Расчет выработки тепловой энергии котельной

Нажимая кнопку заказать, вы соглашаетесь на обработку персональных данных.

Немного общей информации – что такое требуемое количество тепла?

Очень вкратце,  все это и так известно – просто требуется небольшая систематизация.

Современному человеку для комфортного проживания требуется создание определённого микроклимата, одной из важнейших составляющих которого является температура воздуха в помещении. И хотя «тепловые пристрастия» могут разниться, можно смело утверждать, что для большинства людей эта зона «температурного комфорта» лежит в диапазоне 18÷23 градуса.

Но когда на улице, например, отрицательная температура, то естественные термодинамические процессы стремятся все подвести под «общую планку», и тепло начинает из жилой зоны уходить. Тепловые потери – это совершенно нормальное с точки зрения физики явление. Вся система утепления жилья направлена на максимальное снижение таких потерь, но полностью их устранить невозможно. А отсюда вывод — отопление дома как раз и предназначено для восполнения этих самых тепловых потерь.

От тепловых потерь – никуда не деться, но очень важно хотя бы постараться свести их к возможному минимуму.

Как определиться с ними их количественно?

Простейший способ расчета необходимой тепловой мощности основывается на утверждении, что на каждый квадратный метр площади требуется 100 ватт тепла. Или — 1 кВт на 10 м².

Но даже не будучи специалистом, можно задуматься — а как такая «уравниловка» сочетается со спецификой конкретных домов и помещений в них, с размещением зданий на местности, с климатическими условиями региона проживания?

Так что лучше применить иной, более «скрупулезный» метод подсчета, в котором будет приниматься во внимание множество различных факторов. Именно такой алгоритм и заложен в основу предлагаемого ниже калькулятора.

Важно – вычисления проводятся для каждого отапливаемого помещения дома или квартиры отдельно. И лишь в конце подбивается общая сумма потребной тепловой энергии. Проще всего будет составить небольшую таблицу, в строках которой перечислить все комнаты с необходимыми для расчетов данными. Тогда, при наличии у хозяина под рукой плана своих жилых владений, много времени вычисления не займут.

И еще одно замечание. Результат может показаться весьма завышенным. Но мы должны правильно понимать – в итоге показывается то количество тепла, которое требуется для восполнения теплопотерь в самых неблагоприятных условиях. То есть – для поддержания температуры в помещениях +20 ℃ при самых низких температурах на улице, характерных для региона проживания. Иными словами — на пике зимних холодов в доме будет тепло.

Но такая супер-морозная погода, как правило, стоит весьма ограниченное время. То есть система отопления будет по большей части работать на более низкой мощности. А это означает, этот никакого дополнительного запаса закладывать особого смысла нет. Эксплуатационный резерв мощности будет и без того внушительным.

Ниже расположен калькулятор, а под ним будут размещены необходимые краткие пояснения по работе с программой.

Расход тепла на отопление

1 Расход тепла на отопление.

расход

Максимальный расход тепла на отоплениеопределим по формуле:

где a-поправочныйкоэффициент, учитывающий отклонение расчетной наружной   температуры от среднейрасчетной (-30°С), a = 0,9 [1];

    V-объем зданияпо наружному обмеру, м3;

    qот-тепловая отопительная характеристика здания, Вт/м3к;

    -расчетнаявнутренняя температура здания, °С;

    -расчетнаятемпература наружного воздуха для данной местности, для  Кемерово  =-50°С [1].

Читайте также:  Геотермальное отопление дома своими руками

Для АБК получим

Аналогичныерасчеты максимального расхода тепла на отопление проводим для всех потребителейи результаты сводим в таблицу 1.

Таблица 1

           Рабочаятаблица расчета тепла на отопление и вентиляцию при tнар= -50°С

Наимено-вание объекта Удельный объемV,тыс м3 Темпер-атура внутри  tвн, °С Удельный рас­ход Вт/м3к Расход теп­ла, МВт
qот qвен отоп-ление венти-ляция
1. 3,3 18 0,37 0,07 0,0747 0,0141
2. Столовая 1,8 16 0,41 0,81 0,0438 0,0866
3. Душевая 1,3 25 0,33 1,16 0,0290 0,102
4. Прачечная 1,8 15 0,44 0,93 0,0463 0,0979
5. Мех. цех 21 20 0,6 0,23 0,794 0,304
6. АТП 34 10 0,58 0,76 1,065 1,395
7. РСУ 19 20 0,6 0,23 0,718 0,275
8. Автобаза 46 10 0,58 0,76 1,441 1,888
4,211 4,163
Средний расход 1,833 1,812

Суммарный максимальный расход наотопление по всем   потребителям – определим,просуммировав максимальные расходы тепла для каждого из потребителей (таблица1).

