Comment la charge thermique est-elle calculée pour le système de chauffage du bâtiment?
La conceptionSupposons que vous vouliez ramasser indépendamment une chaudière, des radiateurs et des tuyaux du système de chauffage d'une maison privée. Tâche numéro 1 - Calculer la charge thermique pour le chauffage, en d’autres termes, déterminer la consommation de chaleur totale nécessaire pour chauffer le bâtiment à une température intérieure confortable. Nous suggérons d'étudier trois méthodes de calcul, dont la complexité et la précision des résultats sont différentes.
Méthodes pour déterminer la charge
Tout d'abord, laissez-nous expliquer le sens du terme. La charge thermique est la quantité totale de chaleur consommée par le système de chauffage pour chauffer les pièces à la température standard pendant la période la plus froide. La valeur est calculée par unités d'énergie - kilowatts, kilocalories (moins souvent - kilojoules) et est indiquée dans les formules par la lettre latine Q.
Connaissant la charge sur le chauffage d'une maison privée en général et le besoin de chaque pièce en particulier, il n'est pas difficile de choisir une chaudière, des chauffages et des batteries du système d'eau pour le pouvoir. Comment calculer ce paramètre:
- Si la hauteur des plafonds n'atteint pas 3 m, un calcul agrandi est effectué pour la surface des pièces chauffées.
- Avec une hauteur de plafond de 3 m ou plus, la consommation de chaleur est calculée en fonction du volume des locaux.
- Calculez la perte de chaleur à travers les clôtures externes et les coûts de chauffage de l'air de ventilation selon SNiP.
Note: Ces dernières années, les calculatrices en ligne, placées sur les pages de diverses ressources Internet, ont gagné en popularité. Avec leur aide, la détermination de la quantité d'énergie thermique est effectuée rapidement et ne nécessite aucune instruction supplémentaire. Moins - la fiabilité des résultats devrait être vérifiée - après tout, les programmes sont écrits par des personnes qui ne sont pas des ingénieurs du chauffage.
Photo du bâtiment réalisée avec une caméra thermique
Les deux premières méthodes de calcul reposent sur l'utilisation de caractéristiques thermiques spécifiques en fonction de la surface chauffée ou du volume du bâtiment. L'algorithme est simple, utilisé universellement, mais il donne des résultats très approximatifs et ne tient pas compte du degré d'isolation du chalet.
Considérer la consommation d'énergie thermique selon SNiP, comme le font les ingénieurs, est beaucoup plus difficile. Il est nécessaire de collecter beaucoup de données de référence et de travailler dur sur les calculs, mais les chiffres définitifs refléteront l'image réelle avec une précision de 95%. Nous allons essayer de simplifier la méthodologie et rendre le calcul de la charge de chauffage aussi accessible que possible.
Par exemple - un projet de maison de plain-pied de 100 m²
Afin d'expliquer toutes les méthodes de détermination de la quantité d'énergie thermique, nous suggérons de prendre comme exemple une maison d'un étage avec une surface totale de 100 carrés (selon une mesure externe), comme indiqué sur le dessin. Nous listons les caractéristiques techniques du bâtiment:
- La région de construction est une bande de climat tempéré (Minsk, Moscou);
- l'épaisseur des clôtures extérieures est de 38 cm, le matériau est en briques de silicate;
- isolation externe des murs - polystyrène d'une épaisseur de 100 mm, densité - 25 kg / m³;
- planchers - béton au sol, le sous-sol manque;
- chevauchement - dalles en béton armé, isolées du côté du grenier froid avec une mousse de 10 cm;
- fenêtres - en métal-plastique standard pour 2 verres, taille - 1500 x 1570 mm (h);
- porte d'entrée - métal 100 x 200 cm, isolation intérieure en mousse de polystyrène extrudé de 20 mm.
Dans le chalet sont disposés des cloisons intérieures en polkirpicha (12 cm), la chaufferie est située dans un bâtiment séparé. Les surfaces des pièces sont indiquées sur le dessin, la hauteur des plafonds sera prise en fonction de la méthode de calcul expliquée - 2,8 ou 3 m.
Nous calculons la consommation de chaleur en quadrature
Pour une estimation approximative de la charge de chauffage, le calcul de la chaleur le plus simple est généralement utilisé: la surface du bâtiment est prise comme mesure externe et multipliée par 100 W. En conséquence, la consommation de chaleur d'une maison datant de 100 m2 sera de 10 000 W ou 10 kW. Le résultat permet de choisir une chaudière avec un facteur de sécurité de 1,2-1,3. Dans ce cas, la puissance de l'unité est supposée égale à 12,5 kW.
Nous proposons d'effectuer des calculs plus précis en tenant compte de la disposition des pièces, du nombre de fenêtres et de la région du bâtiment. Ainsi, à une hauteur de plafond pouvant atteindre 3 m, la formule suivante est recommandée:
Le calcul est effectué pour chaque pièce séparément, puis les résultats sont additionnés et multipliés par le coefficient régional. Explication des désignations de formule:
- Q est la charge requise, W;
- Som - carré de la pièce, m²;
- q - l'indice de la caractéristique thermique spécifique, rapporté à la surface de la pièce, W / m²;
- k est un coefficient qui prend en compte le climat dans la zone de résidence.
Pour référence Si la maison privée est située dans la zone de climat tempéré, le coefficient k est considéré comme un. Dans les régions du sud, k = 0,7, dans les régions du nord, les valeurs de 1,5-2 sont utilisées.
Dans un calcul approximatif pour la quadrature totale, l'indice q = 100 W / m². Cette approche ne prend pas en compte la disposition des pièces et le nombre différent d'ouvertures lumineuses. Le couloir à l'intérieur du chalet perdra beaucoup moins de chaleur que la chambre d'angle dotée de fenêtres du même secteur. Nous proposons de prendre la valeur de la caractéristique thermique spécifique q comme suit:
- pour les pièces avec un mur extérieur et une fenêtre (ou une porte) q = 100 W / m²;
- Chambres angulaires avec une ouverture lumineuse - 120 W / m²;
- de même, avec deux fenêtres - 130 W / m².
Comment bien choisir la valeur de q est clairement indiqué sur le plan du bâtiment. Pour notre exemple, le calcul ressemble à ceci:
Q = (15,75 x 130 + 21 x 120 + 5 x 100 + 7 x 100 + 6 x 100 + 15,75 x 130 + 21 x 120) x 1 = 10935 W = 11 kW.
Comme vous pouvez le voir, les calculs affinés ont donné un résultat différent - en fait, pour le chauffage d'une maison particulière, 100 m² seront dépensés par 1 kW d'énergie thermique supplémentaire. La figure prend en compte la consommation de chaleur pour chauffer l'air extérieur, en pénétrant dans l'habitation par les ouvertures et les murs (infiltration).
Calcul de la charge calorifique par volume de pièce
Lorsque la distance entre les planchers et le plafond atteint 3 m ou plus, l'option de calcul précédente ne peut pas être utilisée - le résultat sera incorrect. Dans de tels cas, la charge de chauffage est supposée être basée sur des indicateurs agrégés spécifiques de consommation de chaleur par 1 m³ de volume de pièce.
La formule et l'algorithme de calcul restent les mêmes, seul le paramètre de l'aire S change par volume - V:
En conséquence, un autre taux de consommation spécifique q est attribué à la cylindrée de chaque pièce:
- pièce à l'intérieur du bâtiment ou avec un mur extérieur et une fenêtre - 35 W / m³;
- chambre d'angle avec une fenêtre - 40 W / m³;
- de même, avec deux ouvertures lumineuses - 45 W / m³.
Note: Les coefficients régionaux croissants et décroissants k sont appliqués dans la formule sans modification.
Maintenant, par exemple, nous définissons la charge sur le chauffage de notre chalet, en prenant la hauteur des plafonds égale à 3 m:
Q = (47,25 x 45 + 63 x 40 + 15 x 35 + 21 x 35 + 18 x 35 + 47,25 x 45 + 63 x 40) x 1 = 11182 W = 11,2 kW.
