Расчет отопления
Для того чтобы максимально правильно определить размер необходимого количества топлива, осуществить расчет киловатт отопления, а также просчитать наибольшую эффективность работы отопительной системы при условии использования условленного типа горючего, специалистами жилищно-коммунальных служб была создана специальная методика и программа для расчета отопления, по которой получать необходимую информацию, используя заранее известные факторы, значительно проще.
Такая методика позволяет правильно произвести расчет отопления – нужное количество топлива любого типа.
А, кроме того, полученные результаты являются важным показателем, который непременно учитывается при расчете тарифов за услуги жилищно-коммунального хозяйства, а также при составлении сметы финансовых потребностей данной организации. Ответим же на вопрос, как правильно рассчитать отопление по увеличенным показателям.
Особенности методики
Данная методика, которую можно использовать, применяя калькулятор расчета отопления, регулярно используется для расчета технико-экономической эффективности внедрения различного типа энергосберегающих программ, а также во время применения нового оборудования и запуска энергоэффективных процессов.
Для того чтобы произвести расчет отопления помещения – расчет тепловой нагрузки (часовой) в отопительной системе отдельного здания, можно использовать формулу:
В данной формуле, производящей расчет отопления здания:
- а – коэффициент, показывающий возможную поправку разницы температуры внешнего воздуха при расчете эффективности работы отопительной системы, где to от to = -30°С, и при этом определяется необходимый параметр q 0 ;
- Показатель V (м 3) в формуле – это внешний объем отапливаемого здания (его можно найти в проектной документации здания);
- q 0 (ккал/м3 ч°С)является при отоплении здания удельной характеристикой с учетом t o = -30°С;
- Kи.р выступает коэффициентом инфильтрации, который учитывает такие дополнительные характеристики, как сила ветра, тепловой поток. Данный показатель указывает на расчет затрат на отопление – это уровень теплопотерь здания при инфильтрации, при этом теплопередача осуществляется по внешнему ограждению, и учитывается температура внешнего воздуха, применяемая ко всему проекту.
В случае если в здании, по которому проводится расчет отопления онлайн, присутствует чердак (чердачное перекрытие), то показатель V вычисляется методом произведения показателя горизонтального сечения здания (имеется ввиду показатель, полученный на уровне пола 1-го этажа) на высоту здания.
При этом высота определяется до верхней точки теплоизоляции чердачного помещения. Если же в здании крыша совмещена с чердачным перекрытием, то формула расчета отопления использует показатель высоты здания до средней точки крыши. Следует отметить, что в случае наличия в здании выступающих элементов и ниш, они не учитываются при вычислении показателя V.
Перед тем, как рассчитывается отопление, следует учесть, что если в здании есть цокольное помещение или подвал, который также нуждается в отапливании, то следует к показателю V добавить и 40% площади этого помещения.
Для определения показателя K и.р используется следующая формула:
в которой:
- g – ускорение, получаемое при свободном падении (м/с 2);
- L – высота дома;
- w 0 – согласно СНиП 23-01-99 – условная величина скорости ветра, присутствующего в данном регионе в отопительный период;
В тех регионах, где используется расчетный показатель температуры внешнего воздуха t 0 £ -40, при создании проекта отопительной системы, перед тем, как как рассчитать отопление помещения, следует добавлять теплопотерю в 5%. Это допустимо в тех случаях, если планируется, что в доме будет неотапливаемый подвал. Такая теплопотеря вызвана тем, что пол помещений 1-го этажа будет всегда холодным.
Для каменных домов, возведение которых уже закончено, следует учитывать более высокую теплопотерю в первый отопительный период и вносить определенные поправки. При этом расчет отопления по укрупненным показателям учитывает срок окончания строительства:
Май-июнь - 12%;
Июль-август – 20%;
Сентябрь – 25%;
Отопительный сезон (октябрь-апрель) – 30%.
Для расчета удельной отопительной характеристики здания q 0 (ккал/м 3 ч) следует рассчитывать по такой формуле:
Горячее водоснабжение
При этом:
- а – норма потребления горячей воды абонентом (л/ед) в сутки. Данный показатель утверждается местными органами власти. Если же норма не утверждена – показатель берется из таблицы СНиП 2.04.01-85 (приложение 3).
- N – количество жителей (учеников, работников) в здании, соотносимое к суткам.
- t c – показатель температуры воды, подаваемой в отопительный сезон. В случае если данный показатель отсутствует, берется приближенное значение, а именно - t с = 5 °С.
- Т – определенный отрезок времени в сутки, когда осуществляется горячее водоснабжение абонента.
- Q т.п – показатель теплопотери в системе горячего водоснабжения. Чаще всего данный показатель отображает теплопотерю наружного циркуляционного и подающего трубопровода.
Для определения среднего показателя тепловой нагрузки системы горячего водоснабжения в период, когда отопление отключено, следует производить вычисления по формуле:
- Q hm – средняя величина уровня тепловой нагрузки системы горячего водоснабжения в отопительный период. Единица измерения - Гкал/ч.
- b – показатель, демонстрирующий степень снижения часовой нагрузки в системе горячего водоснабжения в неотопительный период, по сравнению с тем же показателем отопительного периода. Такой показатель должен определяться городским самоуправлением. В случае если значение показателя не определено, используется усредненный параметр:
- 0,8 для ЖКХ городов, расположенных в средней полосе России;
- 1,2-1,5 – показатель, применимый для южных (курортных) городов.
Для предприятий, расположенных в любом регионе России, используется единый показатель – 1,0.
- t hs , t h - показатель температуры горячей воды, подаваемой абонентам в отопительный и неотопительный период.
- t cs , t c – показатель температуры водопроводной воды в отопительный и неотопительный период. Если данный показатель неизвестен, можно воспользоваться усредненными данными - tcs = 15 °С, tc = 5 °С.
При проектировании отопления и вентиляции предприятий по обслуживанию автомобилей должны соблюдаться требования СНиП 2.04.05-86 и настоящих ВСН
Расчетные температуры воздуха в холодный период в производственных зданиях следует принимать:
в помещениях хранения подвижного состава - + 5С
в складских помещениях - + 10С
в остальных помещениях - по требованиям табл.1 ГОСТ 12.1.005 -86
К категории Iб относятся работы, выполняемые сидя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением (ряд профессий на предприятиях связи, контролеры, мастера).
К категориям IIа относятся работы, связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие незначительного физического напряжения (ряд профессий в прядильно-ткацком производстве, механосборочных цехах).
К категории IIб относятся работы, связанные с ходьбой и перемещением грузов массой до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением (ряд профессий машиностроения, металлургии).
К категории III относятся работы, связанные с постоянными передвижениями, перемещением и переноской значительных (более 10 кг) тяжести и требующие значительных физических усилий (ряд профессий с выполнением ручных операций металлургических, машиностроительных, горнодобывающих предприятий).
Отопление помещений хранения, постов ТО и ТР подвижного состава, как правило, следует предусматривать воздушное, совмещенное с приточной вентиляцией.
Отопление местными нагревательными приборами с гладкой поверхностью без оребрения допускается в помещениях хранения автомобилей в одноэтажных зданиях, объемом до 10000 м 3 включительно, а также в помещениях хранения автомобилей в многоэтажных зданиях независимо от объема.
4.4. В помещениях хранения, постов ТО и ТР подвижного состава следует предусматривать дежурное отопление с применением:
Приточной вентиляции, переключаемой на рециркуляцию во внерабочее время;
Отопительно-рециркуляционных агрегатов;
Воздушно-тепловых завес;
Местных нагревательных приборов с гладкой поверхностью без оребрения.
4.5. Потребность в тепле на обогрев въезжающего в помещение подвижного состава следует принимать в количестве 0,029 вт в час на один кг массы в снаряженном состоянии на один градус разницы температур наружного и внутреннего воздуха.
