≡× МЕНЮ

• Радиаторы
• Отопление
• Газоснабжение
• Газопровод
• Водопровод

Расчет отопления по площади помещения. Установление уровней удельного годового расхода тепловой энергии на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение многоквартирных домов и обеспечивающих их систем автоматизации теплопотребления Расчет расхода теплово

Что это такое — удельный расход тепла на отопление? В каких величинах измеряется удельный расход тепловой энергии на отопление здания и, главное, откуда берутся его значения для расчетов? В этой статье нам предстоит познакомиться с одним из основных понятий теплотехники, а заодно изучить несколько смежных понятий. Итак, в путь.

Что это такое

Определение

Определение удельного расхода тепла дается в СП 23-101-2000. Согласно документу, так называется количество тепла, нужное для поддержания в здании нормируемой температуры, отнесенное к единице площади или объема и к еще одному параметру — градусо-суткам отопительного периода.

Для чего используется этот параметр? Прежде всего — для оценки энергоэффективности здания (или, что то же самое, качества его утепления) и планирования затрат тепла.

Собственно, в СНиП 23-02-2003прямо говорится: удельный (на квадратный или кубический метр) расход тепловой энергии на отопление здания не должен превышать приведенных значений.
Чем лучше теплоизоляция, тем меньше энергии требует обогрев.

Градусо-сутки

Как минимум один из использованных терминов нуждается в разъяснении. Что это такое — градусо-сутки?

Это понятие прямо относится к количеству тепла, необходимому для поддержания комфортного климата внутри отапливаемого помещения в зимнее время. Она вычисляется по формуле GSOP=Dt*Z, где:

• GSOP — искомое значение;
• Dt — разница между нормированной внутренней температурой здания (согласно действующим СНиП она должна составлять от +18 до +22 С) и средней температурой самых холодных пяти дней зимы.
• Z — длина отопительного сезона (в сутках).

Как несложно догадаться, значение параметра определяется климатической зоной и для территории России варьируются от 2000 (Крым, Краснодарский край) до 12000 (Чукотский АО, Якутия).

Единицы измерения

В каких величинах измеряется интересующий нас параметр?

• В СНиП 23-02-2003 используются кДж/(м2*С*сут) и, параллельно с первой величиной, кДж/(м3*С*сут) .
• Наряду с килоджоулем могут использоваться другие единицы измерения тепла — килокалории (Ккал), гигакалории (Гкал) и киловатт-часы (КВт*ч) .

Как они связаны между собой?

• 1 гигакалория = 1000000 килокалорий.
• 1 гигакалория = 4184000 килоджоулей.
• 1 гигакалория = 1162,2222 киловатт-часа.

На фото — теплосчетчик. Приборы учета тепла могут использовать любые из перечисленных единиц измерения.

Нормированные параметры

Для одноквартирных одноэтажных отдельностоящих домов

Для многоквартирных домов, общежитий и гостиниц

Обратите внимание: с увеличением количества этажей норма расхода тепла уменьшается.
Причина проста и очевидна: чем больше объект простой геометрической формы, тем больше отношение его объема к площади поверхности.
По той же причине удельные расходы на отопление загородного дома уменьшаются с увеличением отапливаемой площади.

Вычисления

Точное значение потерь тепла произвольным зданием вычислить практически невозможно. Однако давно разработаны методики приблизительных расчетов, дающих в пределах статистики достаточно точные средние результаты. Эти схемы вычислений часто упоминается как расчеты по укрупненным показателям (измерителям).

Наряду с тепловой мощностью часто возникает необходимость рассчитать суточный, часовой, годичный расход тепловой энергии или среднюю потребляемую мощность. Как это сделать? Приведем несколько примеров.

Часовой расход тепла на отопление по укрупненным измерителям вычисляется по формуле Qот=q*a*k*(tвн-tно)*V, где:

• Qот — искомое значение к килокалориях.
• q — удельная отопительная величина дома в ккал/(м3*С*час). Она ищется в справочниках для каждого типа зданий.

