Ce este - consumul de căldură specific pentru încălzire? În ce cantități se măsoară consumul specific de energie termică pentru încălzirea unei clădiri și, cel mai important, de unde provin valorile sale pentru calcule? În acest articol, vom face cunoștință cu unul dintre conceptele de bază ale tehnologiei de încălzire și, în același timp, vom studia mai multe concepte conexe. Deci să mergem.
Atenție, tovarăș! Intri în jungla tehnologiei de încălzire.
Ce este
Definiție
Definiția consumului specific de căldură este dată în SP 23-101-2000. În conformitate cu documentul, acesta este numele pentru cantitatea de căldură necesară pentru menținerea temperaturii normalizate în clădire, referită la o unitate de suprafață sau volum și la un alt parametru - gradul-zile ale perioadei de încălzire.
La ce se folosește acest parametru? În primul rând - pentru evaluarea eficienței energetice a unei clădiri (sau, ceea ce este același lucru, calitatea izolației sale) și planificarea costurilor de căldură.
De fapt, SNiP 23-02-2003 precizează direct: consumul specific (pe metru pătrat sau cub) de energie termică pentru încălzirea unei clădiri nu trebuie să depășească valorile date. Cu cât izolația este mai bună, cu atât necesită încălzire mai puțină energie.
Zile de grad
Cel puțin unul dintre termenii folosiți nu are clarificări. Ce sunt zilele de studii?
Acest concept se referă direct la cantitatea de căldură necesară pentru a menține un climat confortabil într-o cameră încălzită iarna. Se calculează prin formula GSOP = Dt * Z, unde:
- GSOP - valoarea dorită;
- Dt este diferența dintre temperatura internă normalizată a clădirii (în conformitate cu SNiP curent, ar trebui să fie egală cu +18 până la +22 C) și temperatura medie a celor mai reci cinci zile de iarnă.
- Z este lungimea sezonului de încălzire (în zile).
După cum ați putea ghici, valoarea parametrului este determinată de teritoriul climatic și pentru teritoriul Rusiei variază de la 2000 (Crimeea, teritoriul Krasnodar) la 12000 (Chukotka Autonom Okrug, Yakutia).
Unități
În ce cantități se măsoară parametrul de interes pentru noi?
- SNiP 23-02-2003 folosește kJ / (m2 * C * zi) și, în paralel cu prima valoare, kJ / (m3 * C * zi).
- Alături de kilojoule, pot fi utilizate și alte unități de încălzire - kilocalorii (Kcal), gigacalorii (Gcal) și kilowatt-oră (kW * h).
Cum sunt ele legate?
- 1 gigacalorie = 1.000.000 kilocalorii.
- 1 gigacalorie = 4184000 kilojoule.
- 1 gigacalorie = 1162.2222 kilowatt-oră.
Baza legislativă a Federației Ruse
nevalid Editat de 26.06.2003
informatii detaliate
| Numele documentului | „PROTECȚIA TERMICĂ A CLĂDIRILOR. REGULAMENTUL CONSTRUCȚIEI. SNiP 23-02-2003 "(aprobat prin Decretul Comitetului de Stat pentru Construcții al Federației Ruse din 26.06.2003 N 113) |
| Tipul documentului | reglementare, norme, reguli |
| Corpul gazdă | gosstroy rf |
| numarul documentului | SNIP 23-02-2003 |
| Data adoptării | 01.01.1970 |
| Data revizuirii | 26.06.2003 |
| Data înregistrării la Ministerul Justiției | 01.01.1970 |
| stare | Aceasta nu funcționează |
| Publicare |
|
| Navigator | Note (editați) |
„PROTECȚIA TERMICĂ A CLĂDIRILOR. REGULAMENTUL CONSTRUCȚIEI. SNiP 23-02-2003 "(aprobat prin Decretul Comitetului de Stat pentru Construcții al Federației Ruse din 26.06.2003 N 113)
Anexa D. CALCULUL CONSUMULUI SPECIFIC DE ENERGIE TERMICĂ PENTRU ÎNCĂLZIREA CLĂDIRILOR REZIDENȚIALE ȘI PUBLICE PENTRU PERIOADA DE ÎNCĂLZIRE
D.1. Consumul specific estimat de energie termică pentru încălzirea clădirilor pentru perioada de încălzire q (des) _h, kJ / (m2 ° C zi) sau kJ / (m3 ° C zi), ar trebui să fie determinat de formula
| sau | , | (D. 1) |
unde Q (y) _h este consumul de căldură pentru încălzirea clădirii în perioada de încălzire, MJ;
A_h - suma suprafețelor apartamentelor sau a suprafeței utile a spațiilor clădirii, cu excepția etajelor și garajelor tehnice, m2;
V_h - volumul încălzit al clădirii, egal cu volumul limitat de suprafețele interioare ale gardurilor exterioare ale clădirilor, m3;
D_d - la fel ca în formula (1).