Il est à noter que la capacité de chauffage requise du système de chauffage a augmenté de 200 W par rapport au calcul précédent. Si nous prenons la hauteur des pièces 2,7-2,8 m et calculons les coûts énergétiques par cubature, les chiffres seront approximativement les mêmes. C'est-à-dire que la méthode est tout à fait applicable pour le calcul agrandi des pertes de chaleur dans les pièces de n'importe quelle hauteur.
Algorithme de calcul selon SNIP
Cette méthode est la plus précise de toutes. Si vous utilisez nos instructions et effectuez le calcul correctement, vous pouvez être sûr du résultat de 100% et choisir calmement le matériel de chauffage. La procédure est la suivante:
- Mesurez la quadrature des murs extérieurs, des planchers et des plafonds séparément dans chaque pièce. Déterminer l'aire des fenêtres et des portes d'entrée.
- Calculez la perte de chaleur à travers toutes les clôtures extérieures.
- Découvrez combien de chaleur est utilisée pour chauffer l'air de ventilation (infiltration).
- Résumez les résultats et obtenez la valeur réelle de la charge thermique.
Un point important Dans un cottage de deux étages, les plafonds intérieurs ne sont pas pris en compte, car ils ne sont pas en bordure de l’environnement.
L'essence du calcul des pertes de chaleur est relativement simple: vous devez déterminer la quantité d'énergie perdue par chaque conception, car les fenêtres, les murs et les sols sont composés de différents matériaux. En déterminant la quadrature des parois extérieures, soustrayez la surface des ouvertures vitrées - ces dernières font passer un flux de chaleur plus important et sont donc considérées séparément.
Lorsque vous mesurez la largeur des pièces, ajoutez-y la moitié de l'épaisseur de la cloison intérieure et saisissez le coin extérieur, comme indiqué sur le schéma. Le but est de prendre en compte la quadrature complète de la clôture extérieure qui perd de la chaleur sur toute la surface.
Lors de la mesure, vous devez capturer l'angle de construction et la moitié de la partition interne
Déterminer la perte de chaleur des murs et du toit
La formule de calcul du flux thermique traversant un seul type de structure (par exemple un mur) est la suivante:
- La valeur de la perte de chaleur à travers une clôture, nous avons noté Qi, Bt;
- A - la quadrature du mur dans une seule pièce, m²;
- température confortable à l'intérieur de la pièce, généralement il est accepté +22 ° С;
- tn est la température minimale de l'air extérieur, qui dure les 5 jours d'hiver les plus froids (prenez la valeur réelle pour votre région);
- R est la résistance de la clôture extérieure au transfert de chaleur, m² ° C / W.
Dans cette liste, il reste un paramètre indéfini - R. Sa valeur dépend du matériau de la structure du mur et de l'épaisseur de la clôture. Pour calculer la résistance au transfert de chaleur, procédez comme suit:
- Déterminer l'épaisseur de la partie d'appui de la paroi extérieure et séparément - la couche d'isolation. La désignation de la lettre dans les formules - δ, est considérée en mètres.
- Trouver les coefficients de conductivité thermique des matériaux de structure λ à partir des tableaux de référence, unités de mesure - W / (m ºС).
- Remplacez alternativement les valeurs trouvées dans la formule:
- Déterminez R pour chaque couche du mur séparément, combinez les résultats, puis utilisez la première formule.
Les calculs doivent être répétés séparément pour les fenêtres, les murs et les plafonds dans la même pièce, puis passer à la pièce suivante. La perte de chaleur à travers les sols est considérée séparément, comme décrit ci-dessous.
Conseil Les coefficients corrects de conductivité thermique de divers matériaux sont spécifiés dans la documentation réglementaire. Pour la Russie, il s'agit du code des règles de l'entreprise commune 50.13330.2012, pour l'Ukraine - DBN В.2.6-31
2006. Attention! Dans les calculs, utilisez la valeur de λ, écrite dans la colonne "B" pour les conditions de fonctionnement.
Ce tableau est une annexe SP 50.13330.2012 "Isolation thermique des bâtiments", publiée sur une ressource spécialisée
Exemple de calcul pour le salon de notre maison à un étage (hauteur sous plafond 3 m):
- La surface des murs extérieurs avec les fenêtres: (5,04 + 4,04) х 3 = 27,24 m². La surface des fenêtres est de 1,5 x 1,57 x 2 = 4,71 m². Clôture nette: 27,24 - 4,71 = 22,53 m².
- La conductivité thermique λ pour la pose de briques silico-calcaires est égale à 0,87 W / (m ºС), mousse plastique 25 kg / m³ - 0,044 W / (m ºС). Epaisseur - respectivement 0,38 et 0,1 m, on considère la résistance au transfert thermique: R = 0,38 / 0,87 + 0,1 / 0,044 = 2,71 m² ° C / W.
- La température extérieure est de moins 25 ° С, à l'intérieur du salon - plus 22 ° С. La différence est de 25 + 22 = 47 ° C
- Déterminer la perte de chaleur à travers les murs du salon: Q = 1 / 2,71 x 47 x 22,53 = 391 W.
De même, le flux de chaleur à travers les fenêtres et le chevauchement est pris en compte. La résistance thermique des structures translucides est généralement indiquée par le fabricant, les caractéristiques des dalles en béton armé de 22 cm d'épaisseur se retrouvent dans la littérature normative ou de référence:
- R recouvrement isolé = 0,22 / 2,04 + 0,1 / 0,044 = 2,38 m² ° C / W, perte de chaleur par le toit - 1 / 2,38 x 47 x 5,04 x 4,04 = 402 W.
- Pertes à travers les ouvertures de fenêtre: Q = 0,32 x 47 x71 = 70,8 W.
Tableau des coefficients de conductivité thermique des fenêtres métal-plastique. Nous avons pris l'unité la plus modeste à compartiment unique
La perte de chaleur totale dans le salon (hors sols) est de 391 + 402 + 70,8 = 863,8 W. Des calculs similaires sont effectués pour le reste des salles, les résultats sont résumés.
Faites attention: le couloir à l'intérieur du bâtiment n'entre pas en contact avec l'enveloppe extérieure et ne perd de la chaleur que par le toit et les planchers. Quelles sont les clôtures à prendre en compte dans la technique de calcul, voir la vidéo.
Division du sexe en zones
Pour déterminer la quantité de chaleur perdue par les sols au sol, le bâtiment du plan est divisé en zones d'une largeur de 2 m, comme illustré sur le schéma. La première bande part de la surface extérieure de la structure du bâtiment.
Lors du marquage, le compte à rebours commence à partir de la surface extérieure du bâtiment
L'algorithme de calcul est le suivant:
- Disposer la disposition du chalet, diviser en bandes de 2 m de large Le nombre maximum de zones est de 4.
- Calculez la surface au sol qui tombe séparément dans chaque zone, en négligeant les cloisons intérieures. Note: la quadrature aux angles est comptée deux fois (ombrée dans le dessin).
- En utilisant la formule de calcul (pour plus de commodité, rééditons-la), déterminez la perte de chaleur dans tous les domaines, résumez les chiffres.
- La résistance au transfert de chaleur R pour la zone I est supposée être de 2,1 m² ° C / W, II - 4,3, III - 8,6, le reste du plancher - 14,2 m² ° C / W.
Note: Si nous parlons d'un sous-sol chauffé, la première bande est située sur la partie souterraine du mur, à partir du niveau du sol.
Schéma des murs du sous-sol depuis le sol
Les sols isolés avec de la laine minérale ou du polystyrène expansé sont calculés de la même manière, seule la résistance thermique de la couche d'isolation, déterminée par la formule δ / λ, est ajoutée aux valeurs fixes de R.