4.6. Наружные ворота помещений хранения, постов ТО и ТР подвижного состава следует оборудовать воздушно-тепловыми завесами в районах со средней расчетной температурой наружного воздуха – 15 С, и ниже при следующих условиях:
При количестве пять и более въездов или выездов в час, приходящихся на одни ворота в помещениях постов ТО и ТР подвижного состава;
При расположении постов ТО на расстоянии 4-х и менее метров от наружных ворот;
При количестве 20-ти и более въездов и выездов в час, приходящихся на одни ворота в помещении хранения подвижного состава, кроме легковых автомобилей, принадлежащих гражданам;
При хранении в помещении 50-ти и более легковых автомобилей, принадлежащих гражданам.
Включение и выключение воздушно-тепловых завес должно осуществляться автоматически.
4.7. Для обеспечения требуемых условий воздушной среды в помещениях хранения, постов ТО и ТР подвижного состава следует предусматривать общеобменную приточно-вытяжную вентиляцию с механическим побуждением с учетом режима работы предприятия и количества вредных выделений, устанавливаемых в технологической части проекта.
4.8. В помещениях хранения подвижного состава, включая рампы, удаление воздуха, следует предусматривать из верхней и нижней зон помещения поровну; подача приточного воздуха в помещение должна, как правило, осуществляться сосредоточенно вдоль проездов.
4.10. В помещениях постов ТО и ТР подвижного состава удаление воздуха системами общеобменной вентиляции следует предусматривать из верхней и нижней зоны поровну с учетом вытяжки из смотровых канав, а подачу приточного воздуха - рассредоточено в рабочую зону и в смотровые канавы, а также в приямки, соединяющие смотровые канавы, и в тоннели, предусматриваемые для выхода из проездных канав.
Температура приточного воздуха в смотровые канавы, приямки и тоннели в холодный период года должна быть не ниже +16 С и не выше +25 С.
Количество приточного и вытяжного воздуха на один кубический метр объема смотровых канав, приямков и тоннелей следует принимать из расчета их десятикратного воздухообмена
4.12. В производственных помещениях, имеющих сообщение через двери и ворота без тамбура с помещениями хранения и постов ТО и ТР, объем приточного воздуха следует принимать с коэффициентом 1,05. При этом, в помещениях хранения и постов ТО и ТР объем приточного воздуха должен быть соответственно уменьшен.
4.13. В помещениях постов ТО и ТР подвижного состава на постах, связанных с работой двигателей автомобилей, следует предусматривать местные отсосы.
Количество удаляемого воздуха от работающих двигателей в зависимости от их мощности следует принимать:
до 90 кВт (120 л.с.) включительно - 350 м 3 /ч
св. 90 до 130 кВт (120 до 180 л.с.) - 500 м 3 /ч
св. 130 до 175 кВт (180 до 240 л.с.) - 650 м 3 /ч
св. 175 кВт (240 л.с.) - 800 м 3 /ч
Количество автомобилей, подключаемых в системе местных отсосов с механическим удалением, не ограничивается.
При размещении в помещении не более пяти постов для ТО и ТР автомобилей допускается проектировать местные отсосы с естественным удалением для автомобилей с мощностью не более 130 кВт (180 л.с.)
Количество отработавших газов двигателей, прорывающихся в помещение, следует принимать:
при шланговом отсосе - 10 %
при открытом отсосе - 25 %
4.16. Приемные устройства приточных вентиляционных систем должны располагаться на расстоянии не менее 12 метров от ворот с количеством въездов и выездов более 10-ти автомобилей в час.
При количестве въездов и выездов менее 10 автомобилей в час приемные устройства приточных вентиляционных систем могут располагаться на расстоянии не менее одного метра от ворот.
Расчет воздухообмена в боксе автомойки производится по избыткам влаги. Воздухообмен в помещениях с влаговыделениями определяется по формуле, м3/час: L=Lw,z+(W–1,2(dw,z–din)):1,2(dl–din), Lw,z - расход воздуха, удаляемого местными отсосами, м3/час;
W - избытки влаги в помещение, г/час;
tн - начальная температура стекающей воды С;
tк - конечная температура стекающей воды С;
r–скрытая теплота испарения,составляющая~585ккал/кг Согласно технологическому процессу в течение часа моется 3 автомобиля. 15 минут производится мойка автомобиля и 5 минут – сушка. Количество используемой воды – 510 л/час. Начальная температура воды - +40С, конечная - +16 С. Для расчёта принимаем, что на по-верхности автомобиля и на полу остаётся 10% используемой в технологии воды. Влагосодержание воздуха определяем по i – d диаграммам. Для приточного воздуха берём па-раметры для самого неблагоприятного по влагосодержанию периоду – переходному: температу-ра воздуха - + 8С, удельная энтальпия - 22,5 кДж/кг. Исходя из этого: W = 0,1 (510 х (40 – 16) : 585) = 2,092 кг/час= 2092 г/час. Lвл. =2092: 1,2 (9 –5,5) = 500 м3/ч.
СНиП 2.01.57-85
ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ПОМЕЩЕНИЙ МОЙКИ И УБОРКИ АВТОМОБИЛЕЙ ДЛЯ СПЕЦИАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
6.1. При проектировании приспособления новых или реконструкции действующих автотранспортных предприятий, баз централизованного технического обслуживания автомобилей, станций технического обслуживания автомобилей посты мойки и уборки автомобилей следует предусматривать проездными.
6.2. Специальную обработку подвижного состава следует производить на поточных линиях и проездных постах помещений мойки и уборки автомобилей. На действующих предприятиях тупиковые посты мойки и уборки автомобилей не следует приспосабливать для специальной обработки подвижного состава. При проектировании специальной обработки подвижного состава необходимо учитывать последовательность операций:
контроль загрязненности подвижного состава (при его загрязнении РВ);
чистка и мойка наружных и внутренних поверхностей подвижного состава (при его загрязнении РВ);
нанесение на поверхность подвижного состава обезвреживающих веществ (при дегазации и дезинфекции);
выдержка (при дезинфекции) нанесенных веществ на поверхности подвижного состава;
смывание (снятие) обеззараживающих веществ;
повторный контроль степени загрязненности РВ подвижного состава и в случае необходимости повторение дезактивации;
смазка поверхностей деталей и инструмента, изготовленных из легкокорродирующих материалов.
6.3. При специальной обработке подвижного состава следует принимать не менее двух последовательно расположенных рабочих постов.
Рабочий пост «чистой» зоны, предназначенный для повторного контроля загрязненности и для смазки, допускается располагать отдельно от «грязной» зоны в смежном помещении или вне здания - на территории предприятия.
Рабочие посты «грязной» и «чистой» зон, расположенные в одном помещении, следует отделять перегородками с проемами для проезда автомобилей. Проемы должны быть оснащены водонепроницаемыми шторами.
6.4. В одном помещении допускается размещать два и более параллельно расположенных потоков для специальной обработки подвижного состава, при этом посты «грязных» зон параллельных потоков должны быть изолированы один от другого перегородками или экранами высотой не менее 2,4 м.
Расстояния между боковыми сторонами подвижного состава и экранами должны быть не менее: легковых автомобилей - 1,2 м; грузовых автомобилей и автобусов - 1,5 м.
Расстояния между торцевыми сторонами подвижного состава, перегородками, шторами или наружными воротами следует принимать в соответствии с нормами .
6.5. На постах специальной обработки подвижного состава в «грязной» зоне следует предусматривать установку рабочих столов с металлическим или пластмассовым покрытием, а также металлических емкостей с обезвреживающими растворами для специальной обработки узлов, деталей и инструмента, снимаемых с автомобилей.
В «чистой» зоне следует предусматривать установку рабочих столов для повторного контроля и смазки снятых узлов, деталей и инструмента.
6.6. К моечному оборудованию и рабочим столам, расположенным в «грязной» и «чистой» зонах, следует предусматривать подвод через смеситель холодной и горячей воды, а также сжатого воздуха.