D.2. Consumul de căldură pentru încălzirea clădirii în perioada de încălzire Q (y) _h, MJ, ar trebui să fie determinat de formulă
| , (D.2) |
unde Q_h este pierderea totală de căldură a clădirii prin structurile exterioare de închidere, MJ, determinată conform D.3;
Q_int - aportul de căldură menajeră în perioada de încălzire, MJ, determinat conform D.6;
Q_s - intrarea de căldură prin ferestre și felinare din radiația solară în perioada de încălzire, MJ, determinată conform D.7;
nu este coeficientul de reducere a aportului de căldură datorat inerției termice a structurilor de închidere; valoarea recomandată este nu = 0,8;
zeta - coeficientul de eficiență al reglării automate a alimentării cu căldură în sistemele de încălzire; valori recomandate:
zeta = 1,0 - într-un sistem cu o singură conductă cu termostate și cu comandă automată frontală la intrarea sau la cablajul orizontal al apartamentului;
zeta = 0,95 - într-un sistem de încălzire cu două conducte cu termostate și cu control automat central la intrare;
zeta = 0,9 - într-un sistem cu o singură conductă cu termostate și cu reglare automată centrală la intrare sau într-un sistem cu o singură conductă fără termostate și cu reglare automată frontală la intrare, precum și într-un sistem de încălzire cu două conducte cu termostate și fără reglare automată la intrare;
zeta = 0,85 - într-un sistem de încălzire cu o singură conductă cu termostate și fără reglare automată la intrare;
zeta = 0,7 - într-un sistem fără termostate și cu control automat central la intrare cu corecție pentru temperatura internă a aerului;
zeta = 0,5 - într-un sistem fără termostate și fără reglare automată la intrare - reglare centrală în stația centrală de încălzire sau în camera cazanului;
beta_h este un coeficient care ia în considerare consumul suplimentar de căldură al sistemului de încălzire asociat cu discreția fluxului de căldură nominal al gamei de dispozitive de încălzire, pierderea lor suplimentară de căldură prin secțiunile radiatorului gardurilor, temperatura crescută a aerului în camere de colț, pierderea de căldură a conductelor care trec prin camere neîncălzite pentru:
clădiri cu mai multe secțiuni și alte clădiri extinse beta_h = 1,13;
clădiri turn beta_h = 1,11;
clădiri cu subsol încălzit beta_h = 1,07;
clădiri cu mansarde încălzite, precum și cu generatoare de căldură pentru apartamente beta_h = 1.05.