Exemple de calculs dans le salon d'une maison de campagne:
- La zone de la zone I est (5,04 + 4,04) x 2 = 18,16 m², section II - 3,04 x 2 = 6,08 m². Les autres zones du salon ne tombent pas.
- La consommation d'énergie pour la 1ère zone sera de 1 / 2,1 x 47 x 18,16 = 406,4 W pour la seconde - 1 / 4,3 x 47 x 6,08 = 66,5 W.
- La quantité de chaleur qui traverse les sols du salon est de 406,4 + 66,5 = 473 watts.
Maintenant, il n'est pas difficile de faire correspondre la perte de chaleur totale dans la pièce considérée: 863,8 + 473 = 1336,8 W, arrondis - 1,34 kW.
Chauffage de l'air de ventilation
Dans la grande majorité des maisons et des appartements privés, une ventilation naturelle est organisée, l'air de la rue pénètre par les portes des fenêtres et des portes, ainsi que par les entrées d'air. Le chauffage de la masse froide entrante est géré par le système de chauffage, ce qui consomme de l'énergie supplémentaire. Comment trouver la quantité:
- Le calcul de l'infiltration étant trop compliqué, les documents réglementaires permettent l'allocation de 3 m3 d'air par heure et par mètre carré de logement. Le débit total d'air soufflé L est considéré comme simple: le carré de la pièce est multiplié par 3.
- L est le volume, mais la masse m du flux d'air est nécessaire. Apprenez-le en multipliant par la densité du gaz prélevé sur la table.
- La masse d'air m est substituée dans la formule du cours de physique de l'école, permettant de déterminer la quantité d'énergie dépensée.
Calculer la quantité de chaleur requise sur l'exemple de la longue salle de séjour de 15,75 m². Le volume du flux entrant L = 15,75 x 3 = 47,25 m3 / h, poids - 47,25 x 1,422 = 67,2 kg. En prenant la capacité calorifique de l'air (indiquée par la lettre C) égale à 0,28 W / (kg ºC), on trouve la consommation d'énergie: Qvent = 0,28 x 67,2 x 47 = 884 W. Comme vous pouvez le constater, le chiffre est assez impressionnant, c'est pourquoi le chauffage des masses d'air doit nécessairement être pris en compte.
Le calcul final des pertes de chaleur du bâtiment et des coûts de ventilation est déterminé en additionnant tous les résultats précédemment obtenus. En particulier, la charge de chauffage du salon se traduira par un chiffre de 0,88 + 1,34 = 2,22 kW. De même, tous les locaux du chalet sont calculés, à la fin, les coûts énergétiques sont ajoutés à un chiffre.
Calcul final
Si votre cerveau n'a pas encore commencé à bouillir avec l'abondance des formules, il est certainement intéressant de voir le résultat d'une maison à un seul étage. Dans les exemples précédents, nous avons fait le travail principal, il ne reste plus qu’à traverser d’autres salles et à apprendre la perte de chaleur de l’ensemble de la coque extérieure du bâtiment. Données de base trouvées:
- résistance thermique des parois - 2,71, fenêtres - 0,32, chevauchement - 2,38 m² ° C / W;
- hauteur des plafonds - 3 m;
- R pour la porte d'entrée isolée avec de la mousse de polystyrène extrudé est de 0,65 m² ° C / W;
- température interne - 22, externe - moins 25 ° C.
Pour simplifier les calculs, nous proposons de créer un tableau dans Exel, afin d’enregistrer les résultats intermédiaires et finaux.
Exemple de tableau calculé dans Exel
A la fin des calculs et en remplissant le tableau, les valeurs suivantes de la consommation d’énergie thermique ont été obtenues pour les locaux:
- salon - 2,22 kW;
- cuisine - 2.536 kW;
- hall d'entrée - 745 W;
- couloir - 586 W;
- salle de bain - 676 W;
- chambre à coucher - 2,22 kW;
- pour les enfants - 2,536 kW.
La valeur totale de la charge sur le système de chauffage d'une maison privée d'une superficie de 100 m² était de 11 518 kW, arrondie à 11,6 kW. Il est à noter que le résultat diffère littéralement des méthodes de calcul approximatives de 5%.
Mais selon les documents réglementaires, le chiffre final devrait être multiplié par un facteur de 1,1 perte de chaleur non comptabilisée, résultant de l’orientation du bâtiment sur les côtés du monde, des charges dues au vent, etc. En conséquence, le résultat final est de 12,76 kW. Les détails et la disponibilité de la méthode d'ingénierie sont indiqués sur la vidéo:
Comment utiliser les résultats des calculs
Connaissant les besoins en énergie thermique du bâtiment, le propriétaire peut:
- choisir clairement la capacité des équipements de chauffage pour chauffer le chalet;
- composez le nombre désiré de sections de radiateur;
- Déterminer l'épaisseur d'isolation requise et réaliser l'isolation thermique du bâtiment;
- déterminer le débit de liquide de refroidissement dans n'importe quelle partie du système et, si nécessaire, effectuer un calcul hydraulique des conduites;
- trouver la consommation de chaleur moyenne quotidienne et mensuelle.
Le dernier point présente un intérêt particulier. Nous avons trouvé la valeur de la charge thermique pendant 1 heure, mais elle peut être recalculée sur une période plus longue et calculer la consommation de carburant estimée - gaz, bois de chauffage ou granulés.
Calcul du chauffage par zone de locaux
Créer un système de chauffage dans votre propre maison ou même dans un appartement de la ville - travail très responsable. Il sera tout à fait déraisonnable dans ce cas pour obtenir l'équipement de chaudière, comme ils disent, « l'oeil », à savoir sans prendre en compte toutes les caractéristiques de la propriété. Ce n'est pas complètement exclu d'entrer dans deux extrêmes: soit la sortie de la chaudière ne sera pas suffisant - l'équipement fonctionnera « à plein régime » sans pause, mais n'a pas donné que le résultat escompté, ou, au contraire, seront achetés sur coûteux instrument, la possibilité de rester complètement non réclamé.
Calcul du chauffage par zone de locaux
Mais ce n'est pas tout. Il ne suffit pas d'acheter la chaudière nécessaire pour le chauffage - il est très important de sélectionner et de placer correctement les dispositifs d'échange de chaleur - radiateurs, convecteurs ou "sols chauds". Et encore une fois, ne comptez que sur votre intuition ou sur les «bons conseils» des voisins - ce n’est pas l’option la plus raisonnable. En un mot, il est impossible de se passer de certains calculs.
Bien entendu, des calculs d'ingénierie thermique similaires devraient idéalement être effectués par des spécialistes compétents, mais cela coûte souvent cher. Est-ce vraiment inintéressant d'essayer de le faire vous-même? Cette publication montrera en détail comment le calcul du chauffage sur la zone des locaux est effectué, en tenant compte de nombreuses nuances importantes. La méthodologie ne peut pas être appelée complètement "sans péché", cependant, elle vous permet toujours d'obtenir le résultat avec un degré de précision tout à fait acceptable.
Les méthodes de calcul les plus simples
Pour que le système de chauffage crée des conditions de vie confortables pendant la saison froide, il doit accomplir deux tâches principales. Ces fonctions sont étroitement liées et leur séparation est très arbitraire.
- La première consiste à maintenir le niveau optimal de température de l’air dans tout le volume de la pièce chauffée. Bien entendu, la hauteur de la température peut varier légèrement, mais cette différence ne doit pas être significative. Des conditions assez confortables sont la valeur moyenne de +20 ° C, c'est-à-dire que la température est généralement considérée comme la température initiale dans les calculs d'ingénierie thermique.
En d'autres termes, le système de chauffage doit être capable de chauffer une certaine quantité d'air.
Si vous vous approchez vraiment avec une précision optimale, les normes du microclimat nécessaire sont définies pour les pièces individuelles des bâtiments résidentiels - elles sont définies dans GOST 30494-96. Un extrait de ce document se trouve dans le tableau ci-dessous:
- La seconde consiste à compenser les pertes de chaleur à travers les éléments de la structure du bâtiment.