• а — коэффициент поправки на вентиляцию (обычно равен 1,05 — 1,1).
• k — коэффициент поправки на климатическую зону (0,8 — 2,0 для разных климатических зон).
• tвн — внутренняя температура в помещении (+18 — +22 С).
• tно — уличная температура.
• V — объем здания вместе с ограждающими конструкциями.

Чтобы вычислить приблизительный годовой расход тепла на отопление в здании с удельным расходом в 125 кДж/(м2*С*сут) и площадью 100 м2, расположенном в климатической зоне с параметром GSOP=6000, нужно всего-то умножить 125 на 100 (площадь дома) и на 6000 (градусо-сутки отопительного периода). 125*100*6000=75000000 кДж, или примерно 18 гигакалорий, или 20800 киловатт-часов.

Чтобы пересчитать годичный расход в среднюю тепловую , достаточно разделить его на длину отопительного сезона в часах. Если он длится 200 дней, средняя тепловая мощность отопления в приведенном выше случае составит 20800/200/24=4,33 КВт.

Энергоносители

Как своими руками вычислить затраты энергоносителей, зная расход тепла?

Достаточно знать теплотворную способность соответствующего топлива.

Проще всего вычислить расход электроэнергии на отопление дома: он в точности равен произведенному прямым нагревом количеству тепла.

Годовые потери теплоты здания Q ts , кВтч, следует определять по формуле

где - сумма потерь теплоты через ограждающие конструкции помещений, Вт;

t в - средневзвешенная по объему здания расчетная температура внутреннего воздуха, С;

t х - средняя температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92, С, принимаемая по ТКП /1/;

D - количество градусо-суток отопительного периода, Ссут.

8.5.4. Суммарный годовой расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания

Суммарный годовой расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания Q s , кВтч, следует определять по формуле

Q s = Q ts  Q hs  1 , (7)

где Q ts - годовые потери теплоты здания, кВтч;

Q hs - годовые поступления теплоты от электрических приборов, освещения, технологического оборудования, коммуникаций, материалов, людей и других источников, кВтч;

 1 - коэффициент, принимаемый по таблице 1 в зависимости от способа регулирования системы отопления здания.

Таблица 8.1

Q s =Q ts Q hs  1 =150,54 – 69,05 0,4=122,92 кВтч

8.5.5. Удельные расходы тепловой энергии на отопление и вентиляцию

Удельные расходы тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданий q А , Втч/(м 2 °Ссут), и q V , Вт· ч/(м 3 °Ссут), следует определять по формулам:

где Q s - суммарный годовой расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания, кВтч;

F от - отапливаемая площадь здания, м 2 , определяемая по внутреннему периметру наружных вертикальных ограждающих конструкций;

V от - отапливаемый объем здания, м 3 ;

D - количество градусо-суток отопительного периода, °Ссут.

8.5.6. Нормативные удельные расходы тепловой энергии на отопление и вентиляцию

Нормативные удельные расходы тепловой энергии на отопление и вентиляцию жилых и общественных зданий приведены в таблице 8.2.

