Ruumi soojendamiseks on vaja sobiva võimsusega kütteseadmeid. Soojuskoormuse arvutamine hoone kütmiseks võimaldab täpselt määrata, kui palju võimsust boiler vajab, millise suurusega radiaatorid tuleb paigaldada ja milline kütteskeem on kõige tõhusam. Arvutuste tegemisel võetakse arvesse paljusid tegureid.
- Termilise koormuse kontseptsioonid
- TN-i mõjutavad tegurid
- Objekti omadused arvutamiseks
- Soojuskoormuse tüübid
- Hooajalised koormused
- Pidev termiline
- Kuiv kuumus
- Varjatud kuumus
- Hoone kütmise soojuskoormuse arvutamise meetodid
- Soojuskao arvutamine koondnäitajate abil
- Kütte- ja ventilatsiooniseadmete soojusülekande määramine
- Väärtuste arvutamine, võttes arvesse hoone välispiirete erinevaid elemente
Termilise koormuse kontseptsioonid
Ruumi kütmine on soojuskao kompenseerimine. Seinte, vundamendi, akende ja uste kaudu eraldub järk-järgult soojust väljapoole. Mida madalam on välistemperatuur, seda kiirem on soojusülekanne väljas. Hoone sees mugava temperatuuri hoidmiseks paigaldatakse küttekehad. Nende jõudlus peab olema piisavalt kõrge, et katta soojuskadu.
Soojuskoormus on määratletud kui hoone soojuskadude summa, mis on võrdne nõutava küttevõimsusega.Arvutades, kui palju maja soojust kaotab ja kuidas kaotab, saavad nad teada küttesüsteemi võimsuse. Koguväärtusest ei piisa. 1 aknaga tuba kaotab vähem soojust kui 2 akna ja rõduga tuba, seega arvutatakse indikaator iga ruumi kohta eraldi.
Arvutuste tegemisel arvestage kindlasti lae kõrgusega. Kui see ei ületa 3 m, tehakse arvutus pindala alusel. Kui kõrgus on 3–4 m, arvutatakse tarbimine mahu järgi.
TN-i mõjutavad tegurid
Soojuskadu mõjutavad mitmed tegurid:
- Vundament - soojustatud versioon hoiab majas soojust, soojustamata versioon laseb läbi kuni 20%.
- Sein – poorne betoon või puitbetoon on palju väiksema läbilaskevõimega kui telliskivisein. Punane savitellis hoiab soojust paremini kui silikaattellis. Oluline on ka vaheseina paksus: 65 cm paksusest tellistest ja 25 cm paksusest vahtbetoonist seinal on sama soojuskadu.
- Isolatsioon – soojusisolatsioon muudab pilti oluliselt. Vahtpolüuretaanist välimine isolatsioon - 25 mm paksune leht - on efektiivsuselt võrdne teise 65 cm paksuse tellisseinaga, seestpoolt - 70 mm paksune leht - asendab 25 cm vahtbetooni. Ega asjata väidavad eksperdid, et tõhus küte algab korralikust isolatsioonist.
- Katus on viilkonstruktsiooniga ja soojustatud pööning vähendab kadusid. Raudbetoonplaatidest lamekatus laseb läbi kuni 15% soojust.
- Klaasipind - klaasi soojusjuhtivus on väga suur. Olenemata sellest, kui suletud raamid on, pääseb soojus läbi klaasi. Mida rohkem aknaid ja mida suurem on nende pindala, seda suurem on hoone soojuskoormus.
- Ventilatsioon – soojuskao tase sõltub seadme jõudlusest ja kasutussagedusest. Taaskasutussüsteem võimaldab meil kahjusid mõnevõrra vähendada.
- Maja välis- ja sisetemperatuuri erinevus - mida suurem see on, seda suurem on koormus.
- Soojuse jaotus hoones mõjutab iga ruumi jõudlust. Hoonesisesed ruumid jahtuvad vähem: arvutamisel loetakse siin mugavaks temperatuuriks +20 C. Otsaruumid jahtuvad kiiremini - siin on normaalne temperatuur +22 C. Köögis piisab kütmisest õhk kuni +18 C, kuna on palju muid soojusallikaid: pliit, ahi, külmkapp.
Korterelamu soojuskoormuse arvutamisel võetakse arvesse vaheseinte ja lagede materjali, paksust ja soojustust.
Objekti omadused arvutamiseks
Soojuskoormus kütmiseks ja soojakadu kodus ei ole sama asi. Tehnilist hoonet pole vaja kütta nii intensiivselt kui eluruume. Enne arvutuste alustamist tehke järgmist.