Le plus important "ennemi" du système de chauffage est la perte de chaleur par les structures du bâtiment
Hélas, la perte de chaleur est le "rival" le plus sérieux de tout système de chauffage. Ils peuvent être réduits au minimum, mais même avec la meilleure isolation thermique, éliminez-les complètement. Les fuites d’énergie thermique vont dans tous les sens - leur répartition est indiquée dans le tableau:
Naturellement, pour faire face à de telles tâches, le système de chauffage doit avoir une certaine capacité thermique et ce potentiel ne doit pas seulement correspondre aux besoins généraux du bâtiment, mais bien être réparti sur le site en fonction de leur zone et d’autres facteurs importants.
Habituellement, le calcul est effectué et dans la direction « de petite à grande. » En termes simples, la quantité calculée de chaleur nécessaire pour chacun, les valeurs obtenues sont résumés espace chauffé, a ajouté environ 10% du stock (l'équipement ne fonctionnait pas à pleine capacité) - et le résultat montrera quelle puissance est nécessaire chaudière de chauffage. Une valeur de chaque chambre sera le point de départ pour le calcul du nombre nécessaire de radiateurs.
La méthode la plus simplifiée et la plus utilisée dans l'environnement non professionnel est de prendre la norme de 100 W d'énergie thermique par mètre carré de surface:
Le moyen le plus primitif de compter est le ratio de 100 W / m²
Q = S × 100
Q - la capacité calorifique nécessaire pour la pièce;
S - surface de la pièce (m²);
100 - puissance spécifique par unité de surface (W / m²).
Par exemple, une pièce de 3,2 × 5,5 m
S = 3,2 × 5,5 = 17,6 m²
Q = 17,6 × 100 = 1760 W ≈ 1,8 kW
La méthode est évidemment très simple, mais très imparfaite. Il convient de noter immédiatement qu’elle n’est applicable que sous une hauteur de plafond standard - environ 2,7 m (admissible - entre 2,5 et 3,0 m). De ce point de vue, il sera plus précis de calculer non pas la surface, mais le volume de la pièce.
Calcul de la chaleur dégagée par le volume de la pièce
Il est clair que dans ce cas, la valeur de la puissance spécifique est calculée par mètre cube. Il est supposé égal à 41 W / m³ pour une maison à panneaux en béton armé ou à 34 W / m³ - dans une brique ou en d'autres matériaux.
Q = S × h × 41 (ou 34)
h - hauteur des plafonds (m);
41 ou 34 est la puissance spécifique par unité de volume (W / m³).
Par exemple, la même pièce, dans un pavillon, avec une hauteur sous plafond de 3,2 m:
Q = 17,6 × 3,2 × 41 = 2309 W ≈ 2,3 kW
Le résultat est plus précis, car il prend déjà en compte non seulement toutes les dimensions linéaires de la pièce, mais même, dans une certaine mesure, les caractéristiques des murs.
Mais la précision est encore loin d'être réelle - de nombreuses nuances se révèlent "au-delà des crochets". Comment effectuer des calculs plus proches des conditions réelles - dans la section suivante de la publication.
Calcul de la capacité calorifique requise en tenant compte des particularités des locaux
Les algorithmes de calcul considérés ci-dessus sont utiles pour "l'estimation" initiale, mais il faut quand même les utiliser avec beaucoup de soin. Même une personne qui ne comprend rien à l'ingénierie de la construction, les valeurs moyennes peuvent sembler douteuses - elles ne peuvent pas être égales, par exemple, pour le territoire de Krasnodar et pour la région d'Arkhangelsk. En outre, la pièce - la pièce est différente: l’une est située au coin de la maison, c’est-à-dire qu’elle a deux murs extérieurs et l’autre sur trois côtés est protégée contre la perte de chaleur par les autres pièces. De plus, la salle peut avoir une ou plusieurs fenêtres, petites et très grandes, parfois même panoramiques. Et les fenêtres elles-mêmes peuvent différer dans le matériau de fabrication et d'autres caractéristiques de conception. Et ce n'est pas une liste complète - de telles caractéristiques sont visibles même à «l'œil nu».
En un mot, les nuances qui affectent la perte de chaleur de chaque pièce - beaucoup, et il vaut mieux ne pas être paresseux, mais faire un calcul plus prudent. Croyez-moi, cela ne sera pas si difficile pour la méthode proposée dans l'article.
Principes généraux et formule de calcul
Le calcul sera basé sur le même ratio: 100 W pour 1 mètre carré. Mais seule la formule elle-même "croît" avec un nombre considérable de facteurs de correction différents.
Q = (S × 100) × a × b × c × d × e × f × g × h × i × j × k × l × m
Les lettres latines indiquant les coefficients sont prises de manière assez arbitraire, par ordre alphabétique, et ne sont liées à aucune valeur standard acceptée en physique. La signification de chaque coefficient sera discutée séparément.
- "A" est un coefficient qui prend en compte le nombre de murs extérieurs dans une pièce particulière.
De toute évidence, plus les murs extérieurs sont intérieurs, plus les pertes de chaleur sont importantes. En outre, la présence de deux ou plusieurs murs extérieurs signifie également des angles - des endroits extrêmement vulnérables en termes de formation de «ponts froids». Le coefficient "a" modifiera cette caractéristique spécifique de la pièce.
Le coefficient est supposé être:
- il n'y a pas de murs extérieurs (salle intérieure): a = 0,8;
- Le mur extérieur est un: a = 1,0;
- deux murs extérieurs: a = 1,2;
- Les murs extérieurs sont trois: a = 1,4.
- "B" est un coefficient qui tient compte de l'emplacement des murs extérieurs de la pièce par rapport aux côtés du monde.
La quantité de perte de chaleur à travers les murs est affectée par leur emplacement par rapport aux côtés du monde
Même dans les jours d'hiver les plus froids, l'énergie solaire affecte toujours l'équilibre de la température dans le bâtiment. Il est tout à fait naturel que le côté de la maison qui fait face au sud reçoive une certaine chaleur des rayons du soleil et que la perte de chaleur à travers celle-ci soit plus faible.
Mais les murs et les fenêtres faisant face au nord, le soleil "ne voit pas" jamais. La partie orientale de la maison, bien qu'elle «saisisse» les rayons du soleil du matin, ne reçoit aucun chauffage efficace de leur part.
À partir de cela, nous entrons le coefficient "b":
- les murs extérieurs de la pièce donnent au nord ou à l'est: b = 1,1;
- les murs extérieurs de la pièce sont orientés vers le sud ou l’ouest: b = 1,0.
- "C" est un coefficient qui tient compte de l'emplacement de la pièce par rapport à la "rose des vents" d'hiver
Peut-être que cet amendement n'est pas obligatoire pour les maisons situées dans les zones protégées des vents. Mais parfois, les vents hivernaux dominants peuvent faire leurs "ajustements difficiles" dans le bilan thermique du bâtiment. Naturellement, le côté au vent, c'est-à-dire "substitué" par le vent, perdra beaucoup plus de corps, par rapport au vent, au contraire.
Des ajustements importants peuvent rendre les vents dominants de l'hiver
Selon les résultats d'observations météorologiques à long terme dans n'importe quelle région, la «rose des vents» est compilée - un diagramme graphique montrant les directions des vents dominants en hiver et en été. Cette information peut être obtenue auprès du service hydrométéorologique local. Cependant, de nombreux habitants eux-mêmes, sans météorologues, savent parfaitement où les vents soufflent principalement en hiver, et de quel côté de la maison, ils balayent généralement les galeries les plus profondes.
Si l'on souhaite effectuer des calculs avec une précision plus élevée, on peut inclure dans la formule et le facteur de correction "c", en prenant la valeur suivante:
- le côté vent de la maison: с = 1,2;
- les murs sous le vent de la maison: = = 1,0;
- une paroi parallèle à la direction du vent: c = 1,1.