Таблица 8.2

Наименование объектов нормирования	Нормативный удельный расход тепловой энергии
	на отопление и вентиляцию			на вентиляцию с искусственным побуждением
	q А н, Втч/(м 2 Ссут)	q V н, Втч/(м 3 Ссут)	q h in , Втч/(м 3 Ссут)
1 Жилые дома (9 этажей и более) с наружными стенами из: многослойных панелей монолитного бетона штучных материалов
2 Жилые дома (6-8 этажей) с наружными стенами из: многослойных панелей штучных материалов
3 Жилые дома (4-5 этажей) с наружными стенами из: многослойных панелей штучных материалов
4 Жилые дома (2-3 этажа) с наружными стенами из штучных материалов
5 Коттеджи, жилые дома усадебного типа, в том числе с мансардами
6 Детские сады с наружными стенами из: многослойных панелей штучных материалов
7 Детские сады с бассейном с наружными стенами из: многослойных панелей штучных материалов
8 Школы с наружными стенами из: многослойных панелей штучных материалов
9 Поликлиники с наружными стенами из: многослойных панелей штучных материалов
10 Поликлиники с бассейном или гимнастическим залом с наружными стенами из: многослойных панелей штучных материалов
11 Административное здание с наружными стенами из: многослойных панелей штучных материалов
Примечания 1 Значения нормативных удельных расходов тепловой энергии на отопление определены при коэффициенте остекленности, равном: для поз. 1-4 - 0,18; для поз. 5 - 0,15. 2 Значения удельных расходов тепловой энергии на вентиляцию с искусственным побуждением приведены в качестве справочных. Продолжительность работы систем приточной вентиляции с искусственным побуждением для общественных зданий за отопительный период определена на основании следующих исходных данных: Для детских яслей-садов: 5-дневная рабочая неделя и 12-часовой рабочий день; Для общеобразовательных школ: 6-дневная рабочая неделя и 12-часовой рабочий день; Для административных зданий: 5-дневная рабочая неделя и 10-часовой рабочий день.

Системы отопления и приточной вентиляции должны работать в зданиях при среднесуточных температурах наружного воздуха tн.сут от +8С и ниже в районах расчетной температурой наружного воздуха для проектирования отопления до -30С и при tн.сут от +10С и ниже в районах расчетной температурой наружного воздуха для проектирования отопления ниже -30С. Значения продолжительности отопительного периода Nо и средней температуры наружного воздуха tн.ср приведены в и для некоторых городов России в приложении А. Например, для Вологды и прилегающих к ней районов Nо= 250 сут/год, а tн.ср = - 3,1С при tн.сут=+10С.

Расходы тепловой энергии в ГДж или Гкал на отопление и вентиляцию зданий за определенный период (месяц или отопительный сезон) определяются по следующим формулам

Qо.= 0,00124NQо.р(tвн - tн.ср)/(tвн - tн.р),

Qв.= 0,001ZвNQв.р(tвн - tн.ср)/(tвн - tн.р),

где N - число суток в расчетном периоде; для систем отопления N - это продолжительность отопительного сезона Nо из приложения А или число дней в конкретном месяце Nмес; для приточных систем вентиляции N - это число рабочих дней предприятия или учреждения в течение месяца Nм.в или отопительного сезона Nв, например, при пятидневной рабочей неделе Nм.в= Nмес5/7, а Nв = Nо5/7;

Qо.р, Qв.р - расчетная тепловая нагрузка (максимальный часовой расход) в МДж/ч или Мкал/ч на отопление или вентиляцию здания, вычисляемая по формулам.

tвн - средняя температура воздуха в здании, приведенная в приложении Б;

tн.ср - средняя температура наружного воздуха за рассматриваемый период (отопительный сезон или месяц), принимаемая по или по приложению Б;

tн.р - расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления (температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92) ;

Zв - число часов работы приточных систем вентиляции и воздушно-тепловых завес в течение суток; при односменной работе цеха или учреждения принимается Zв = 8 час/сут, при двухсменной - Zв = 16 час/сут, при отсутствии данных в целом для микрорайона Zв = 16 час/сут.

Годовой расход теплоты на горячее водоснабжение Qгв.год в ГДж/год или Гкал/год определяется по формуле

Qгв.год = 0,001Qсут (Nз + Nл Kл),

где Qсут - суточный расход теплоты на горячее водоснабжение здания в МДж/сут или Мкал/сут, вычисленный по формуле;

Nз - число суток потребления горячей воды в здании за отопительный (зимний) период; для жилых домов, больниц, продуктовых магазинов и других зданий с ежедневной работой систем горячего водоснабжения Nз принимается равным продолжительности отопительного сезона Nо; для предприятий и учреждений Nз - это число рабочих дней в течение отопительного периода, например при пятидневной рабочей неделе Nз= Nо5/7;