- Objekti sihtotstarve on elamu, korter, kool, spordisaal, kauplus. Küttenõuded on erinevad.
- Arhitektuursed iseärasused hõlmavad akna- ja rõduavade suurust, katuse konstruktsiooni, pööningute ja keldrite olemasolu, hoone korruste arvu jne.
- Elutubade ja kontorite temperatuuristandardid on erinevad.
- Ruumi otstarve - see parameeter on tootmisruumide jaoks oluline, kuna iga töökoda või isegi ala nõuab erinevat temperatuurirežiimi.
- Välispiirete ehitus - välisseinad ja katus.
- Hoolduse tase - sooja veevarustuse olemasolu vähendab soojuskadu, suureneb intensiivne ventilatsioon.
- Temperatuuri- ja niiskusnäitajaid mõjutab näiteks pidevalt majas viibivate inimeste arv.
- Jahutusvedeliku sisselaskepunktide arv - mida rohkem neid on, seda suurem on soojuskadu.
- Muud omadused – näiteks basseini, sauna, kasvuhoone olemasolu või tundide arv, mil inimesed hoones viibivad.
Soojuskadude arvutamisel kaupluses või toitlustusasutuses võetakse arvesse soojust tekitavate seadmete kogust - vitriinid, külmikud, köögitehnika.
Soojuskoormuse tüübid
Soojuskoormused on erineva iseloomuga. Seina- ja katusekonstruktsiooni paksusega on seotud teatav püsiv soojuskadude tase. On ajutisi - järsu temperatuuri langusega, intensiivse ventilatsiooniga. Seda võetakse arvesse kogu soojuskoormuse arvutamisel.
Hooajalised koormused
Nii nimetatakse ilmastikuga seotud soojuskadu. Need sisaldavad:
- välis- ja sisetemperatuuri erinevus;
- tuule kiirus ja suund;
- päikesekiirguse hulk - hoone kõrge insolatsiooni ja suure hulga päikeseliste päevade korral jahtub maja isegi talvel vähem;
- õhuniiskus.
Hooajalist koormust eristavad muutuv aastagraafik ja püsiv päevakava. Hooajaline soojuskoormus on küte, ventilatsioon ja konditsioneer. Esimesed 2 tüüpi liigitatakse talviseks.
Valemites ei kasutata lühiajalisi järske temperatuuri ja niiskuse muutusi - maksimaalseid, vaid keskmisi: väärtusi, mida on täheldatud 5 külmima talve 5 külmema päeva kohta 50 aasta jooksul.
Pidev termiline
Aastaringsed teenused hõlmavad sooja veevarustust ja tehnoloogilisi seadmeid. Viimane on oluline tööstusettevõtetele: kääriti, tööstuslikud külmikud ja aurukambrid eraldavad tohutul hulgal soojust.
Elamutes muutub sooja veevarustuse koormus võrreldavaks küttekoormusega. See väärtus muutub aastaringselt vähe, kuid kõigub suuresti olenevalt kellaajast ja nädalapäevast. Suvel väheneb sooja vee tarbimine 30%, kuna külma veevarustuse vee temperatuur on 12 kraadi kõrgem kui talvel. Külmal aastaajal suureneb sooja vee tarbimine, eriti nädalavahetustel.
Kuiv kuumus
Mugavusrežiimi määrab õhu temperatuur ja niiskus. Need parameetrid arvutatakse kuiva ja varjatud kuumuse mõistete alusel. Kuiv on väärtus, mida mõõdetakse spetsiaalse kuiva termomeetriga. Seda mõjutavad:
- klaasid ja ukseavad;
- päikese- ja soojuskoormused talvisel kütmisel;
- vaheseinad erineva temperatuuriga ruumide vahel, põrandad tühja ruumi kohal, laed pööningu all;
- praod, praod, lüngad seintes ja ustes;
- õhukanalid väljaspool köetavaid tsoone ja ventilatsiooni;
- varustus;
- Inimesed.
Arvutustes ei võeta arvesse betoonvundamendi põrandaid ja maa-aluseid seinu.
Varjatud kuumus
See parameeter määrab õhuniiskuse. Allikas on:
- seadmed – soojendab õhku, vähendab niiskust;
- inimesed on niiskuse allikas;
- õhuvoolud, mis läbivad seinte pragusid ja pragusid.
Tavaliselt ei mõjuta ventilatsioon ruumi kuivust, kuid on ka erandeid.