- "D" - facteur de correction tenant compte des conditions climatiques spécifiques de la région où la maison est construite
Naturellement, la perte de chaleur à travers toutes les structures du bâtiment dépendra beaucoup du niveau des températures hivernales. Il est tout à fait compréhensible qu'en hiver, les indicateurs thermométriques "dansent" dans une certaine plage, mais pour chaque région, il y a une moyenne des températures les plus basses typiques des cinq jours les plus froids de l'année (généralement en janvier). Par exemple, vous trouverez ci-dessous un schéma de carte du territoire de la Russie, dans lequel les couleurs sont présentées à des valeurs approximatives.
Carte des températures minimales de janvier
Habituellement, cette valeur est facile à spécifier dans le service météorologique régional, mais vous pouvez en principe vous fier à vos propres observations.
Donc, le coefficient "d", compte tenu des particularités du climat de la région, pour nos calculs, nous prenons égal:
- de - 35 ° C et moins: d = 1,5;
- de -30 ° C à -34 ° C: d = 1,3;
- de -25 ° C à -29 ° C: d = 1,2;
- de -20 ° C à -24 ° C: d = 1,1;
- de -15 ° C à -19 ° C: d = 1,0;
- de -10 ° C à -14 ° C: d = 0,9;
- pas plus froid - 10 ° С: d = 0,7.
- "E" - coefficient tenant compte du degré d'isolation des murs extérieurs.
La valeur totale des pertes thermiques du bâtiment est directement liée au degré d'isolation de toutes les structures du bâtiment. Les murs sont l’un des "leaders" de la perte de chaleur. Par conséquent, la valeur de la puissance thermique nécessaire pour maintenir des conditions de vie confortables dans la pièce dépend de la qualité de leur isolation thermique.
Le degré d'isolation des murs extérieurs est d'une grande importance
La valeur du coefficient pour nos calculs peut être prise comme suit:
- Les murs extérieurs n’ont pas d’isolation thermique: e = 1,27;
- degré moyen d'isolation - les murs en deux briques ou leur isolation thermique en surface sont fournis par d'autres appareils de chauffage: e = 1,0;
- L’isolation a été réalisée qualitativement sur la base des calculs d’ingénierie thermique: e = 0,85.
Au cours de cette publication, des recommandations seront formulées sur la manière de déterminer le degré d’isolation des murs et des autres structures de bâtiment.
- coefficient "f" - correction pour la hauteur des plafonds
Les plafonds, en particulier dans les maisons privées, peuvent avoir des hauteurs différentes. Par conséquent, la puissance thermique pour le chauffage d'une pièce de la même zone sera également différente dans ce paramètre.
Ce ne sera pas une grave erreur d'accepter les valeurs de facteur de correction "f" suivantes:
- hauteur des plafonds jusqu'à 2,7 m: f = 1,0;
- hauteur d'écoulement de 2,8 à 3,0 m: f = 1,05;
- hauteur des plafonds de 3,1 à 3,5 m: f = 1,1;
- hauteur des plafonds de 3,6 à 4,0 m: f = 1,15;
- la hauteur des plafonds est supérieure à 4,1 m: f = 1,2.
- "G" est un coefficient qui prend en compte le type de sol ou la pièce située sous le plafond.
Comme indiqué ci-dessus, le sexe est l’une des principales sources de perte de chaleur. Par conséquent, il est nécessaire de faire quelques ajustements au calcul et à cette fonctionnalité d'une pièce particulière. Le facteur de correction "g" peut être considéré comme:
- sol froid au sol ou au-dessus de la pièce non chauffée (par exemple sous-sol ou sous-sol): g = 1,4;
- sol isolé sur le sol ou au-dessus de la pièce non chauffée: g = 1,2;
- par en dessous il y a une prémisse chauffée: g = 1,0.
- "H" est un coefficient qui prend en compte le type de local situé en haut.
Chauffé par le système de chauffage, l'air monte toujours et si le plafond de la pièce est froid, une perte de chaleur accrue est inévitable, ce qui nécessitera une augmentation de la production de chaleur requise. Nous introduisons le coefficient "h", qui prend en compte cette caractéristique de la salle calculée:
- il y a un grenier "froid" sur le dessus: h = 1.0;
- En haut se trouve un grenier chauffé ou une autre pièce isolée: h = 0,9;
- par le haut se trouve toute pièce chauffée: h = 0,8.
- "I" est un coefficient qui prend en compte la conception particulière des fenêtres
Windows - l'un des flux de chaleur "routes principales". Naturellement, beaucoup dépend de la qualité de la structure de la fenêtre elle-même. Les anciennes structures en bois, qui étaient installées partout dans toutes les maisons, sont nettement inférieures aux systèmes à chambres multiples modernes à double vitrage en termes d’isolation thermique.
Sans mots, il est clair que les qualités d'isolation thermique de ces fenêtres - sont très différentes
Mais il n'y a pas une uniformité complète entre les fenêtres en PVC. Par exemple, une fenêtre à double vitrage (avec trois panneaux) sera beaucoup plus chaude qu'un verre à simple vitrage.
Par conséquent, il est nécessaire d'entrer un certain coefficient "i", en tenant compte du type de fenêtres installées dans la pièce:
- fenêtres en bois standard avec double vitrage habituel: i = 1,27;
- les systèmes de fenêtres modernes à double vitrage à chambre unique: i = 1,0;
- les systèmes de fenêtres modernes à double vitrage ou à double vitrage, y compris avec un remplissage en argon: i = 0,85.
- "J" - facteur de correction pour la surface totale du vitrage de la pièce
Quelles que soient les fenêtres de qualité, éviter complètement la perte de chaleur à travers elles ne réussira toujours pas. Mais il est tout à fait compréhensible que l'on ne puisse pas comparer une petite fenêtre avec vitre panoramique à presque tout le mur.
Plus la surface vitrée est grande, plus la perte de chaleur est importante
Il faudra commencer à trouver le rapport des surfaces de toutes les fenêtres de la pièce et de la pièce elle-même:
x = okSok / Sn
OkSok - superficie totale des fenêtres de la pièce;
Sn est la zone de la pièce.
En fonction de la valeur obtenue, le facteur de correction "j" est déterminé:
- х = 0 ÷ 0,1 → j = 0,8;
- x = 0,11 ÷ 0,2 → j = 0,9;
- х = 0,21 ÷ 0,3 → j = 1,0;
- x = 0,31 ÷ 0,4 → j = 1,1;
- x = 0,41 ÷ 0,5 → j = 1,2;
- "K" est un coefficient qui corrige la présence d'une porte d'entrée
La porte de la rue ou le balcon non chauffé est toujours une «échappatoire» supplémentaire pour le froid
La porte dans la rue ou sur le balcon ouvert peut faire des ajustements à l'équilibre thermique de la pièce - chacun accompagné par l'ouverture de sa pénétration dans la pièce quantité considérable d'air froid. Il est donc logique de prendre en compte sa présence - pour cela, nous introduisons le coefficient "k", que nous prendrons comme égal à:
- il n'y a pas de porte: k = 1,0;
- une porte à la rue ou au balcon: k = 1,3;
- deux portes de la rue ou du balcon: k = 1,7.
- "L" - corrections possibles pour le schéma de connexion des radiateurs
Peut-être, pour certains, cela semblera une bagatelle insignifiante, mais encore - pourquoi ne pas prendre en compte immédiatement le plan prévu pour la connexion des radiateurs. Le fait est que leur transfert de chaleur, et donc leur participation au maintien d'un certain équilibre de température dans la pièce, change sensiblement avec différents types de tuyaux de raccordement et de «retour».
Calcul de la charge calorifique pour chauffer le bâtiment
Pendant la saison froide dans notre pays, le chauffage des bâtiments et des structures est l’une des principales dépenses de toute entreprise. Et ici, peu importe qu'il s'agisse d'un bâtiment résidentiel, d'une production ou d'un entrepôt. Partout où vous devez maintenir une température constante, afin que les gens ne gèlent pas, le matériel n’est pas en panne ou les produits ou les matériaux ne se sont pas détériorés. Dans certains cas, il est nécessaire de calculer la charge thermique pour chauffer un bâtiment ou toute l'entreprise.
