття
Перекриття над неопалювальними підвалами зі світловими отворами у стінах
Перекриття над неопалювальними підвалами без світлових прорізів у стінах
Стіни, що відокремлюють від неопалюваних приміщень, сполучені із зовнішнім повітрям
Стіни, що відокремлюють від неопалюваних приміщень, не сполучаються із зовнішнім повітрям