D.3. Pierderea totală de căldură a clădirii Q_h, MJ, în perioada de încălzire ar trebui să fie determinată de formulă
Q_h = 0,0864 x K_m x D_d x A (suma) _e, (D.3)
unde K_m este coeficientul total de transfer de căldură al clădirii, W / (m2 ° C), determinat de formulă
K_m = K (tr) _m + K (inf) _m, (D.4)
K (tr) _m - coeficient redus de transfer de căldură prin învelișul exterior al clădirii, W / (m2 ° C), determinat de formula
| , (D. 5) |
A_w, R (r) _w - suprafață, m2 și rezistență redusă la transferul de căldură, m2 · ° С / W, a pereților exteriori (cu excepția deschiderilor);
A_F, R (r) _F - la fel, umpluturi de deschideri ușoare (ferestre, vitralii, felinare);
A_ed, R (r) _ed - același lucru pentru ușile și porțile exterioare;
A_c, R (r) _c - aceleași acoperiri combinate (inclusiv peste ferestre);
A_c1, R (r) _c1 - aceleași, podele de mansardă;
A_f, R (r) _f - la fel, etajele subsolului;
A_f1, R (r) _f1 - la fel, se suprapun peste căile de acces și sub ferestrele.
La proiectarea pardoselilor la sol sau subsoluri încălzite, în loc de A_f și R (r) _f a tavanelor de deasupra subsolului în formula (D.5), zonele A_f și rezistența redusă la transferul de căldură R (r) _f a pereților în contact cu solul sunt substituite, iar etajele sunt separate de-a lungul solului prin zone conform SNiP 41-01 și determină A_f și R (r) _f corespunzătoare;
n - la fel ca la 5.4; pentru tavanele mansardelor de mansarde calde și tavanele subsolului din subteranele tehnice și subsolurile cu conducte de sisteme de încălzire și alimentare cu apă caldă în ele, conform formulei (5);
D_d - la fel ca în formula (1), ° С · zi;
A (sumă) _e - la fel ca în formula (10), m2;
K (inf) _m - coeficientul de transfer de căldură condiționat al clădirii, luând în considerare pierderile de căldură datorate infiltrării și ventilației, W / (m ° C), determinat de formula
| , (D.6) |
unde c este capacitatea termică specifică a aerului, egală cu 1 kJ / (kg · ° С);
beta_v - coeficientul de reducere a volumului de aer în clădire, ținând cont de prezența structurilor de închidere interne. În absența datelor, luați beta_v = 0,85;
V_h și A (sumă) _e - la fel ca în formula (10), m3 și respectiv m2;
ro (ht) _a - densitatea medie a aerului de alimentare în perioada de încălzire, kg / m3
ro (ht) _a = 353 / [273 + 0,5 x (t_int + t_ext), (D.7)
n_a este rata medie a schimbului de aer al clădirii în perioada de încălzire, h (-1), determinată conform D.4;
t_int - la fel ca în formula (2), ° С;
t_ext - la fel ca în formula (3), ° С.
D.4. Rata medie a schimbului de aer într-o clădire în timpul perioadei de încălzire n_a, h (-1), se calculează din schimbul total de aer datorat ventilației și infiltrării conform formulei
| , (D. 8) |
unde L_v este cantitatea de aer furnizată clădirii cu un flux neorganizat sau o valoare standardizată cu ventilație mecanică, m3 / h, egală cu:
a) clădiri rezidențiale destinate cetățenilor ținând cont de norma socială (cu o ocupare estimată a unui apartament de 20 m2 suprafață totală sau mai mică de persoană) - 3A_l;
b) alte clădiri rezidențiale - 0,35 x 3 x A_l, dar nu mai puțin de 30m;
unde m este numărul estimat de rezidenți în clădire;
c) clădirile publice și administrative sunt acceptate condiționat pentru birouri și facilități de servicii - 4A_l, pentru instituții de sănătate și educație - 5A_l, pentru instituții sportive, de divertisment și preșcolare - 6A_l;