Quand la charge thermique est-elle calculée?
- optimiser les coûts de chauffage;
- réduire la charge thermique estimée;
- en cas de modification de la composition des équipements consommateurs de chaleur (appareils de chauffage, systèmes de ventilation, etc.);
- confirmer la limite de règlement pour l'énergie thermique consommée;
- dans le cas de la conception de votre propre système de chauffage ou d'un point d'alimentation en chaleur;
- s'il y a des sous-abonnés consommant de l'énergie thermique, distribuez-la correctement;
- En cas de raccordement au système de chauffage de nouveaux bâtiments, structures, complexes de production;
- pour la révision ou la conclusion d'un nouveau contrat avec l'organisation fournissant de l'énergie thermique;
- si l'organisation a reçu une notification dans laquelle il est nécessaire de clarifier les charges thermiques dans des locaux non résidentiels;
- si l'organisation a la possibilité d'installer des dispositifs de mesure de la chaleur;
- Dans le cas d'une consommation accrue d'énergie thermique pour des raisons inconnues.
Sur quelle base la charge thermique peut-elle être recalculée pour chauffer le bâtiment
Ordre du Ministère du développement régional de 610 28.12.2009 № « Sur l'approbation des règles de création et de modification (révision) la charge thermique » (Télécharger) établit le droit des consommateurs à produire de la chaleur et le calcul recalcul des charges thermiques. En outre, un tel article est généralement présent dans chaque contrat avec l'organisation d'approvisionnement en chaleur. S'il n'y en a pas, discutez avec vos avocats de la question de son entrée dans le contrat.
Mais pour la révision des valeurs contractuelles de l'énergie thermique consommée, un rapport technique devrait être présenté avec le calcul des nouvelles charges thermiques pour le chauffage du bâtiment, dans lequel les raisons de la réduction de la consommation de chaleur devraient être indiquées. De plus, les charges thermiques sont recalculées après des activités telles que:
- réparations majeures du bâtiment;
- reconstruction de réseaux d'ingénierie internes;
- augmenter la protection thermique de l'installation;
- d'autres mesures d'économie d'énergie.
Méthode de calcul
Pour le calcul ou le recalcul de la charge calorifique pour le chauffage des bâtiments déjà en service ou raccordés au système de chauffage, les travaux suivants sont effectués:
- Collection de données source sur l'objet.
- Effectuer une étude énergétique du bâtiment.
- Sur la base des informations reçues après l’enquête, la charge calorifique pour le chauffage, l’eau chaude et la ventilation est calculée.
- Préparation du rapport technique.
- Approbation du rapport dans l'organisation fournissant de la chaleur.
- Conclusion d'un nouvel accord ou modification des conditions de l'ancien.
Collecte de données initiales sur l'installation de charge thermique
Quelles données doivent être collectées ou reçues:
- Le contrat (sa copie) pour le chauffage avec toutes les applications.
- Le certificat est délivré sur un papier à en-tête indiquant le nombre réel d'employés (dans le cas de bâtiments industriels) ou de résidents (dans le cas d'une maison d'habitation).
- Plan BTI (copie).
- Données sur le système de chauffage: à un tuyau ou à deux tuyaux.
- Remplissage supérieur ou inférieur du liquide de refroidissement.
Toutes ces données sont nécessaires, car sur leur base, la charge thermique sera calculée, de même que toutes les informations seront incluses dans le rapport final. Les données initiales, en outre, aideront à déterminer le calendrier et la portée du travail. Le coût du calcul est toujours individuel et peut dépendre de facteurs tels que:
- la zone des locaux chauffés;
- type de système de chauffage;
- disponibilité de l'approvisionnement en eau chaude et de la ventilation.
Inspection énergétique du bâtiment
L'audit énergétique implique le départ de spécialistes directement dans l'installation. Ceci est nécessaire pour effectuer une inspection complète du système de chauffage, vérifier la qualité de son isolation. De plus, lors du départ, les informations manquantes sur l'objet sont collectées, ce qui ne peut être obtenu que par une inspection visuelle. Les types de radiateurs de chauffage utilisés, leur emplacement et leur quantité sont déterminés. Un diagramme est dessiné et des photos sont jointes. Il est nécessaire d'inspecter les tuyaux d'alimentation, de mesurer leur diamètre, de déterminer le matériau à partir duquel ils sont fabriqués, comment ces tuyaux sont raccordés, où se trouvent les colonnes montantes, etc.
À la suite d'un tel audit énergétique (audit énergétique), le client recevra un rapport technique détaillé et, sur la base de ce rapport, le calcul des charges thermiques pour le chauffage du bâtiment sera déjà généré.
Rapport technique
Le rapport technique pour le calcul de la charge thermique doit comprendre les sections suivantes:
- Données initiales sur l'objet
- La disposition des radiateurs.
- Les points de la production d'ECS.
- Le calcul lui-même
- Conclusion sur les résultats de l'audit énergétique, qui devrait inclure un tableau comparatif des charges thermiques maximales et contractuelles.
- Applications
- Preuve d'adhésion à l'auditeur énergétique de SRO.
- Plan d'étage du bâtiment.
- Explication
- Toutes les annexes à l'accord sur l'approvisionnement en énergie.
Après compilation, le rapport technique doit obligatoirement être convenu avec l'organisation d'approvisionnement en chaleur, après quoi des modifications sont apportées au contrat en cours ou un nouveau contrat est conclu.
Exemple de calcul des charges thermiques d'une installation commerciale
C'est une pièce au premier étage d'un immeuble de 4 étages. Lieu - Moscou.
Données initiales sur l'objet
Le transfert de chaleur calculé des radiateurs installés, y compris toutes les pertes, était de 0,007457 Gcal / h.
La consommation d'énergie thermique maximale pour chauffer la pièce était de 0,001501 Gcal / heure.
La consommation maximale finale est de 0,008958 Gcal / heure ou 23 Gcal / an.
En conséquence, nous calculons les économies annuelles pour chauffer cette pièce: 47,67-23 = 24,67 Gcal / an. Ainsi, il est possible de réduire de moitié le coût de l'énergie thermique. Et si vous prenez en compte que le coût moyen actuel de Gcal à Moscou est de 1,7 mille roubles, les économies annuelles en termes monétaires seront de 42 mille roubles.
Formule de calcul en Gcal
Le calcul de la charge calorifique pour le chauffage du bâtiment en l'absence de compteurs d'énergie thermique est calculé à l'aide de la formule Q = V * (T1 - T2) / 1000, où:
- V est le volume de boeufs consommé par le système de chauffage, mesuré en tonnes ou en mètres cubes,
- T1 - température de l'eau chaude. Il est mesuré en C (degrés Celsius) et pour les calculs, une température correspondant à une certaine pression dans le système est prise. Cet indicateur a son propre nom - enthalpie. Si la température ne peut pas être déterminée avec précision, les valeurs moyennes de 60-65 ° C sont utilisées.
- T2 - température de l'eau froide. Souvent, il est presque impossible de le mesurer et, dans ce cas, d’utiliser des indicateurs constants qui dépendent de la région. Par exemple, dans l’une des régions, en saison froide, l’indicateur sera 5, pendant la saison chaude - 15.
- 1 000 - coefficient pour obtenir le résultat du calcul dans Gcal.