Nл - число суток потребления горячей воды в здании за летний период; для жилых домов, больниц, продуктовых магазинов и других зданий с ежедневной работой систем горячего водоснабжения Nл = 350 - Nо, где 350 - расчетное число суток в году работы систем ГВ; для предприятий и учреждений Nл - это число рабочих дней в течение летнего периода, например при пятидневной рабочей неделе Nл = (350 - Nо) 5/7;

Kл - коэффициент, учитывающий снижение расхода теплоты на ГВ из-за более высокой начальной температуры нагреваемой воды, которая зимой равна tх.з=5 град, а летом в среднем tх.л = 15 град; при этом коэффициент Kл будет равен Kл = (tг - tх.л)/(tг - tх.з) = (55 - 15)/(55 - 5) = 0,8; при заборе воды из скважин может оказаться tх.л = tх.з и тогда Kл = 1,0;

Коэффициент, учитывающий возможное уменьшение количества потребителей горячей воды в летнее время в связи с отъездом части жителей из города на отдых и принимаемый для жилищно-коммунального сектора равным = 0,8 (для курортных и южных городов = 1,5), а для предприятий = 1,0.

Что это такое — удельный расход тепловой энергии на отопление здания? Можно ли своими руками подсчитать часовой расход тепла на отопление в коттедже? Эту статью мы посвятим терминологии и общим принципам расчета потребности в тепловой энергии.

Основа новых проектов зданий — энергоэффективность.

Терминология

Что это такое — удельный расход тепла на отопление?

Речь идет о количестве тепловой энергии, которую необходимо подвести внутрь здания в пересчете на каждый квадратный или кубический метр для поддержания в нем нормированных параметров, комфортных для работы и проживания.

Обычно проводится предварительный расчет потерь тепла по укрупненным измерителям, то есть исходя из усредненного теплового сопротивления стен, ориентировочной температуры в здании и его общего объема.

Факторы

Что влияет на годовой расход тепла на отопление?

• Продолжительность отопительного сезона (). Она, в свою очередь, определяется датами, когда среднесуточная температура на улице за последнюю пятидневку опустится ниже (и поднимется выше) 8 градусов по шкале Цельсия.

Полезно: на практике при планировании запуска и остановки отопления учитывается прогноз погоды. Длительные оттепели бывают и зимой, а заморозки могут ударить уже в сентябре.

• Средние температуры зимних месяцев. Обычно при проектировании отопительной системы в качестве ориентира берется среднемесячная температура самого холодного месяца — января. Понятно, что чем холоднее на улице — тем больше тепла здание теряет через ограждающие конструкции.

• Степень теплоизоляции здания очень сильно влияет на то, какой будет норма тепловой мощности для него. Утепленный фасад способен снизить потребность в тепле вдвое относительно стены из бетонных плит или кирпича.
• Коэффициент остекления здания. Даже при использовании многокамерных стеклопакетов и энергосберегающего напыления через окна теряется заметно больше тепла, чем через стены. Чем большая часть фасада остеклена — тем больше потребность в тепле.
• Степень освещенности здания. В солнечный день поверхность, сориентированная перпендикулярно солнечным лучам, способна поглощать до киловатта тепла на квадратный метр.

Уточнение: на практике точный расчет количества поглощаемого солнечного тепла будет крайне сложным. Те самые стеклянные фасады, которые в пасмурную погоду теряют тепло, в солнечную послужат обогреву. Ориентация здания, наклон кровли и даже цвет стен — все эти факторы повлияют на способность к поглощению солнечного тепла.

Расчеты

Теория теорией, но как на практике рассчитываются расходы на отопление загородного дома? Можно ли оценить предполагаемые затраты, не погружаясь в пучину сложных формул теплотехники?

Расход необходимого количества тепловой энергии

Инструкция по подсчету ориентировочного количества необходимого тепла сравнительно проста. Ключевое словосочетание — ориентировочное количество: мы ради упрощения расчетов жертвуем точностью, игнорируя ряд факторов.