Температура воды для мойки подвижного состава с использованием механизированных установок не нормируется. При ручной шланговой мойке температура воды должна быть 20 - 40 °С.
6.7. Рабочие посты «грязной» и «чистой» зон для работ в нижней части подвижного состава должны быть оборудованы осмотровыми канавами, эстакадами или подъемниками. Габариты рабочей зоны осмотровых канав следует принимать в соответствии с табл. 6.
Таблица 6
Ступени в осмотровой канаве следует предусматривать в торцевой части со стороны въездов автомобилей на рабочие посты без устройства тоннелей (переходов).
6.8. Пропускная способность участка специальной обработки подвижного состава приведена в обязательном приложении 1 .
Примерные схемы размещения и оборудования рабочих постов в помещении на две параллельные поточные линии и на один проездной пост приведены в рекомендуемом приложении 2 .
6.9. В одном здании с помещением для специальной обработки подвижного состава необходимо предусматривать раздельные помещения для хранения средств специальной обработки и материалов. Площадь помещения следует принимать в зависимости от пропускной способности участка обеззараживания состава, но не менее 8 м 2 . Вход в помещение следует предусматривать из «чистой» зоны. Помещение должно быть оборудовано стеллажами.
6.10. Помещение для обслуживающего персонала и санитарный пропускник, как правило, следует располагать в одном здании с постами специальной обработки подвижного состава.
Помещение для обслуживающего персонала должно иметь вход со стороны «чистой» зоны.
Для санитарных пропускников допускается приспосабливать санитарно-бытовые помещения (с двумя душевыми сетками и более), находящиеся в других корпусах предприятия.
6.11. Требования к санитарному пропускнику для обслуживания персонала, водителей подвижного состава и сопровождающих лиц, к составу и размерам его помещений аналогичны требованиям, изложенным в разд. 3 .
6.12.
Отделка
стен и перегородок, а также устройство
полов помещений специальной обработки
подвижного состава должны соответствовать
требованиям норм технологического
проектирования 
,
а также требованиям п.1.5
настоящих
норм.
Полы помещений специальной обработки подвижного состава должны иметь уклон 0,02 в сторону осмотровых канав, полы которых должны иметь уклон в сторону выпуска сточных вод.
6.13. В помещениях специальной обработки подвижного состава, помещениях для обслуживающего персонала и на складе загрязненной одежды следует предусматривать поливочные краны для мытья полов.
6.14. Сточные воды из помещений, приспосабливаемых для специальной обработки подвижного состава, должны поступать на очистные сооружения оборотного водоснабжения. Используемые в обычное время при санитарной обработке транспорта очистные сооружения должны быть переведены на прямоточную схему без изменений схемы очистки.
Время пребывания сточных вод в очистных сооружениях должно быть не менее 30 мин. Сточные воды после очистки должны быть сброшены в бытовую или дождевую канализацию.
Осадок или масла из очистных сооружений следует вывозить в места, согласованные с местной санитарно-эпидемиологической станцией.
6.15. Приточно-вытяжная вентиляция должна обеспечивать в «грязной» зоне производственных помещений и санитарного пропускника часовую кратность обмена воздуха не менее 10. Приточный воздух следует подавать только в «чистую» зону.
Вытяжка должна быть сосредоточенной из верхней части помещения, причем из «грязной» зоны - 2/3, из «чистой» - 1/3 объема отсасываемого воздуха.
При расположении рабочих постов «чистой» зоны отдельно от «грязной» (вне здания - на территории предприятия) приточный воздух следует подавать к рабочим постам «грязной» зоны.
Объем воздуха при вытяжке должен быть на 20 % больше объема приточного воздуха.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Обязательное
В настоящем обязательном приложении приведены данные к СНиП 2.01.57-85 «Приспособление объектов коммунально-бытового назначения для санитарной обработки людей, специальной обработки одежды и подвижного состава автотранспорта», разработанному взамен СН 490-77.
3.2 Расчет отопления
Расчет тепла для отопления производственного помещения рассчитываем по формуле:
Q т = V * q * (t в – t н), (3.5)
где V – расчетный объем помещения; V =120 м³
q – удельная норма расхода топлива на 1 м 3 ; q =2.5
t в – температура воздуха в помещении; t в = 18ºС
t н – минимальная температура наружного воздуха. t н = -35ºС
Q т = 120 * 2,5 * (18 - (- 35)) = 15900 Дж/час.
3.3 Расчет вентиляции
Необходимый ориентировочный воздухообмен в помещениях может быть определен через коэффициент кратности обмена воздуха по формуле:
где L – воздухообмен в помещении;
V – объем помещения;
K – кратность воздухообмена, К=3
L = 120 * 3 = 360 м 3 /час.
Выбираем центробежный вентилятор серии ВР № 2, тип электродвигателя АОА-21-4.
n - частота вращения – 1,5 тыс.об/мин;
L в – производительность вентилятора – 400 м 3 /час;
Н в – давление, создаваемое вентилятором – 25 кг/м 2 ;
η в – коэффициент полезного действия вентилятора – 0,48;
η п - коэффициент полезного действия передачи – 0,8.
Выбор электродвигателя по установочной мощности рассчитывается по формуле:
N дв = (1,2/1,5) * ------- (3.7)
3600 * 102 * η в* η п
N дв = (1,2/1,5) * --------- = 0,091 кВт
3600 * 102 * 0,48 * 0,8
Принимаем мощность N дв = 0.1 кВт
Список литературы.
СНиП 2.04.05-86 Отопление, вентиляция и кондиционирование
СНиП 21 - 02 - 99* "Стоянки автомобилей"
ВСН 01-89 "Предприятия по обслуживанию автомобилей" раздел 4.
ГОСТ 12.1.005-88 "Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны"
ОНТП-01-91 "Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий автомобильного транспорта" Раздел 3.
СНиП 2.01.57-85 ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ОБЪЕКТОВ КОММУНАЛЬНО-БЫТОВОГО НАЗНАЧЕНИЯ ДЛЯ САНИТАРНОЙ ОБРАБОТКИ ЛЮДЕЙ, СПЕЦИАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ОДЕЖДЫ И ПОДВИЖНОГО СОСТАВА АВТОТРАНСПОРТА раздел6.
ГОСТ 12.1.005-88 раздел1.
ОБЩИЕ САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВОЗДУХУ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ
Сп 12.13130.2009 Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности (с Изменением n 1)
СНиП II-г.7-62 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Нормы проектирования
СНиП 2.04.05-91*
СНиП 2.09.04-87*
СНиП 41-01-2003 раздел 7.
13. СНиП 23 – 05 – 95. Естественное и искусственное освещение. –М.: ГУП ЦПП, 1999
Л.1 Расход приточного воздуха L , м 3 /ч, для системы вентиляции и кондиционирования следует определять расчетом и принимать больший из расходов, требуемых для обеспечения:
а) санитарно-гигиенических норм в соответствии с Л.2;
б) норм взрывопожарной безопасности в соответствии с Л.З.