Système de chauffage avec une charge thermique en boucle fermée (Gcal / h) est calculé d'une autre manière: QOT = α * qo * V * (ti - tn.r) * (1 + Kn.r) * 0,000001 où:
- α est un coefficient destiné à corriger les conditions climatiques. Il est pris en compte si la température de la rue est différente de -30 C;
- V - volume de la structure par mesures externes;
- qo est l'indice de chauffage spécifique de la structure pour un t.p = -30 C donné, mesuré en Kcal / m3 * C;
- température interne calculée dans le bâtiment;
- t.n. - la température de la rue calculée pour la conception du système de chauffage;
- KN - le coefficient d'infiltration. Elle est causée par le rapport entre les pertes de chaleur du bâtiment de tassement et l’infiltration et le transfert de chaleur à travers des éléments structurels externes aux températures de la rue, ce qui est spécifié dans le cadre du projet en cours de préparation.
Calcul des radiateurs de chauffage par zone
Calcul agrandi
Si sur 1 m² La zone nécessite 100 watts d'énergie thermique, puis une salle de 20 m². devrait recevoir 2 000 watts. Un radiateur typique de huit sections génère environ 150 watts de chaleur. Nous divisons 2 000 par 150, nous obtenons 13 sections. Mais ceci est un calcul plutôt élargi de la charge thermique.
Calcul exact
Le calcul exact est effectué selon la formule suivante: Qt = 100 Вт / кв.м. × S (local) m² × q1 × q2 × q3 × q4 × q5 × q6 × q7, où:
- q1 - type de vitrage: conventionnel = 1,27; double = 1,0; triple = 0,85;
- q2 - isolation des murs: faible ou manquant = 1,27; revêtement mural en 2 briques = 1,0, moderne, élevé = 0,85;
- q3 - le rapport entre la surface totale des ouvertures de fenêtres et la surface au sol: 40% = 1,2; 30% = 1,1; 20% - 0,9; 10% = 0,8;
- q4 - température minimale de la rue: -35 C = 1,5; -25 C = 1,3; -20 C = 1,1; -15 C = 0,9; -10 C = 0,7;
- q5 - nombre de murs extérieurs dans la pièce: tous les quatre = 1,4, trois = 1,3, pièce d'angle = 1,2, un = 1,2;
- q6 - type de salle de règlement au-dessus de la salle de règlement: grenier froid = 1,0, grenier chaud = 0,9, pièce chauffée résidentielle = 0,8;
- q7 - hauteur sous plafond: 4,5 m = 1,2; 4,0 m = 1,15; 3,5 m = 1,1; 3,0 m = 1,05; 2,5 m = 1,3.
Calcul de la chaleur en volume d'un bâtiment
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L'installation de chauffage comprend des thermostats, des pompes à pression croissante, un vase d'expansion, des fixations, un système de connexion, une chaudière d'espace aérien, des collecteurs, des tuyaux et des batteries. L'installation de chauffage de la maison compte certains appareils. Chaque facteur est important. Par conséquent, la correspondance de chaque partie de la structure est importante pour planifier techniquement. Sur cet onglet du site, nous essayerons de sélectionner pour votre appartement certaines unités de chauffage.
L’ingénierie thermique des bâtiments est très compliquée. Cela ne peut être fait que par une organisation de projet qui possède une licence appropriée. Et le coût d'un tel calcul sera plutôt élevé.
La grande majorité des propriétaires ne sans ces calculs et ramasser la chaudière de puissance « à l'oeil ».
Mais vous pouvez sélectionner la chaudière en utilisant les calculs les plus simples.
La puissance requise de la chaudière dépendra de la surface chauffée et des pertes de chaleur du bâtiment.
Pour les bâtiments bien isolés, il existe une recommandation pour le choix de la capacité des équipements de chauffage. C'est très simple: pour tous les 10 m². 1 kW de puissance est nécessaire. Par conséquent, pour une maison chaude avec une superficie de 100 mètres carrés. besoin d'une chaudière d'une capacité de 10 kW. Sous l'isolation, on entend la présence de doubles portes, de doubles vitrages et d'isolation thermique des murs, du plafond, des sols avec une couche d'isolation de 10 cm.
Les chaudières à gaz modernes montées sur le mur pardonnent certaines erreurs dans le choix de la puissance, car elles peuvent être ajustées. Par exemple, pour un bâtiment chauffé de 150 mètres carrés. une chaudière d'une puissance minimale de 15 kW est requise. Pour chauffer l'eau pour les besoins domestiques, au moins 25% de la capacité sera nécessaire. La puissance est alors de 18,75 kW. Par conséquent, il convient de considérer un modèle plus puissant avec deux circuits de chauffage (pour le chauffage et l’eau chaude). Compte tenu de la réserve, une chaudière d'une puissance de 22-24 kW convient. Les experts en installation ajusteront les brûleurs à la puissance requise.
Mais si le bâtiment n'est pas isolé, le choix de la chaudière peut être effectué selon le calcul "maison" suivant.
La puissance requise de la chaudière est déterminée par: W = Q * K,
Q - perte de chaleur du bâtiment, kW;
K est le coefficient de stock, K = 1,2.
La perte de chaleur du bâtiment est déterminée par: Q = V * T * n / 860,
V est le volume de la pièce, mètre cube;
T - différence de température dans la rue et à l'intérieur, deg. C;
860 - facteur de conversion;
n - coefficient de dispersion, pour différents types de bâtiments, prend les valeurs suivantes:
- pour les bâtiments non isolés (hangars en bois, stalles en métal...), n = 3,0 - 4,0;
- pour les bâtiments mal isolés (murs par briques), n = 2,0 - 2,9;
- pour les bâtiments moyennement chauffés (murs en briques doubles, couverture standard...), n = 1,0 - 1,9;
- pour les bâtiments bien isolés (10 cm d'isolation, fenêtres à double vitrage...), n = 0,6 - 0,9;
Par exemple, nous sélectionnerons une chaudière en fonction de la capacité d'une maison d'une superficie de 150 mètres carrés. avec une hauteur sous plafond de 2,5 m, à chauffage moyen - avec des murs en briques doubles, avec un vitrage commun avec des fenêtres à double vitrage à une chambre, sans isolation du toit et des sols. La maison est située dans la partie européenne à la latitude moyenne.
Le coefficient de diffusion est n = 1,6.
Le volume du bâtiment est V = 150 * 2,5 = 375 m3.
La différence de température est T = 35 ° C.
Perte de chaleur du bâtiment: Q = 375 * 35 * 1,6 / 860 = 24,4 kW
La puissance requise de la chaudière est: W = 29,7 * 1,2 = 29,3 kW
Comme vous pouvez le voir, le calcul le plus simple a montré que pour une maison moyennement chauffée, une chaudière est déjà deux fois plus puissante que pour une chaudière bien isolée.
Un pot trop puissant ne doit pas être choisi. Afin de réchauffer le bâtiment, cela fonctionnera en de courtes sessions. En conséquence, la cheminée et le matériel d’échappement ne se réchaufferont pas et des condensats contenant de l’acide s’y accumuleront. Ceci est très nocif pour la chaudière.
La chaudière à faible puissance fonctionnera à sa limite et ne pourra pas chauffer le bâtiment à la température souhaitée.
De manière optimale, si la chaudière fonctionne en sessions de durée moyenne, à une puissance réglée inférieure au maximum. En même temps, il consomme moins d'énergie pour son propre chauffage et le condensat s'évapore rapidement lorsque le collecteur se réchauffe. Les spécialistes recommandent de choisir des chaudières avec une faible marge de puissance, mais pas plus de 20%.
Auteur Thème: Calcul de la chaleur normative de la consommation d'objets (Lu 6560 fois)
«: 10 mai 2012, 12:38:11»
Dites-moi le calcul le plus précis de la chaleur standard de consommation?
Comme il sera plus correct de partir des documents normatifs pour prendre les données pour le calcul (température interne, coefficient d'infiltration, etc.).
Dans les documents réglementaires actuels (SNiP, GOST, JV, RD, décret du gouvernement de la Fédération de Russie, etc.), "le calcul le plus correct de la consommation de chaleur standard" n'existe pas. Ce calcul de la consommation de chaleur normative est certainement le plus fidèle des fidèles.