• Базовое значение количества тепловой энергии — 40 ватт на кубометр объема коттеджа.
• К базовому значению добавляется 100 ватт на каждое окно и 200 ватт на каждую дверь в наружных стенах.

• Далее полученное значение умножается на коэффициент, который определяется усредненным количеством потерь тепла через внешний контур здания. Для квартир в центре многоквартирного дома берется коэффициент, равный единице: заметны лишь потери через фасад. Три из четырех стен контура квартиры граничат с теплыми помещениями.

Для угловых и торцевых квартир берется коэффициент 1,2 — 1,3 в зависимости от материала стен. Причины очевидны: внешними становятся две или даже три стены.

Наконец, в частном доме улица не только по периметру, но и снизу, и сверху. В этом случае применяется коэффициент 1,5.

Обратите внимание: для квартир крайних этажей в том случае, если подвал и чердак не утеплены, тоже вполне логично использовать коэффициент 1,3 в середине дома и 1,4 — в торце.

• Наконец, полученная тепловая мощность умножается на региональный коэффициент: 0,7 для Анапы или Краснодара, 1,3 для Питера, 1,5 для Хабаровска и 2,0 для Якутии.

В холодной климатической зоне — особые требования к отоплению.

Давайте посчитаем, сколько тепла нужно коттеджу размером 10х10х3 метра в городе Комсомольск-на-Амуре Хабаровского края.

Объем здания равен 10*10*3=300 м3.

Умножение объема на 40 ватт/куб даст 300*40=12000 ватт.

Шесть окон и одна дверь — это еще 6*100+200=800 ватт. 1200+800=12800.

Частный дом. Коэффициент 1,5. 12800*1,5=19200.

Хабаровский край. Умножаем потребность в тепле еще в полтора раза: 19200*1,5=28800. Итого — в пик морозов нам потребуется примерно 30-киловаттный котел.

Расчет затрат на отопление

Проще всего рассчитывается расход электроэнергии на отопление: при использовании электрокотла он в точности равен затратам тепловой мощности. При непрерывном потреблении 30 киловатт в час мы будем тратить 30*4 рубля(примерная текущая цена киловатт-часа электричества)=120 рублей.

К счастью, реальность не столь кошмарна: как показывает практика, усредненная потребность в тепле примерно вдвое меньше расчетной.

• Дрова — 0,4 кг/КВт/ч. Таким образом, ориентировочные нормы расхода дров на отопление будут в нашем случае равными 30/2(номинальную мощность, как мы помним, можно делить пополам)*0,4=6 килограмм в час.
• Расход бурого угля в пересчете на киловатт тепла — 0,2 кг. Нормы расхода угля на отопление вычисляются в нашем случае как 30/2*0,2=3 кг/час.

Бурый уголь — сравнительно недорогой источник тепла.

• Для дров — 3 рубля (стоимость килограмма)*720(часов в месяце)*6(ежечасный расход)=12960 рублей.
• Для угля — 2 рубля*720*3=4320 рублей (читайте и другие ).

Заключение

Дополнительную информацию о и методиках расчетов затрат вы сможете, как обычно, найти в прикрепленном к статье видео. Теплых зим!

Описание:

Количество тепловой энергии, потребляемой системами отопления, вентиляции и горячего водоснабжения здания, является необходимым показателем при определении тепловой эффективности зданий, проведении энергоаудита, деятельности энергосервисных организаций, сравнении фактического теплопотребления здания, измеренного теплосчетчиком, с требуемым исходя из фактических теплотехнических характеристик здания и степени автоматизации системы отопления и во многих других случаях. В этом номере редакция публикует пример расчета количества тепловой энергии на горячее водоснабжение жилого здания

Расчет количества тепловой энергии на горячее водоснабжение

Количество тепловой энергии, потребляемой системами отопления, вентиляции и горячего водоснабжения здания, является необходимым показателем при определении тепловой эффективности зданий, проведении энергоаудита, деятельности энергосервисных организаций, сравнении фактического теплопотребления здания, измеренного теплосчетчиком, с требуемым исходя из фактических теплотехнических характеристик здания и степени автоматизации системы отопления и во многих других случаях. В этом номере редакция публикует пример расчета количества тепловой энергии на горячее водоснабжение жилого здания*.