1.1 Средний расход.

Среднийрасход тепла на отопление определим по формуле:

где ti – средняя температуравнутреннего воздуха отапливаемых                      зданий, ti=24°С [2];

tот – средняя температура наружного воздухаза месяц отопительного периода со среднесуточной температурой воздуха от  +8°С и менее, для Кемерово    tот=-8,2°С  [2];

Расход тепла на отопление

to – расчетная температура наружноговоздуха для данной местности,  для Кемерово  tо= -50°С  [2].

В нашем случае средний расход получим исходя из суммарного максимальногорасхода тепла на отопление,то есть

2. Расход тепла на вентиляцию.

2.1 Максимальный расход.

Максимальный расход тепла на вентиляциюопределим по формуле:

где  qв-удельный расход теплоты на вентиляцию, равный расходутеплоты на 1м3  вентилируемого помещения при разности 1°С между расчетной температурой воздуха внутривентилируемого помещения tвр итемпературой наружного воздуха tн, Вт/м3*к [1].

Для АБК получим

Аналогичныерасчеты максимального расхода тепла на вентиляцию проводим для всехпотребителей и результаты сводим в таблицу 1.

Суммарный максимальный расход навентиляцию –  по всем потребителям определим,просуммировав максимальные расходы тепла для каждого из потребителей (таблица1).

2.2 Средний расход.

Среднийрасход тепла на вентиляцию определим по формуле:

Средний расход тепла на вентиляцию получим исходя из суммарногомаксимального расхода тепла на вентиляцию, то есть

горячей воды

Нормы потребления горячейводы на нужды потребителей принимаются по [2]:

АБК:-санитарная гигиена: 7 л/сут на человека на 6 часов в сутки;

Столовая:                                                                                                         – мытьё посуды: 3 л/еденицу за 1час всмену;                                             – санитарная гигиена: 8л/сут на человека на 3 часа в сутки;    

Автобаза:                                                                                                                  – мойка автомобилей: 75 л/автомобиль на 8часов в сутки;  

Нормируемый удельный расход тепловой энергии на отопление q h reqжилых домов одноквартирных отдельно стоящих и блокированных, кДж/(м2°ссут)

Отапливаемая площадь

домов, м2

Этажность домов

1

2

3

4

60 и менее

100

150

250

400

600

1000 и более

140

125

110

100

135

120

105

90

80

70

130

110

95

85

75

115

100

90

80

промежуточных значениях отапливаемой площади дома в интервале 60–1000 м2значенияq hreq должны определяться по линейной интерполяции.

Таблица 12

Нормируемый удельный расход тепловой энергии на отопление

зданий q h req, кДж/(м2°Ссут) или кДж/(м3°Ссут)

Типы зданий

Этажность зданий

1–3

4, 5

6, 7

8, 9

10, 11

12

и выше

1. Жилые, гостиницы, общежития

По таблице 11

85 31 для 4-этажных одноквартирных и блокирован-ных домов – по таблице 11

80 29

76 27,5

72 26

70 25

2. Общественные, кроме перечисленных в поз. 3, 4 и 5 таблицы

42; 38; 36 соответственно нарастанию этажности

32

31

29,5

28

3. Поликлиники и лечебные учреждения, дома-интер-наты

34; 33; 32 соответственно нарастанию этажности

31

30

29

28

4. Дошкольные учреж-дения

45

5. Сервисного обслуживания

23; 22; 21 соответственно нарастанию этажности

20

20

6. Административного назначения (офисы)

36; 34; 33 соответственно нарастанию этажности

27

24

22

20

20

регионов, имеющих значениеDd= 8000 °Ссут и более, нормируемыеqhreqследует снизить на 5 %.