Hoone kütmise soojuskoormuse arvutamise meetodid
Nõutava soojuskoormuse arvutamiseks võetakse andmed temperatuuri ja niiskuse standardite kohta GOST-ist ja SNiP-st. Samuti on info erinevate materjalide ja konstruktsioonide soojusülekandetegurite kohta. Arvutuste tegemisel võtke kindlasti arvesse radiaatorite, küttekatelde ja muude seadmete passiandmeid.
Arvutused hõlmavad järgmist:
- radiaatori soojusenergia vool – maksimaalne väärtus;
- maksimaalne vooluhulk 1 tund, kui küttesüsteem töötab;
- küttekulud hooaja kohta.
Ligikaudse väärtuse annab arvutatud andmete ja maja või ruumide pindala suhe. See lähenemine ei võta aga arvesse hoone konstruktsioonilisi iseärasusi.
Soojuskao arvutamine koondnäitajate abil
Meetodit kasutatakse juhul, kui hoone täpseid omadusi ei ole võimalik kindlaks teha. Soojuskoormuse arvutamiseks kasutage valemit.
Qot= α*qо*V*(tв-tн.р); Kus:
- q° – hoone erisoojusnäitaja projekti või tüüptabeli järgi. Erineva otstarbega hoonete puhul on see erinev - korterelamu, garaaž, labor.
- a – parandustegur, erinevate kliimavööndite puhul erinev.
- Vn – hoone välismaht, m³.
- Tvn Ja Tnro – temperatuur maja sees ja väljas.
Meetod võimaldab arvutada näitajaid kogu hoone ja iga tsooni või ruumi kohta. Valem ei sisalda aga andmeid nende materjalide soojusjuhtivuse kohta, millest maja on ehitatud ning puidu, vahtbetooni ja kivi näitajad on väga erinevad.
Kütte- ja ventilatsiooniseadmete soojusülekande määramine
Usaldusväärsema tulemuse saamiseks kasutage arvutusi seinte ja akende kohta ning lisaks arvutage ventilatsiooni soojuskoormus.Arvutused tehakse mitmes etapis:
- arvutage seinte ja klaaside pindala;
- arvutada soojusülekande takistus, kasutades võrdlusandmeid;
- arvuta koefitsient vastavalt isolatsiooni tüübile - andmed on ka ehitusjuhendis, seda saad kontrollida tootepassist;
- arvutada akende kaudu soojuskao tase;
- arvutatud väärtused korrutatakse temperatuuride summaga (hoone sees ja väljaspool) ja saadakse kogu soojustarbimine.
Soojusventilatsiooni koormus arvutatakse valemi abil Qv=c*m*(Tv-Tn), Kus:
- Qv – soojuse tarbimine ventilatsiooniga;
- Koos - õhu soojusmahtuvus;
- m – õhumass: normaalseks ventilatsiooniks on keskmiselt vaja õhuhulka, mis võrdub ruumi kolmekordse ruutmeetriga; mass saadakse väärtuse korrutamisel õhutihedusega;
- TV-Tn – välis- ja sisetemperatuuri erinevus.
Üldnäitaja saadakse hoone arvestusliku soojuskao ja ventilatsiooni kaod summeerimisel.
Väärtuste arvutamine, võttes arvesse hoone välispiirete erinevaid elemente
Kui kasutada arvutusteks teoreetilisi andmeid - iga materjali soojuskao näitajaid -, ei osutu tulemus siiski päris täpne. Arvutustes ei saa arvesse võtta pragude ja tühimike arvu ja suurust, valgustust jne.
Kõige täpsema tulemuse annab hoone termopildikontroll. Protseduur viiakse läbi pimedas, tuled välja lülitatud. Soovitav on vaibad ja mööbel mõneks ajaks eemaldada, et mitte moonutada näitu.
Uuring viiakse läbi 3 etapis:
- Termokaamera abil uurivad nad ruumi seestpoolt, kontrollides hoolikalt nurki ja liitekohti;
- nad mõõdavad kadusid väljastpoolt - see võtab arvesse kõiki materjalide ja arhitektuuri omadusi;
- Seadme andmed kantakse arvutisse ja tulemus arvutatakse.
Küsitluse tulemuste põhjal tehakse soovitusi: soojustamiseks, rekonstrueerimiseks, kütteseadmete valikuks.
Kaasaegsed katlad on varustatud võimsusregulaatoritega. Need on seadmed, mis säilitavad jõudluse määratud tasemel, kuid hoiavad ära naelu ja langusi töötamise ajal. Energiaressursside kasutamisel on piirangud: kehtestatud väärtuse ületamisel tõuseb gaasi või elektri tasu. RTH piirab kütuse energiatarbimist.