A_l - pentru clădiri rezidențiale - zona spațiilor rezidențiale, pentru clădirile publice - suprafața estimată determinată conform SNiP 31-05 ca suma suprafețelor tuturor spațiilor, cu excepția coridoarelor, vestibulelor, pasajelor, scărilor, puțuri de ridicare, scări și rampe interioare deschise, precum și spații destinate amplasării echipamentelor și rețelelor de inginerie, m2;
n_v - numărul de ore de ventilație mecanică în timpul săptămânii;
168 - numărul de ore într-o săptămână;
G_inf - cantitatea de aer infiltrat în clădire prin structurile de închidere, kg / h: pentru clădirile rezidențiale - aerul care intră în casele scărilor în ziua perioadei de încălzire, determinat în conformitate cu D.5; pentru clădirile publice - aerul care intră prin scurgeri în structuri și uși translucide; este permis să fie acceptat pentru clădirile publice în timpul orelor de lucru nelucrătoare G_inf = 0,5 x beta_v x V_h;
k - coeficientul de contabilizare a influenței fluxului de căldură contrar în structurile translucide, egal pentru: îmbinările panourilor de perete - 0,7; ferestre și uși de balcon cu legături triple separate - 0,7; la fel, cu legături separate duble - 0,8; la fel, cu plăți în plus asociate - 0,9; la fel, cu legături simple - 1,0;
n_inf este numărul de ore de contabilitate a infiltrării în cursul săptămânii, h, egal cu 168 pentru clădirile cu alimentare echilibrată și ventilație de evacuare și (168 - n_v) pentru clădirile în incintele cărora se menține presiunea aerului în timpul funcționării ventilării mecanice a alimentării ;
po (ht) _a, beta_v și V_h - la fel ca în formula (D.6).
D.5. Cantitatea de aer infiltrată în scara unei clădiri rezidențiale prin scurgeri în umpluturile deschiderilor ar trebui să fie determinată de formula
| , (D. 9) |
unde A_F și A_ed - respectiv pentru scară, suprafața totală a ferestrelor și ușilor de balcon și a ușilor exterioare de intrare, m2;
R_a.F și R_a.ed - respectiv, pentru scară, rezistența necesară la permeația de aer a ferestrelor și ușilor de balcon și a ușilor exterioare de intrare;
Delta P_F și Delta P_ed - respectiv, pentru scară, diferența calculată în presiunile aerului exterior și interior pentru ferestrele și ușile de balcon și ușile exterioare de intrare este determinată de formula (13) pentru ferestrele și ușile de balcon cu înlocuirea 0,55 cu 0,28 și cu calculul greutății specifice conform formulei (14) la temperatura aerului corespunzătoare, Pa.
D.6. Intrarea de căldură a gospodăriei în timpul perioadei de încălzire Q_int, MJ, trebuie determinată de formulă
Q_int = 0,0864 q_int x z_ht x A_l, (D.10)
unde q_int este valoarea disipării căldurii gospodăriei pe 1 m2 de spațiu locativ sau suprafața estimată a unei clădiri publice, W / m2, luată pentru:
a) clădiri rezidențiale destinate cetățenilor ținând cont de norma socială (cu o ocupare estimată a unui apartament de 20 m2 suprafață totală sau mai mică de persoană) q_int = 17 W / m2;
b) clădiri rezidențiale fără restricții ale normelor sociale (cu o ocupare estimată a unui apartament de 45 m2 suprafață totală sau mai mult de persoană) q_int = 10 W / m2;
c) alte clădiri rezidențiale - în funcție de ocuparea estimată a apartamentului prin interpolare a valorii q_int cuprinse între 17 și 10 W / m2;
d) pentru clădirile publice și administrative, disiparea căldurii gospodăriei este luată în considerare în funcție de numărul estimat de persoane (90 W / persoană) în clădire, iluminat (prin puterea instalată) și echipamente de birou (10 W / m2), luând în considerare programul de lucru al contului pe săptămână;
z_ht - la fel ca în formula (2), zile;
A_l - la fel ca în D.4.