Читайте также:  Как сделать камин своими руками: пошаговая инструкция, чертежи

Удельный расход тепловой энергии на отопление здания qhdes, кДж/(м2°Ссут) или кДж/(м3°Ссут) определяется по формулам:

q hdes=(23)

или

q hdes = , (24)

где Qhy – расход тепловой энергии на отопление здания в течение отопительного периода, МДж;

Ah – сумма площадей пола квартир или полезной площади помещений здания, за исключением технических этажей и гаражей, м2;

Vh – отапливаемый объем здания, равный объему, ограниченному внутренними поверхностями наружных ограждений зданий, м3;

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

Для зданий без автоматического регулирования теплоотдачи нагревательных приборов в системе отопления величину Qhy следует рассчитывать по формуле

Qhy=Qhh, (25)

где Qh – общие теплопотери здания через наружные ограждающие конструкции, МДж;

h – коэффициент, учитывающий дополнительное теплопотребление системы отопления, принимаемой для многосекционных зданийh= 1,13; для зданий башенного типаh= 1,11; для зданий с отапливаемыми подваламиh= 1,07; для зданий с отапливаемыми чердакамиh = 1,05.

Общие теплопотери здания Qh(МДж) за отопительный период определяют по формуле

Qh= 0,0864Km Dd Aesum, (26)

где Km– общий коэффициент теплопередачи здания, Вт/(м2°С), определяемый по формуле

Km=Kmtr+Kmin, (27)

Kmtr – приведенный коэффициент теплопередачи через наружные ограждающие конструкции здания, Вт/(м2  °С), определяемый по формуле

Kmtr = ,(28)

Aw, Rwr – площадь (м2) и приведенное сопротивление теплопередаче, м2°С/Вт, наружных стен (за исключением проемов);

AF, RFr – то же, заполнений светопроемов (окон, витражей, фонарей);

Aed, Redr – то же, наружных дверей и ворот;

Ac, Rcr – то же, совмещенных покрытий (в том числе над эркерами);

Ac1, Rc1r– то же, чердачных перекрытий;

Af, Rfr – то же, цокольных перекрытий;

Af1 , Rf1r – то же, перекрытий над проездами и под эркерами;

n – то же, что и в п.4.2 для чердачных перекрытий теплых чердаков и цокольных перекрытий техподполий и подвалов с разводкой в них трубопроводов систем отопления и горячего водоснабжения;

Aesum – общая площадь внутренней поверхности всех наружных ограждающих конструкций отапливаемого объема здания, м2;

Kminf – условный коэффициент теплопередачи здания, учитывающий теплопотери за счет инфильтрации и вентиляции, Вт/(м2°С), определяемый по формуле

Kminf = , (29)

где с – удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/ (кг°С);

v – коэффициент снижения объема воздуха в здании, учитывающий наличие внутренних ограждающих конструкций, v = 0,85;

Vh и Aesum – то же, что и в формулах (23) и (25);

aht – средняя плотность приточного воздуха за отопительный период, кг/м3.

aht = 353/ 273+0,5 (tint + text), (30)

где na – средняя кратность воздухообмена здания за отопительный период, ч–1;

tint, text – расчетная температура соответственного внутреннего и наружного воздуха, °С.

Определение потребного количества переносчика тепла

Перед заправкой системы надо узнать требуемое количество теплоносителя для заблаговременного приобретения и подготовки. Для этого стоит найти информацию об объеме всех элементов системы, включая радиаторы. Эти данные содержатся в паспортах либо на упаковке оборудования, также в специализированной литературе. Объем труб легко рассчитать, зная длину и площадь поперечного сечения. Существуют расчетные данные объема для устройств отопления:

Определение потребного количества переносчика тепла
  • секция современного радиатора – 0,45 л;
  • чугунного радиатора – 1,45 л;
  • 1 м трубы диаметром 15 и 32 мм – 0,18 и 0,8 л соответственно.

Исходные данные

Общая формула расчета отопления: знать площадь комнат и высоту потолков. Считается, что для обогрева 10 кв. м площади хорошо утепленного дома с высотой потолков 250-270 см нужен 1 кВт энергии. Таким образом, для дома площадью 200 кв. м понадобится мощность 20 кВт. Но это лишь максимально упрощенная формула, дающая приблизительное представление о количестве необходимого тепла.

Помещения без радиаторов также включают в расчет. Воздух в таких помещениях (коридоры, подсобки) все равно будет прогреваться «пассивно», за счет отопления в комнатах с радиаторами.

Поправки к общей формуле

Климатические особенности. Их рекомендуют учитывать, если вы хотите сделать не приблизительный, а более точный расчет отопления. Например, в Подмосковье для отопления 10 кв. м площади требуется в среднем 1,2-1,5 кВт, в северных районах — 1,5-2 кВт, в южных — 0,7-0,8 кВт.