Л.2 Расход воздуха следует определять отдельно для теплого и холодного периодов года и переходных условий, принимая большую из величин, полученных по формулам (Л.1) -(Л.7) (при плотности приточного и удаляемого воздуха, равной 1,2 кг/м 3):
а) по избыткам явной теплоты:
При одновременном выделении в помещение нескольких вредных веществ, обладающих эффектом суммации действия, воздухообмен следует определять, суммируя расходы воздуха, рассчитанные по каждому из этих веществ:
а) по избыткам влаги (водяного пара):
в) по нормируемой кратности воздухообмена:
|
|
,г) по нормируемому удельному расходу приточного воздуха:
|
| |
|
|
,
,В формулах (Л.1) -(Л.7):
L wz - расход воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, и на технологические нужды, м 3 /ч;
Q, Q hf - избыточный явный и полный тепловой потоки в помещение, Вт; с - теплоемкость воздуха, равная 1,2 кДж/(м 3 ∙°С);
t wz . - температура воздуха, удаляемого системами местных отсосов, в обслуживаемой или рабочей зоне помещения и на технологические нужды, °С;
t 1 - температура воздуха, удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны, °С;
t in - температура воздуха, подаваемого в помещение, °С, определяемая в соответствии с Л.6;
W - избытки влаги в помещении, г/ч;
d wz - влагосодержание воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, и на технологические нужды, г/кг;
d 1 - влагосодержание воздуха, удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны, г/кг;
d in - влагосодержание воздуха, подаваемого в помещение, г/кг;
I wz - удельная энтальпия воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, и на технологические нужды, кДж/кг;
I 1 - удельная энтальпия воздуха, удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны, кДж/кг;
I in - удельная энтальпия воздуха, подаваемого в помещение, кДж/кг, определяемая с учетом повышения температуры в соответствии с Л.6;
m ро - расход каждого из вредных или взрывоопасных веществ, поступающих в воздух помещения, мг/ч;
q wz , q 1 - концентрация вредного или взрывоопасного вещества в воздухе, удаляемом соответственно из обслуживаемой или рабочей зоны помещения и за ее пределами, мг/м 3 ;
q in - концентрация вредного или взрывоопасного вещества в воздухе, подаваемом в помещение, мг/м 3 ;
V р - объем помещения, м 3 ; для помещений высотой 6 м и более следует принимать
|
|
,А - площадь помещения, м 2 ;
N - число людей (посетителей), рабочих мест, единиц оборудования;
n - нормируемая кратность воздухообмена, ч -1 ;
k - нормируемый расход приточного воздуха на 1 м 2 пола помещения, м 3 /(ч∙м 2);
m - нормируемый удельный расход приточного воздуха на 1 чел., м 3 /ч, на 1 рабочее место, на 1 посетителя или единицу оборудования.
Параметры воздуха t wz , d wz , I wz следует принимать равными расчетным параметрам в обслуживаемой или рабочей зоне помещения по разделу 5 настоящих норм, aq wz - равной ПДК в рабочей зоне помещения.
Л.З Расход воздуха для обеспечения норм взрывопожарной безопасности следует определять по формуле (Л.2).
При этом в формуле (Л.2) q wz и q 1 , следует заменить на 0,1 q g , мг/м 3 (где q g - нижний концентрационный предел распространения пламени по газо-, паро- и пылевоздушной смесям).
Л.4 Расход воздуха L he , м 3 /ч, для воздушного отопления, не совмещенного с вентиляцией, следует определять по формуле
|
|
,Где Q he – тепловой поток для отопления помещений, Вт
t he - температура подогретого воздуха, °С, подаваемого в помещение, определяется расчетом.
Л.5 Расход воздуха L mt от периодически работающих вентиляционных систем с номинальной производительностью L d , м 3 /ч, приводится исходя из n , мин, прерываемой работой системы в течение 1 ч по формуле
б) при наружном воздухе, охлажденном циркулирующей водой по адиабатному циклу, снижающем его температуру на ∆t 1 °С:
г) при наружном воздухе, охлажденном циркулирующей водой (см. подпункт «б»), и местном доувлажнении (см. подпункт «в»):
где р - полное давление вентилятора, Па;
t ext - температура наружного воздуха, °С.
Температура воздуха в производственных помещениях устанавливают в зависимости от характера выполняемых в этих помещения работ. В кузнечном, сварочном и медицинском участках температура воздуха должна быть 13…15оС, в остальных помещениях 15…17 оС, а в отделении ремонта топливной аппаратуры и электрооборудования температура должна составлять 17…20 оС.
Максимальный расход теплоты на отопление определяется по формуле.
Qo= qo(t в – t н)*V, (3.2)
где qo -удельный расход теплоты на отопление 1м3 при разности температур снаружи и внутри в 1оС, равный 0,5 ккал/ч.м3
t в- внутренняя температура помещения;
t н – наружная температура;
V-объем помещения
Произведем расчет по средней температуре внутри помещения, равной 17о Кубатура производственного корпуса, при средней высоте 4,5, составляет V= 4,5 * 648= 2916 м3, наружная температура – 26оС.
Qо= 0,5 (17-(-26) 2916= 62694 ккал /ч
Максимальный часовой расход теплоты на вентиляцию подсчитывается по формуле
Qв= qв (t в – t н)*V, (3.3)
где qв- расход теплоты на вентиляцию 1 м3 при разности температур 1 оС, равный 0,25 ккал/ч.м3.
Qв=0,25(17-(-26)) 2916 = 31347 ккал. ч.
Количество теплоты, отдаваемое нагревательными приборами в час будет равно сумме теплоты, расходуемых на отопление и на вентиляцию производственного помещения.
Qn= Qo+ Qв (3.4)
Qn= 62694+31347=94041 ккал/ч
Поверхность нагревательных приборов, необходимая для отдачи тепла, определяется по формуле
где Кn- коэффициент теплопередачи, прибора, равный 72ккал/м2ч.град.
t n- средняя расчетная температура теплоносителя, равная 111 оС
Fn=
2
Для отопления производственного корпуса предлагается использовать радиаторы из чугуна, каждая секция такого радиатора имеет поверхность 0,25 м2. Количество секций, необходимых для отопления мастерской будет равно
n сек= 
Для отопления примем батареи по 10 секций, тогда для мастерской необходимо 56 батарей.
Годовой расход условного топлива, необходимого для отопления мастерской, можно подсчитать по формуле,
где – отопительный период, равный 190 дней;
– коэффициент эффективности топлива.
Количество натурального топлива находим по формуле,
где – коэффициент перевода условного топлива в натуральное, равный 1,17
G н = 24309,9 * 1,17= 28442,6 кг
Принимаем количество угля для отопления равное 28,5 т.
Количество дров для розжига найдем по формуле:
G др = 0,05Gн (3.6)
G др= 0,05*28442,6= 1422,13кг.
Принимаем 1,5 т. дров
Осевые напряжения в подошве рельса
Максимальные осевые напряжения в подошве рельса от изгиба и вертикальной нагрузки определяется по формуле, (1.32) где W – момент сопротивления поперечного сечения рельса относительно неётральной оси для удалённого волокна подошвы, м3, /1, таблица Б1/ (для Р65(6)2000(жб) щ W = 417∙10-6м3); ...
Определение ширины колеи в кривой
Согласно исходным данным необходимо определить для заданного экипажа оптимальную и минимально допустимую ширину колеи в кривой радиуса R. Ширина колеи на кривой определяется расчетом по вписыванию экипажа в заданную кривую, исходя из следующих условий: · ширина колеи должна быть оптимальной, т.е. о...
Краткая характеристика «Радиозавод»
Радиозавод расположен в городе Красноярске по улице Декабристов. Это предприятие комплексного типа. Здесь выполняется весь комплекс технических воздействий, предусмотренный Положением о ТО и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта. Предприятие занимает площадь около 700 м2 На этой площ...
Создавать систему отопления в собственном доме или даже в городской квартире – чрезвычайно ответственное занятие. Будет совершенно неразумным при этом приобретать котельное оборудование, как говорится, «на глазок», то есть без учета всех особенностей жилья. В этом вполне не исключено попадание в две крайности: или мощности котла будет недостаточно – оборудование станет работать «на полную катушку», без пауз, но так и не давать ожидаемого результата, либо, наоборот, будет приобретен излишне дорогой прибор, возможности которого останутся совершенно невостребованными.
Но и это еще не все. Мало правильно приобрести необходимый котел отопления – очень важно оптимально подобрать и грамотно расположить по помещениям приборы теплообмена – радиаторы, конвекторы или «теплые полы». И опять, полагаться только лишь на свою интуицию или «добрые советы» соседей – не самый разумный вариант. Одним словом, без определенных расчетов – не обойтись.