D.7. Câștigul de căldură prin ferestre și felinare din radiația solară în timpul sezonului de încălzire Q_s, MJ, pentru patru fațade ale clădirii orientate în patru direcții, ar trebui să fie determinat de formula
| , (D.11) |
unde tau_F, tau_scy sunt coeficienți care iau în considerare umbrirea luminatorului, respectiv a ferestrelor și a luminatoarelor prin elemente de umplere opace, luate conform datelor de proiectare; în absența datelor, acestea ar trebui luate conform unui set de reguli;
k_F, k_scy - coeficienți de penetrare relativă a radiației solare pentru umpluturile care transmit lumină, respectiv, ale ferestrelor și luminatoarelor, luate în conformitate cu datele pașaportului produselor corespunzătoare care transmit lumină; în absența datelor, acestea ar trebui luate conform unui set de reguli; ferestrele acoperișului cu un unghi de înclinare a umpluturilor până la orizontul de 45 ° și mai mult ar trebui considerate ca ferestre verticale, cu un unghi de înclinare mai mic de 45 ° - ca luminatoare;
A_F1, A_F2, A_F3, A_F4 - zona deschiderilor ușoare ale fațadelor clădirii, respectiv, orientate în patru direcții, m2;
A_scy este zona luminatoarelor luminatoarelor clădirii, m2;
l_1, l_2, l_3, l_4 - valoarea medie a radiației solare pe suprafețe verticale în timpul perioadei de încălzire în condiții reale de tulbure, respectiv, orientată de-a lungul celor patru fațade ale clădirii, MJ / m2, este determinată de metodologia setului de reguli;
Notă - Pentru direcții intermediare, cantitatea de radiație solară trebuie determinată prin interpolare;
l_hor este valoarea medie a radiației solare pe o suprafață orizontală în timpul perioadei de încălzire în condiții reale de înnorare, MJ / m2, determinată în conformitate cu un set de reguli.
ANEXA E
(necesar)
Parametrii normalizați
Acestea se află în anexele la SNiP 23-02-2003, fila. 8 și 9. Iată câteva extrase din tabele.
Pentru case individuale unifamiliale, cu un singur etaj
| Zona încălzită | Consum specific de căldură, kJ / (m2 * С * zi) |
| Până la 60 | 140 |
| 100 | 125 |
| 150 | 110 |
| 250 | 100 |
Pentru clădiri de apartamente, hoteluri și pensiuni
| Numărul de etaje | Consum specific de căldură, kJ / (m2 * С * zi) |
| 1 — 3 | Conform tabelului pentru casele unifamiliale |
| 4 — 5 | 85 |
| 6 — 7 | 80 |
| 8 — 9 | 76 |
| 10 — 11 | 72 |
| 12 și în sus | 70 |
Vă rugăm să rețineți: odată cu creșterea numărului de etaje, rata consumului de căldură scade semnificativ. Circumstanța este simplă și evidentă: cu cât obiectul unei forme geometrice simple este mai mare, cu atât este mai mare raportul dintre volumul său și suprafața. Din același motiv, costurile unitare ale încălzirii unei case de țară scad odată cu creșterea suprafeței încălzite.
Calcule
Este practic imposibil să se calculeze valoarea corectă a pierderii de căldură de către o clădire arbitrară. Dar, în trecutul îndepărtat, au fost create metode de calcule aproximative care dau rezultate medii destul de corecte în limitele statisticilor. Aceste scheme de calcul sunt denumite destul de des sub numele de calcule agregate (indicatori).
Împreună cu puterea termică, este adesea necesar să se calculeze consumul zilnic, orar, anual de energie termică sau consumul mediu de energie. Cum să o facă? Iată câteva exemple.
Consumul de căldură orar pentru încălzire conform contoarelor mărite este calculat prin formula Qfrom = q * a * k * (tvn-tno) * V, unde:
- Qfrom - valoarea dorită în kilocalorii.
- q este valoarea de încălzire specifică a casei în kcal / (m3 * C * oră). Se caută în cărțile de referință pentru fiecare tip de clădire.
- a este factorul de corecție a ventilației (în majoritatea cazurilor este de 1,05 - 1,1).