Исходные данные

Объект (здание):

• количество этажей в здании – 16;
• количество секций в здании – 4;
• количество квартир в здании – 256.

Отопительный период:

• продолжительность отопительного периода, z ht = 214 сут.;
• средняя за период температура внутреннего воздуха в здании, t int = 20 °C;
• cредняя за период температура наружного воздуха, t ht = – 3,1 °C;
• расчетная температура наружного воздуха, t ext = – 28 °C;
• средняя за период скорость ветра, v = 3,8 м/с.

Горячее водоснабжение:

• тип системы горячего водоснабжения: с неизо-лированными стояками и с полотенцесушителями;
• наличие сетей горячего водоснабжения: при наличии сетей горячего водоснабжения после ЦТП;
• средний расход воды одним пользователем, g = 105 л/сут.;
• количество дней отключения горячего водоснабжения, m = 21 сут.

Порядок расчета

1. Средний расчетный за сутки отопительного периода объем потребления горячей воды в жилом здании V hw определяют по формуле:

V hw = gm ч 10 –3 , (1)

Где g – средний за отопительный период расход воды одним пользователем (жителем), равный 105 л/сут. для жилых зданий с централизованным горячим водоснабжением и оборудованных устройствами стабилизации давления воды на минимальном уровне (регуляторы давления на вводе в здание, зонирование системы по высоте, установка квартирных регуляторов давления); для других потребителей – см. СНиП 2.04.01–85* «Внутренний водопровод и канализация зданий»;
m ч – число пользователей (жителей), чел.

V hw = 105 865 10 –3 = 91 м 3 /сут.

В случае проведения расчета для многоквартирного дома с учетом оснащенности квартир водосчетчиками из условия, что при квартирном учете происходит 40 %-е сокращение водопотребления, расчет потребления горячей воды будет производиться по формуле:

где K уч – количество квартир, оснащенных водосчетчиками;
K кв – количество квартир в заднии.

2. Среднечасовой за отопительный период расход тепловой энергии на горячее водоснабжение Qhw, кВт, определяют согласно СНиП 2.04.01–85*. Допускается определение среднечасового расхода Q hw по формуле:

(2)

где V hw – средний расчетный за сутки отопительного периода объем потребления горячей воды в жилом здании, м 3 /сут.; определяют по формуле (1);
t wc – температура холодной воды, °C, принимают t wc = 5 °C;
k hl – коэффициент, учитывающий потери теплоты трубопроводами систем горячего водоснабжения, принимают по табл. 1;
ρ w – плотность воды, кг/л, ρ w = 1 кг/л;
c w – удельная теплоемкость воды, Дж/ (кг °C); c w = 4,2 Дж/ (кг °C).

Получаем Q hw = 299 кВт.

3. Количество тепловой энергии, потребляемой системой горячего водоснабжения за год с учетом включения системы на ремонт Q y hw определяют по формуле:

(3)

где Q hw – определяют по формуле (2);
k hl , t wc – то же, что в формуле (2);
m – количество дней отключения горячего водоснабжения, сут.; в Московском регионе принимают m = 14 сут.;
z ht – продолжительность, сут., отопительного периода со средней суточной температурой наружного воздуха ниже 8 °C (по СНиП 23-01–99*), а для территорий с t ext = –30 °C и ниже – со средней суточной температурой наружного воздуха ниже 10 °C;
α – коэффициент, учитывающий снижение уровня водоразбора в жилых зданиях в летний период: α = 0,9 – для жилых зданий; α = 1 – для остальных зданий;
t wcs – температура холодной воды в летний период, °C, принимают равной 15 °C при водозаборе из открытых источников.
Получаем Q y hw = 2 275 058 кВт ч.