Конечно, в идеале, подобные теплотехнические вычисления должны проводить соответствующие специалисты, но это часто стоит немалых денег. А неужели неинтересно попытаться выполнить это самостоятельно? В настоящей публикации будет подробно показано, как выполняется расчет отопления по площади помещения, с учетом многих важных нюансов. По аналогии можно будет выполнить , встроенный в эту страницу, поможет выполнить необходимые вычисления. Методику нельзя назвать совершенно «безгрешной», однако, она все же позволяет получить результат с вполне приемлемой степенью точности.
Простейшие приемы расчета
Для того чтобы система отопления создавала в холодное время года комфортные условия проживания, она должна справляться с двумя основными задачами. Эти функции тесно связаны между собой, и разделение их – весьма условно.
- Первое – это поддержание оптимального уровня температуры воздуха во всем объеме отапливаемого помещения. Безусловно, по высоте уровень температуры может несколько изменяться, но этот перепад не должен быть значительным. Вполне комфортными условиями считается усредненный показатель в +20 °С – именно такая температура, как правило, принимается за исходную в теплотехнических расчетах.
Иными словами, система отопления должна быть способной прогреть определенный объем воздуха.
Если уж подходить с полной точностью, то для отдельных помещений в жилых домах установлены стандарты необходимого микроклимата – они определены ГОСТ 30494-96. Выдержка из этого документа – в размещенной ниже таблице:
| Предназначение помещения | Температура воздуха, °С | Относительная влажность, % | Скорость движения воздуха, м/с | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| оптимальная | допустимая | оптимальная | допустимая, max | оптимальная, max | допустимая, max | |
| Для холодного времени года | ||||||
| Жилая комната | 20÷22 | 18÷24 (20÷24) | 45÷30 | 60 | 0.15 | 0.2 |
| То же, но для жилых комнат в регионах с минимальными температурами от - 31 °С и ниже | 21÷23 | 20÷24 (22÷24) | 45÷30 | 60 | 0.15 | 0.2 |
| Кухня | 19÷21 | 18÷26 | Н/Н | Н/Н | 0.15 | 0.2 |
| Туалет | 19÷21 | 18÷26 | Н/Н | Н/Н | 0.15 | 0.2 |
| Ванная, совмещенный санузел | 24÷26 | 18÷26 | Н/Н | Н/Н | 0.15 | 0.2 |
| Помещения для отдыха и учебных занятий | 20÷22 | 18÷24 | 45÷30 | 60 | 0.15 | 0.2 |
| Межквартирный коридор | 18÷20 | 16÷22 | 45÷30 | 60 | Н/Н | Н/Н |
| Вестибюль, лестничная клетка | 16÷18 | 14÷20 | Н/Н | Н/Н | Н/Н | Н/Н |
| Кладовые | 16÷18 | 12÷22 | Н/Н | Н/Н | Н/Н | Н/Н |
| Для теплого времени года (Норматив только для жилых помещений. Для остальных – не нормируется) | ||||||
| Жилая комната | 22÷25 | 20÷28 | 60÷30 | 65 | 0.2 | 0.3 |
- Второе – компенсирование потерь тепла через элементы конструкции здания.
Самый главный «противник» системы отопления — это теплопотери через строительные конструкции
Увы, теплопотери – это самый серьезный «соперник» любой системы отопления. Их можно свести к определенному минимуму, но даже при самой качественной термоизоляции полностью избавиться от них пока не получается. Утечки тепловой энергии идут по всем направлениям – примерное распределение их показано в таблице:
| Элемент конструкции здания | Примерное значение теплопотерь |
|---|---|
| Фундамент, полы по грунту или над неотапливаемыми подвальными (цокольными) помещениями | от 5 до 10% |
| «Мостики холода» через плохо изолированные стыки строительных конструкций | от 5 до 10% |
| Места ввода инженерных коммуникаций (канализация, водопровод, газовые трубы, электрокабели и т.п.) | до 5% |
| Внешние стены, в зависимости от степени утепленности | от 20 до 30% |
| Некачественные окна и внешние двери | порядка 20÷25%, из них около 10% - через негерметизированные стыки между коробками и стеной, и за счет проветривания |
| Крыша | до 20% |
| Вентиляция и дымоход | до 25 ÷30% |
Естественно, чтобы справиться с такими задачами, система отопления должна обладать определенной тепловой мощностью, причем этот потенциал не только должен соответствовать общим потребностям здания (квартиры), но и быть правильно распределенным по помещениям, в соответствии с их площадью и целым рядом других важных факторов.
Обычно расчет и ведется в направлении «от малого к большому». Проще говоря, просчитывается потребное количество тепловой энергии для каждого отапливаемого помещения, полученные значения суммируются, добавляется примерно 10% запаса (чтобы оборудование не работало на пределе своих возможностей) – и результат покажет, какой мощности необходим котел отопления. А значения по каждой комнате станут отправной точкой для подсчета необходимого количества радиаторов.
Самый упрощённый и наиболее часто применяемый в непрофессиональной среде метод – принять норму 100 Вт тепловой энергии на каждый квадратный метр площади:
Самый примитивный способ подсчета — соотношение 100 Вт/м²
Q = S × 100
Q – необходимая тепловая мощность для помещения;
S – площадь помещения (м²);
100 — удельная мощность на единицу площади (Вт/м²).
Например, комната 3.2 × 5,5 м
S = 3,2 × 5,5 = 17,6 м²
Q = 17,6 × 100 = 1760 Вт ≈ 1,8 кВт
Способ, очевидно, очень простой, но весьма несовершенный. Стоит сразу оговориться, что он условно применим только при стандартной высоте потолков – примерно 2.7 м (допустимо – в диапазоне от 2.5 до 3.0 м). С этой точки зрения, более точным станет расчет не от площади, а от объема помещения.
Понятно, что в этом случае значение удельной мощности рассчитано на кубический метр. Его принимают равным 41 Вт/м³ для железобетонного панельного дома, или 34 Вт/м³ — в кирпичном или выполненном из других материалов.
Q = S × h × 41 (или 34)
h – высота потолков (м);
41 или 34 – удельная мощность на единицу объема (Вт/м³).
Например, та же комната, в панельном доме, с высотой потолков в 3.2 м:
Q = 17,6 × 3,2 × 41 = 2309 Вт ≈ 2,3 кВт
Результат получается более точным, так как уже учитывает не только все линейные размеры помещения, но даже, в определенной степени, и особенности стен.
Но все же до настоящей точности он еще далек – многие нюансы оказываются «за скобками». Как выполнить более приближенные к реальным условиям расчеты – в следующем разделе публикации.
Возможно, вас заинтересует информация о том, что собой представляют
Проведение расчетов необходимой тепловой мощности с учетом особенностей помещений
Рассмотренные выше алгоритмы расчетов бывают полезны для первоначальной «прикидки», но вот полагаться на них полностью все же следует с очень большой осторожностью. Даже человеку, который ничего не понимает в строительной теплотехнике, наверняка могут показаться сомнительными указанные усредненные значения – не могут же они быть равными, скажем, для Краснодарского края и для Архангельской области. Кроме того, комната - комнате рознь: одна расположена на углу дома, то есть имеет две внешних стенки, а другая с трех сторон защищена от теплопотерь другими помещениями. Кроме того, в комнате может быть одно или несколько окон, как маленьких, так и весьма габаритных, порой – даже панорамного типа. Да и сами окна могут отличаться материалом изготовления и другими особенностями конструкции. И это далеко не полный перечень – просто такие особенности видны даже «невооруженным глазом».
Одним словом, нюансов, влияющих на теплопотери каждого конкретного помещения – достаточно много, и лучше не полениться, а провести более тщательный расчет. Поверьте, по предлагаемой в статье методике это будет сделать не так сложно.
Общие принципы и формула расчета
В основу расчетов будет положено все то же соотношение: 100 Вт на 1 квадратный метр. Но вот только сама формула «обрастает» немалым количеством разнообразных поправочных коэффициентов.