- k - coeficientul de corecție pentru teritoriul climatic (0,8 - 2,0 pentru diferite teritorii climatice).
- tвн - temperatura internă în cameră (+18 - +22 С).
- tno - temperatura exterioară.
- V - numărul clădirii împreună cu structurile de închidere.
Pentru a calcula consumul anual aproximativ de căldură pentru încălzire într-o clădire cu un consum specific de 125 kJ / (m2 * C * zi) și o suprafață de 100 m2, situată într-o zonă climatică cu un parametru GSOP = 6000, trebuie doar să înmulțiți 125 cu 100 (suprafața casei) și cu 6000 (grade zile ale perioadei de încălzire). 125 * 100 * 6000 = 75.000.000 kJ, sau aproximativ 18 gigacalorii, sau 20.800 kilowatt-oră.
Pentru a recalcula consumul anual în puterea medie de căldură a echipamentului de încălzire, este suficient să îl împărțiți cu lungimea sezonului de încălzire în ore. Dacă durează 200 de zile, puterea medie de încălzire în cazul de mai sus va fi de 20800/200/24 = 4,33 kW.
Surse de energie
Cum să calculați costurile surselor de energie cu propriile mâini, cunoscând consumul de căldură?
Este suficient să cunoașteți puterea calorică a combustibilului corespunzător.
Cel mai ușor lucru de făcut este să calculați consumul de energie electrică pentru încălzirea unei case: este exact egal cu cantitatea de căldură produsă de încălzirea directă.
Deci, puterea medie a unui cazan electric de încălzire în ultimul caz pe care l-am considerat va fi egală cu 4,33 kilowați. Dacă prețul unui kilowatt-oră de căldură este de 3,6 ruble, atunci vom cheltui 4,33 * 3,6 = 15,6 ruble pe oră, 15 * 6 * 24 = 374 ruble pe zi și fără asta.
Este util pentru proprietarii de cazane pe combustibil solid să știe că consumul de lemne de foc pentru încălzire este de aproximativ 0,4 kg / kW * h. Consumul de cărbune pentru încălzire este de două ori mai mic - 0,2 kg / kW * h.
Deci, pentru a calcula cu propriile mâini consumul mediu orar de lemn de foc cu o putere medie de încălzire de 4,33 KW, este suficient să înmulțiți 4,33 cu 0,4: 4,33 * 0,4 = 1,732 kg. Aceeași instrucțiune se aplică și altor lichide de răcire - trebuie doar să intrați în cărțile de referință.
Purtători de energie
Cum să calculați costurile energetice cu propriile mâini, cunoscând consumul de căldură?
Este suficient să cunoașteți puterea calorică a combustibilului respectiv.
Cel mai simplu mod de a calcula consumul de energie electrică pentru încălzirea unei case: este exact egal cu cantitatea de căldură produsă de încălzirea directă.
Un cazan electric transformă toată energia electrică consumată în căldură.
Deci, puterea medie a unui cazan electric de încălzire în ultimul caz pe care l-am considerat va fi egală cu 4,33 kilowați. Dacă prețul unui kilowatt-oră de căldură este de 3,6 ruble, atunci vom cheltui 4,33 * 3,6 = 15,6 ruble pe oră, 15 * 6 * 24 = 374 ruble pe zi și așa mai departe.
Este util pentru proprietarii de cazane pe combustibil solid să știe că consumul de lemne de foc pentru încălzire este de aproximativ 0,4 kg / kW * h. Consumul de cărbune pentru încălzire este la jumătate - 0,2 kg / kW * h.
Cărbunele are o putere calorică destul de mare.
Astfel, pentru a calcula cu propriile mâini consumul mediu orar de lemn de foc cu o putere de încălzire medie de 4,33 KW, este suficient să înmulțiți 4,33 cu 0,4: 4,33 * 0,4 = 1,732 kg. Aceeași instrucțiune se aplică și altor lichide de răcire - trebuie doar să intrați în cărțile de referință.