Par ailleurs, que voulez-vous dire par les mots "consommation de chaleur normative":
- consommation d'énergie thermique uniquement pour le chauffage des bâtiments?
- consommation de chaleur pour le chauffage, l'approvisionnement en eau chaude et la ventilation forcée des bâtiments?
Dans les documents normatifs actuels, la consommation d'énergie thermique par les bâtiments (chauffage, ventilation forcée, alimentation en eau chaude) est déterminée par:
a) soit par la méthode de préparation de l'équilibre thermique de l'immeuble (sur la base de tous les composants de la transmission du bilan thermique de la perte de chaleur à travers l'enveloppe du bâtiment, le débit de chaleur pour chauffer l'infiltration de l'air extérieur froid, en tenant compte des charges externes et internes dans le bâtiment). Et là pour vous aider à les règlements suivants:
1. SNiP 23-02-2003 "Protection thermique des bâtiments" - M. Gosstroy de Russie, 2004. (Annexe D - "Calcul de la consommation de chaleur spécifique pour le chauffage des bâtiments résidentiels et publics pendant la saison de chauffage").
2. SP 23-101-2004 "Conception de la protection thermique des bâtiments" - M. Gosstroy de Russie, 2005.
3. Manuel ABOK-8-2007 "Lignes directrices pour le calcul de la consommation de chaleur des bâtiments résidentiels exploités".
b) Ou par la superficie totale de tous les locaux résidentiels et non résidentiels du bâtiment (indicateur élargi). Et ici, les documents réglementaires suivants vous aident à:
4. Décret n ° 306 du gouvernement de la Fédération de Russie en date du 23 mai 2006 intitulé «Règles pour l’établissement et la détermination des normes de consommation des services publics».
5. Résolution du gouvernement de la Fédération de Russie n ° 258 du 28.03.2012 "Règles pour l'établissement et la définition de normes pour la consommation des services publics".
c) Ou à travers le volume extérieur du bâtiment (indice agrandi).
Et ici, les documents réglementaires suivants vous aident à:
6. MDS 41 à 4,2000 « Les méthodes de détermination de la quantité de vecteurs d'énergie et de chaleur chaleur dans les systèmes d'eau de chauffage publique (guide pratique des recommandations sur l'organisation de l'énergie thermique dans les entreprises, les institutions et les organisations de logement et les services communaux et le secteur public) » - M. Gosstroy Russie RAO « Roskommunenergo », 2000. (Annexe 1 - « Détermination de la charge thermique calculée de chauffage, de ventilation et d'alimentation en eau chaude »).
7. « Méthode de détermination du carburant, l'énergie électrique et de l'eau lors de la production et le transfert de l'énergie thermique et transfert de chaleur vers les systèmes de chauffage urbain » - M. ministère russe de la Construction, Inc. « Roskommunenergo », 2005 (chapitre 3 - « La détermination de la quantité d'énergie thermique nécessaire la période de planification « ).
Toutes ces méthodes de calcul de la consommation d'énergie thermique de régulation (chauffage, eau chaude, une ventilation forcée forcée), qui sont dans la réglementation en vigueur [1... 3], [4... 5], [6... 7] sont valides.
Et chacune de ces techniques a ses propres avantages (c.-à-d. Des avantages) et ses inconvénients (c’est-à-dire les inconvénients).
Et vous, en tant qu'expert, il vous suffit de prendre une décision, quelle méthode vous utiliserez pour vos calculs.
Calcul des pertes de chaleur par les bâtiments selon des indicateurs élargis
Par des indicateurs agrandis, il est possible de déterminer la perte de chaleur pour le bâtiment dans son ensemble, ainsi que la capacité estimée de la chaufferie ou de l'installation de chauffage central pour le groupe t dans le et tMonsieur - les bâtiments, ce qui est pratique aux premiers stades de la conception (c.-à-d. l'obtention de spécifications techniques pour la conception).
Pour réaliser des plans de travail de chauffage de bâtiments résidentiels, il n'est pas permis d'utiliser des indicateurs élargis.
Chauffage
La quantité consommée de Gcal est calculée à l'aide de la formule [1], plus la perte de chaleur dans les réseaux de chaleur du consommateur.
Pertes dans les réseaux de chaleur, avec la méthode de calcul, nous prenons en compte la section des réseaux de chauffage du point de raccordement aux réseaux de l’organisme de distribution de chaleur jusqu’à la fondation du bâtiment chauffé.
Si le réseau à la base de l'immeuble sur le reste de l'entreprise de fourniture de chaleur, alors aucune perte de chaleur n'est accumulée.
Qgt; - quantité consommée de Gcal dans la période de calcul, Gcal
Qheure - Charge horaire estimée du chauffage du bâtiment, Gcal / heure
Doit être indiqué dans le contrat d'approvisionnement en chaleur. Il est pris du projet dans un bâtiment chauffé. S'il n'y a pas de charge de calcul, celle-ci est calculée par l'organisation d'approvisionnement en chaleur. Ici, je ne cite pas le calcul du chargement horaire afin de ne pas vous confondre.
tv.n. - Conception de la température de l'air à l'intérieur du bâtiment chauffé, ° С
Dans les régions où la période de cinq jours est la plus froide, respectivement -31 ° C (offre 0,92) et moins, + 20 ° C et +22 ° C.
La température de l'air dans les cinq jours les plus froids dans une région spécifique peut être trouvée dans SNP 23-01-99 « climatologie de construction » Tableau 1, colonne 5.
Si la table ne contient pas votre ville (localité), choisissez-en une qui soit aussi proche que possible de votre ville.
Dans les locaux à l'intérieur des pièces d'habitation (dressing, salle de douche, garde-manger, ascenseurs, etc.). peut être consulté dans GOST R 51617-2000. tableau 3.
Pour d'autres locaux, comme par exemple les garages, les chambres postnatales, les bains, les écoles, les laboratoires, etc. température de l'air à l'intérieur de régulation se trouve l'espace chauffé dans les PNS 31/06/2009 « bâtiments et les édifices publics » (chapitre 7, tableau 07.02 à 07.05).
Les zones climatiques regardent dans SNiP 23-01-99 "Climatologie du bâtiment", Annexe A, Tableau A.1
tcf. mois. - température extérieure moyenne mensuelle dans une région donnée, ° С
Pour calculer la consommation prévue de Gcal, la température moyenne mensuelle est extraite de SNiP 23-01-99 "Climatologie de la construction", tableau 3.
Lors du calcul du Gcal réel consommé, la température est extraite de la station hydrométéorologique. Il doit y avoir un document officiel.
C'est la correction de la température de l'air extérieur réelle.
tcamionneur. - La température de conception de la période de cinq jours la plus froide est de 0,92 ° C
Tiré de SNiP 23-01-99 « Bâtiment Climatologie », tableau 1, colonne 5. Si la table n'est pas votre ville (règlement), puis choisir celui qui est aussi proche de votre ville.
24 - le nombre d'heures dans une journée, heure
n est le nombre de jours du mois comptable.
Nous mettons 30, 31 ou 28 (29) jours respectivement. Voyons combien de jours mettre en mai et septembre.
Pour les plans: comparer la durée de la période de chauffage en jours pour une région conformément à SNIP 23-01-99 « Bâtiment Climatologie », tableau 1, colonne 11. A partir de ce chiffre nous soustrayons le nombre de jours d'Octobre à Avril, diviser les autres jours de Septembre et mai à peu près égale.
En fait: en règle générale, le début ou la fin de la saison de chauffage dans une ville (village) particulière est déclaré par le décret du chef de cette colonie. Basé sur une telle résolution et calcul des jours.
Conformément aux Règles pour le fonctionnement technique des centrales thermiques. p.11.7. période de chauffage commence, si, dans les cinq jours suivant la température extérieure moyenne journalière est de + 8 ° C et au-dessous, et se termine si, dans les cinq jours suivant la température extérieure moyenne journalière est de + 8 ° C et au-dessus.