Q = (S × 100) × a × b× c × d × e × f × g × h × i × j × k × l × m
Латинские буквы, обозначающие коэффициенты, взяты совершенно произвольно, в алфавитном порядке, и не имеют отношения к каким-либо стандартно принятым в физике величинам. О значении каждого коэффициента будет рассказано отдельно.
- «а» - коэффициент, учитывающий количество внешних стен в конкретной комнате.
Очевидно, что чем больше в помещении внешних стен, тем больше площадь, через которую происходит тепловые потери. Кроме того, наличие двух и более внешних стен означает еще и углы – чрезвычайно уязвимые места с точки зрения образования «мостиков холода». Коэффициент «а» внесет поправку на эту специфическую особенность комнаты.
Коэффициент принимают равным:
— внешних стен нет (внутреннее помещение): а = 0,8 ;
— внешняя стена одна : а = 1,0 ;
— внешних стен две : а = 1,2 ;
— внешних стен три: а = 1,4 .
- «b» - коэффициент, учитывающий расположение внешних стен помещения относительно сторон света.
Возможно, вас заинтересует информация о том, какие бывают
Даже в самые холодные зимние дни солнечная энергия все же оказывает влияние на температурный баланс в здании. Вполне естественно, что та сторона дома, которая обращена на юг, получает определенный нагрев от солнечных лучей, и теплопотери через нее ниже.
А вот стены и окна, обращённые на север, Солнца «не видят» никогда. Восточная часть дома, хотя и «прихватывает» утренние солнечные лучи, какого-либо действенного нагрева от них все же не получает.
Исходя из этого, вводим коэффициент «b»:
— внешние стены комнаты смотрят на Север или Восток : b = 1,1 ;
— внешние стены помещения ориентированы на Юг или Запад : b = 1,0 .
- «с» - коэффициент, учитывающий расположение помещения относительно зимней «розы ветров»
Возможно, эта поправка не столь обязательна для домов, расположенных на защищенных от ветров участках. Но иногда преобладающие зимние ветры способны внести свои «жесткие коррективы» в тепловой баланс здания. Естественно, что наветренная сторона, то есть «подставленная» ветру, будет терять значительно больше тела, по сравнению с подветренной, противоположной.
По результатам многолетних метеонаблюдений в любом регионе составляется так называемая «роза ветров» - графическая схема, показывающая преобладающие направления ветра в зимнее и летнее время года. Эту информацию можно получить в местной гидрометеослужбе. Впрочем, многие жители и сами, без метеорологов, прекрасно знают, откуда преимущественно дуют ветра зимой, и с какой стороны дома обычно наметает наиболее глубокие сугробы.
Если есть желание провести расчеты с более высокой точностью, то можно включить в формулу и поправочный коэффициент «с», приняв его равным:
— наветренная сторона дома: с = 1,2 ;
— подветренные стены дома: с = 1,0 ;
— стена, расположенные параллельно направлению ветра: с = 1,1 .
- «d» - поправочный коэффициент, учитывающий особенности климатических условий региона постройки дома
Естественно, количество теплопотерь через все строительные конструкции здания будет очень сильно зависеть от уровня зимних температур. Вполне понятно, что в течение зимы показатели термометра «пляшут» в определенном диапазоне, но для каждого региона имеется усредненный показатель самых низких температур, свойственных наиболее холодной пятидневке года (обычно это свойственно январю). Для примера – ниже размещена карта-схема территории России, на которой цветами показаны примерные значения.
Обычно это значение несложно уточнить в региональной метеослужбе, но можно, в принципе, ориентироваться и на свои собственные наблюдения.
Итак, коэффициент «d», учитывающий особенности климата региона, для наших расчетом в принимаем равным:
— от – 35 °С и ниже: d = 1,5 ;
— от – 30 °С до – 34 °С: d = 1,3 ;
— от – 25 °С до – 29 °С: d = 1,2 ;
— от – 20 °С до – 24 °С: d = 1,1 ;
— от – 15 °С до – 19 °С: d = 1,0 ;
— от – 10 °С до – 14 °С: d = 0,9 ;
— не холоднее – 10 °С: d = 0,7 .
- «е» - коэффициент, учитывающий степень утепленности внешних стен.
Суммарное значение тепловых потерь здания напрямую связано со степенью утепленности всех строительных конструкций. Одним из «лидеров» по теплопотерям являются стены. Стало быть, значение тепловой мощности, необходимое для поддержания комфортных условий проживания в помещении, находится в зависимости от качества их термоизоляции.
Значение коэффициента для наших расчетов можно принять следующее:
— внешние стены не имеют утепления: е = 1,27 ;
— средняя степень утепления – стены в два кирпича или предусмотрена их поверхностная термоизоляция другими утеплителями: е = 1,0 ;
— утепление проведено качественно, на основании проведенных теплотехнических расчетов: е = 0,85 .
Ниже по ходу настоящей публикации будут даны рекомендации о том, как можно определить степень утепленности стен и иных конструкций здания.
- коэффициент «f» - поправка на высоту потолков
Потолки, особенно в частных домах, могут иметь различную высоту. Стало быть, и тепловая мощность на прогрев того или иного помещения одинаковой площади будет различаться еще и по этому параметру.
Не будет большой ошибкой принять следующие значения поправочного коэффициента «f»:
— высота потолков до 2.7 м: f = 1,0 ;
— высота потоков от 2,8 до 3,0 м: f = 1,05 ;
— высота потолков от 3,1 до 3,5 м: f = 1,1 ;
— высота потолков от 3,6 до 4,0 м: f = 1,15 ;
— высота потолков более 4,1 м: f = 1,2 .
- « g» - коэффициент, учитывающий тип пола или помещение, расположенное под перекрытием.
Как было показано выше, пол является одним из существенных источников теплопотерь. Значит, необходимо внести некоторые корректировки в расчет и на эту особенность конкретного помещения. Поправочный коэффициент «g» можно принять равным:
— холодный пол по грунту или над неотапливаемым помещением (например, подвальным или цокольным): g = 1,4 ;
— утепленный пол по грунту или над неотапливаемым помещением: g = 1,2 ;
— снизу расположено отапливаемое помещение: g = 1,0 .
- « h» - коэффициент, учитывающий тип помещения, расположенного сверху.
Нагретый системой отопления воздух всегда поднимается вверх, и если потолок в помещении холодный, то неизбежны повышенные теплопотери, которые потребуют увеличения необходимой тепловой мощности. Введём коэффициент «h», учитывающий и эту особенность рассчитываемого помещения:
— сверху расположен «холодный» чердак: h = 1,0 ;
— сверху расположен утепленный чердак или иное утепленное помещение: h = 0,9 ;
— сверху расположено любое отапливаемое помещение: h = 0,8 .
- « i» - коэффициент, учитывающий особенности конструкции окон
Окна – один из «магистральных маршрутов» течек тепла. Естественно, многое в этом вопросе зависит от качества самой оконной конструкции. Старые деревянные рамы, которые раньше повсеместно устанавливались во всех домах, по степени своей термоизоляции существенно уступают современным многокамерным системам со стеклопакетами.
Без слов понятно, что термоизоляционные качества этих окон — существенно различаются
Но и между ПВЗХ-окнами нет полного единообразия. Например, двухкамерный стеклопакет (с тремя стеклами) будет намного более «теплым» чем однокамерный.
Значит, необходимо ввести определенный коэффициент «i», учитывающий тип установленных в комнате окон:
— стандартные деревянные окна с обычным двойным остеклением: i = 1,27 ;
— современные оконные системы с однокамерным стеклопакетом: i = 1,0 ;
— современные оконные системы с двухкамерным или трехкамерным стеклопакетом, в том числе и с аргоновым заполнением: i = 0,85 .
- « j» - поправочный коэффициент на общую площадь остекления помещения
Какими бы качественными окна ни были, полностью избежать теплопотерь через них все равно не удастся. Но вполне понятно, что никак нельзя сравнивать маленькое окошко с панорамным остеклением чуть ли ни на всю стену.