Читайте также:  7 советов по обустройству котельной в частном доме: требования и нормы

Расчет получаемых объемов тепловой энергии

Количество тепла (Гкал), которое получают от котельной в течение года, можно определить как сумму показателей – энергия, получаемая для разных нужд:

= Qгод1 + Qгод2 + Qгод3

Это энергия, которую нужно выработать за 12 отчетных месяцев для обогревающих систем объектов (Qгод1), для вентиляционных систем (Qгод2) и для ГВС (Qгод3).

Расчет теплоснабжения котельной для ГВС производят с учетом таких параметров:

  • тепловой нагрузки на ГВС за один час;
  • суточной работы системы в часах;
  • времени отопительного сезона;
  • собственных температур неподогреваемой воды зимой/летом.

Среднемесячный объем тепла (Гкал), который отпускается на отопление и вентиляционную систему, высчитывают на основе обычной тепловой нагруженности на такие системы (Qо,вmax). Берут поправку на внутреннюю температуру, которая определяется по назначению объекта, и среднюю температуру месяца на улице (по СНиПу ). В формулу также подставляют показатели, сколько часов в сутки (Тсут) и сколько дней в месяц (nмес) работает котельная.

Qср/мес = Qо,вmax* (tвн — tнар ср/мес) /  tвн — tнар) * Тсут * nмес

Расчет получаемых объемов тепловой энергии

Чтобы определить, какова тепловая мощность котельной, расчет делают в таком порядке:

  • определение по плану выработки энергии;
  • вычисление, сколько тепла пойдет на обеспечение технических и иных нужд самой котельной.

При этом принимают во внимание остановку котельной в летние месяцы (разнообразные профилактические работы, текущий либо капитальный ремонт и подготовка к новому отопительному сезону). Такие мероприятия реализуются по заранее подготовленным специальным графикам, которые определяются для различных климатических территорий.

Расчет выработки тепловой энергии котельной в сообразности с нормативами в заданные периоды – мероприятие, которое обеспечивает нужные экономические показатели и полезный отпуск тепла для всех потребителей. Для таких вычислений существуют регламенты и многочисленные формулы, которыми оперируют профессиональные проектировщики.

Стоимость проекта отопления вы можете рассчитать при помощи калькулятора, представленного ниже:

Онлайн расчет стоимости проектирования

Вид работ Кол-во Цена Итого

Проектирование отопления

Свернуть

1 Проект отопления квартиры до 100 кв.м. (от 7500 р.) кв.м. 100 р.
2 Проект отопления квартиры свыше 100 кв.м. (от 10000 р.) кв.м. 90 р.
3 Проект отопления дома до 200 кв.м (от 7500 р.) кв.м. 100 р.
4 Проект отопления дома площадью 200-500 кв.м кв.м. 90 р.
5 Проект отопления дома свыше 500 кв.м кв.м. 70 р.
6 Визуализация котельной от: шт. 9000 р.
7 Тепломеханическая схема котельной с пояснительной запиской (до 60 кВт) кв.м. 7500 р.
8 Теплотехнический расчет (от 10 000 р.) кв.м. 90 р.
9 Проект отопления офиса до 100 кв.м. (от 7500 р.) кв.м. 100 р.
10 Проект отопления офиса площадью 200-500 кв.м кв.м. 80 р.
11 Проект отопления офиса свыше 500 кв.м кв.м. 60 р.
12 Проект отопления производственного помещения до 500 кв.м. (от 10000 р.) кв.м. 90 р.
13 Проект отопления производственного помещения свыше 500 кв.м кв.м. 70 р.
14 Выезд инженера на объект в Москве (от 1500 р) выезд 1500 р.
15 Выезд инженера на объект за МКАД (от 2500 р) выезд 2500 р.

Итого:

руб

Оформить заявку на выбранное Нажимая кнопку заказать, вы соглашаетесь на обработку персональных данных.

Полезное видео

Нормативная температура воды в отопительной системе зависит от температуры воздуха. Поэтому и температурный график подачи теплоносителя в систему отопления рассчитывается в соответствии с погодными условиями. В статье мы расскажем о требованиях СНиП к работе отопительной системы для объектов разного назначения.

из статьи Вы узнаете:

Чтобы экономно и рационально расходовать энергоресурсы в отопительной системе, подача тепла привязывается к температуре воздуха. Зависимость температуры воды в трубах и воздуха за окном выводится в виде графика. Главная задача таких расчетов — поддержание в квартирах комфортных для жильцов условий. Для этого температура воздуха должна составлять около +20…+22ºС.