Потребуется для начала найти соотношение площадей всех окон в комнате и самого помещения:
х = ∑ S ок / S п
∑ S ок – суммарная площадь окон в помещении;
S п – площадь помещения.
В зависимости от полученного значения и определяется поправочный коэффициент «j»:
— х = 0 ÷ 0,1 → j = 0,8 ;
— х = 0,11 ÷ 0,2 → j = 0,9 ;
— х = 0,21 ÷ 0,3 → j = 1,0 ;
— х = 0,31 ÷ 0,4 → j = 1,1 ;
— х = 0,41 ÷ 0,5 → j = 1,2 ;
- « k» - коэффициент, дающий поправку на наличие входной двери
Дверь на улицу или на неотапливаемый балкон — это всегда дополнительная «лазейка» для холода
Дверь на улицу или на открытый балкон способна внести свои коррективы в тепловой баланс помещения – каждое ее открытие сопровождается проникновением в помещение немалого объема холодного воздуха. Поэтому имеет смысл учесть и ее наличие – для этого введем коэффициент «k», который примем равным:
— двери нет: k = 1,0 ;
— одна дверь на улицу или на балкон: k = 1,3 ;
— две двери на улицу или на балкон: k = 1,7 .
- « l» - возможные поправки на схему подключения радиаторов отопления
Возможно, кому-то это покажется несущественной мелочью, но все же – почему бы сразу не учесть планируемую схему подключения радиаторов отопления. Дело в том, что их теплоотдача, а значит, и участие в поддержании определенного температурного баланса в помещении, достаточно заметно меняется при разных типах врезки труб подачи и «обратки».
| Иллюстрация | Тип врезки радиатора | Значение коэффициента «l» |
|---|---|---|
 | Подключение по диагонали: подача сверху, «обратка» снизу | l = 1.0 |
 | Подключение с одной стороны: подача сверху, «обратка» снизу | l = 1.03 |
 | Двухстороннее подключение: и подача, и «обратка» снизу | l = 1.13 |
 | Подключение по диагонали: подача снизу, «обратка» сверху | l = 1.25 |
 | Подключение с одной стороны: подача снизу, «обратка» сверху | l = 1.28 |
 | Одностороннее подключение, и подача, и «обратка» снизу | l = 1.28 |
- « m» - поправочный коэффициент на особенности места установки радиаторов отопления
И, наконец, последний коэффициент, который также связан с особенностями подключения радиаторов отопления. Наверное, понятно, что если батарея установлена открыто, ничем не загораживается сверху и с фасадной части, то она будет давать максимальную теплоотдачу. Однако, такая установка возможна далеко не всегда – чаще радиаторы частично скрываются подоконниками. Возможны и другие варианты. Кроме того, некоторые хозяева, стараясь вписать приоры отопления в создаваемый интерьерный ансамбль, скрывают их полностью или частично декоративными экранами – это тоже существенно отражается на тепловой отдаче.
Если есть определенные «наметки», как и где будут монтироваться радиаторы, это также можно учесть при проведении расчетов, введя специальный коэффициент «m»:
| Иллюстрация | Особенности установки радиаторов | Значение коэффициента "m" |
|---|---|---|
| Радиатор расположен на стене открыто или не перекрывается сверху подоконником | m = 0,9 | |
| Радиатор сверху перекрыт подоконником или полкой | m = 1,0 | |
| Радиатор сверху перекрыт выступающей стеновой нишей | m = 1,07 | |
| Радиатор сверху прикрыт подоконником (нишей), а с лицевой части - декоративным экраном | m = 1,12 | |
| Радиатор полностью заключен в декоративный кожух | m = 1,2 |
Итак, с формулой расчета ясность есть. Наверняка, кто-то из читателей сразу возьмется за голову – мол, слишком сложно и громоздко. Однако, если к делу подойти системно, упорядочено, то никакой сложности нет и в помине.
У любого хорошего хозяина жилья обязательно есть подробный графический план своих «владений» с проставленными размерами, и обычно – сориентированный по сторонам света. Климатические особенности региона уточнить несложно. Останется лишь пройтись по всем помещениям с рулеткой, уточнить некоторые нюансы по каждой комнате. Особенности жилья - «соседство по вертикали» сверху и снизу, расположение входных дверей, предполагаемую или уже имеющуюся схему установки радиаторов отопления – никто, кроме хозяев, лучше не знает.
Рекомендуется сразу составить рабочую таблицу, куда занести все необходимые данные по каждому помещению. В нее же будет заноситься и результат вычислений. Ну а сами вычисления поможет провести встроенный калькулятор, в котором уже «заложены» все упомянутые выше коэффициенты и соотношения.
Если какие-то данные получить не удалось, то можно их, конечно, в расчет не принимать, но в этом случае калькулятор «по умолчанию» подсчитает результат с учетом наименее благоприятных условий.
Можно рассмотреть на примере. Имеем план дома (взят совершенно произвольный).
Регион с уровнем минимальных температур в пределах -20 ÷ 25 °С. Преобладание зимних ветров = северо-восточные. Дом одноэтажный, с утепленным чердаком. Утепленные полы по грунту. Выбрана оптимальное диагональное подключение радиаторов, которые будут устанавливаться под подоконниками.
Составляем таблицу примерно такого типа:
| Помещение, его площадь, высота потолка. Утепленность пола и "соседство" сверху и снизу | Количество внешних стен и их основное расположение относительно сторон света и "розы ветров". Степень утепления стен | Количество, тип и размер окон | Наличие входных дверей (на улицу или на балкон) | Требуемая тепловая мощность (с учетом 10% резерва) |
|---|---|---|---|---|
| Площадь 78,5 м² | 10,87 кВт ≈ 11 кВт | |||
| 1. Прихожая. 3,18 м². Потолок 2.8 м. Утеленный пол по грунту. Сверху - утепленный чердак. | Одна, Юг, средняя степень утепления. Подветренная сторона | Нет | Одна | 0,52 кВт |
| 2. Холл. 6,2 м². Потолок 2.9 м. Утепленный пол по грунту. Сверху - утепленный чердак | Нет | Нет | Нет | 0,62 кВт |
| 3. Кухня-столовая. 14,9 м². Потолок 2.9 м. Хорошо утепленный пол по грунту. Свеху - утепленный чердак | Две. Юг-Запад. Средняя степень утепления. Подветренная сторона | Два, однокамерный стеклопакет, 1200 × 900 мм | Нет | 2.22 кВт |
| 4. Детская комната. 18,3 м². Потолок 2.8 м. Хорошо утепленный пол по грунту. Сверху - утепленный чердак | Две, Север - Запад. Высокая степень утепления. Наветренная | Два, двухкамерный стеклопакет, 1400 × 1000 мм | Нет | 2,6 кВт |
| 5. Спальная. 13,8 м². Потолок 2.8 м. Хорошо утепленный пол по грунту. Сверху - утепленный чердак | Две, Север, Восток. Высокая степень утепления. Наветренная сторона | Одно, двухкамерный стеклопакет, 1400 × 1000 мм | Нет | 1,73 кВт |
| 6. Гостиная. 18,0 м². Потолок 2.8 м. Хорошо утепленный пол. Сверху -утепленный чердак | Две, Восток, юг. Высокая степень утепления. Параллельно направлению ветра | Четыре, двухкамерный стеклопакет, 1500 × 1200 мм | Нет | 2,59 кВт |
| 7. Санузел совмещенный. 4,12 м². Потолок 2.8 м. Хорошо утепленный пол. Сверху -утепленный чердак. | Одна, Север. Высокая степень утепления. Наветренная сторона | Одно. Деревянная рама с двойным остеклением. 400 × 500 мм | Нет | 0,59 кВт |
| ИТОГО: |
Затем, пользуясь размешенным ниже калькулятором производим расчет для каждого помещения (уже с учетом 10% резерва). С использованием рекомендуемого приложения это не займет много времени. После этого останется просуммировать полученные значения по каждой комнате – это и будет необходимая суммарная мощность системы отопления.
Результат по каждой комнате, кстати, поможет правильно выбрать требуемое количество радиаторов отопления – останется только разделить на удельную тепловую мощность одной секции и округлить в большую сторону.
По совокупности критериев удобства и экономичности, наверное, никакая другая система не сможет сравниться с , работающим на природном газе. Это и обуславливает широчайшую популярность подобной схемы – при любой возможности хозяева загородных домов выбирают именно ее. А в последнее время и владельцы городских квартир все чаще стремятся добиться полной автономности в этом вопросе, устанавливая газовые котлы. Да, предстоят солидные первоначальные затраты и организационные хлопоты, но взамен хозяева жилья получают возможность создавать в своих владениях требуемый уровень комфорта, причем, с минимальными эксплуатационными расходами.
Однако, рачительному хозяину мало словесных заверений в экономичности газового отопительного оборудования – хочется узнать все же, к какому расходу энергоносителей стоит быть готовым, чтобы, ориентируясь на местные тарифы, выразить затраты в денежном эквиваленте. Этому и посвящена настоящая публикация, которую вначале планировалось назвать «расход газа на отопление дома – формулы и примеры расчетов помещения в 100 м²». Но все же автор посчитал это не совсем справедливым. Во-первых, почему только именно 100 квадратных метров. А во-вторых, расход будет зависеть не только от площади, и даже можно сказать, что не столько от нее, как от целого ряда факторов, предопределяемых спецификой каждого конкретного дома.
Поэтому речь, скорее, пойдет о методике расчета, которая должна подойти для любого жилого дома или квартиры. Вычисления выглядят довольно громоздкими, но не переживайте – мы сделали все возможное, чтобы их легко смог провести любой владелец жилья, даже никогда ранее этим не занимавшийся.
Общие принципы проведения расчетов мощности отопления и потребления энергоносителей
А для чего вообще проводятся подобные расчеты?
Применение газа в качестве энергоносителя для функционирования системы отопления – выигрышно со всех сторон. Прежде всего, привлекают вполне доступные тарифы на «голубое топливо» – они не идут ни в какое сравнение с, казалось бы, более удобным и безопасным электрическом. По стоимости конкуренцию могут составить лишь доступные виды твёрдого топлива, например, если не наблюдается особых проблем с заготовкой или приобретением дров. Но по эксплуатационным издержкам – необходимости регулярного подвоза, организации правильного хранения и постоянного контроля за загрузкой котла, твердотопливное отопительное оборудование полностью проигрывает газовому, подключённому к сетевой подаче.
Одним словом, если есть возможность выбрать именно этот способ обогрева жилья, то в целесообразности установки вряд ли стоит сомневаться.
Понятно, что при выборе котла одним из ключевых критериев всегда является его тепловая мощность, то есть способность выработать определенное количество тепловой энергии. Если говорить проще, то приобретаемое оборудование по своим заложенным техническим параметрам должно обеспечить поддержание комфортных условий проживания в любых, даже самых неблагоприятно складывающихся условиях. Этот показатель чаще всего указывается в киловаттах, и, безусловно, отражается на стоимости котла, его габаритах, потреблении газа. А значит, задача при выборе такова, чтобы приобрести модель, которая в полной мере отвечала потребностям, но, в то же время, не обладала неоправданно завышенными характеристиками – это и невыгодно хозяевам, и не слишком полезно для самого оборудования.
Важно правильно понимать еще один момент. Это то, что указанная паспортная мощность газового котла всегда показывает его максимальный энергетический потенциал. При правильном подходе она должна, безусловно, несколько превышать расчетные данные необходимого поступления тепла для конкретного дома. Тем самым и закладывается тот самый эксплуатационный резерв, который, возможно, когда-нибудь понадобится при самых неблагоприятных условиях, например, при экстремальных, несвойственных району проживании холодах. Например, если расчеты показывает, что для загородного дома потребность в тепловой энергии составляет, допустим, 9,2 кВт, то разумнее будет остановить свой выбор на модели с тепловой мощностью 11,6 кВт.
Будет ли эта мощность полностью востребована? – вполне возможно, что и нет. Но и запас ее не выглядит чрезмерным.
Для чего это все так подробно разъясняется? А только лишь для того, чтобы у читателя наступила ясность с одним важным моментом. Будет совершенно неправильным рассчитывать потребление газа конкретной системой отопления, отталкиваясь исключительно от паспортных характеристик оборудования. Да, как правило, в технической документации, сопровождающей отопительный агрегат, указывается расход энергоносителя в единицу времени (м³/час), но это опять же в большей мере теоретическая величина. И если пытаться получить искомый прогноз расхода простым умножением этого паспортного параметра на количество часов (и далее – дней, недель, месяцев) эксплуатации, то можно прийти к таким показателям, что станет страшно!..
Частенько в паспортах указывается диапазон расхода – обозначены границы минимального и максимального потребления. Но и это, наверное, не станет большим подспорьем в проведении расчетов реальных потребностей.
А ведь максимально приближенный к реальности расход газа знать все же весьма полезно. Это поможет, во-первых, в планировании семейного бюджета. Ну а во-вторых, обладание такой информацией должно, вольно или невольно, стимулировать рачительных хозяев к поиску резервов экономии энергоносителей – возможно, стоит предпринять определённые шаги к тому, чтобы свести потребление к возможному минимуму.
Определение необходимой тепловой мощности для эффективного отопления дома или квартиры
Итак, отправной точкой для определения потребления газа на нужды отопления должна все же служить тепловая мощность, которая требуется для этих целей. С нее и начнём наши расчеты.
Если перебрать массу публикаций по этой теме, размещенных в интернете, то чаще всего можно встретить рекомендации проводить расчет требуемой мощности, исходя из площади отапливаемых помещений. Причем, для этого приводится константа: 100 ватт на 1 квадратный метр площади (или 1 кВт на 10 м²).
Удобно? – безусловно! Безо всяких подсчетов, не используя даже листика бумаги и карандаша, в уме производишь простейшие арифметические действия, например, для дома площадью 100 «квадратов» необходим, как минимум, 10-ваттный котел.
Ну а как с показателем точности таких расчетов? Увы, в этом вопросе все обстоит не столь благополучно…
Посудите сами.
Например, будут ли равнозначны по потребности в тепловой энергии помещения одинаковой площади, скажем, в Краснодарском крае или областях Серверного Урала? Если ли разница между комнатой, граничащей с отапливаемыми помещениями, то есть имеющей всего одну внешнюю стену, и угловой, да к тому же еще выходящей на наветренную северную сторону? Потребуется ли дифференцированный подход к помещениям с одним окном или имеющим панорамное остекление? Можно перечислить еще несколько подобных, вполне очевидных, кстати, пунктов – в принципе, мы этим и займемся практически, когда перейдем к расчёту.
Итак, не подлежит сомнению то, что на необходимое количество тепловой энергии для отопления помещения влияет не только его площадь – необходимо учесть еще целый ряд факторов, связанных с особенностями региона и конкретного места расположения здания, и со спецификой конкретной комнаты. Понятно, что комнаты в пределах даже одного дома могут иметь существенные различия. Таким образом, самым правильным будет такой подход – просчитать потребность в тепловой мощности для каждого помещения, где будут устанавливаться приборы отопления, а затем, суммировав их, найти общий показатель за дом (квартиру).
Предлагаемый алгоритм проведения вычислений не претендует на «звание» профессионального расчета, но обладает достаточной степенью точности, проверенной практикой. Чтобы предельно упростить задачу нашему читателю, предлагаем воспользоваться расположенным ниже онлайн-калькулятором, в программу которого уже внесены все необходимые зависимости и поправочные коэффициенты. Для большей ясности в текстовом блоке под калькулятором будет приведена краткая инструкция по проведению вычислений.
