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Calcul de la quantité d'énergie thermique pour l'alimentation en eau chaude. Calcul de la consommation annuelle d'énergie thermique Calculer la consommation d'énergie thermique

Qu'il s'agisse d'un bâtiment industriel ou d'un bâtiment résidentiel, il est nécessaire d'effectuer des calculs compétents et d'établir un schéma du circuit du système de chauffage. Les spécialistes recommandent de porter une attention particulière à cette étape au calcul de la charge thermique possible sur le circuit de chauffage, ainsi qu'à la quantité de combustible consommé et de chaleur générée.

Charge thermique : qu'est-ce que c'est ?

Ce terme est compris comme la quantité de chaleur dégagée. Le calcul préliminaire de la charge thermique permettra d'éviter des coûts inutiles pour l'achat de composants du système de chauffage et pour leur installation. De plus, ce calcul aidera à répartir correctement la quantité de chaleur générée de manière économique et uniforme dans tout le bâtiment.

Il y a beaucoup de nuances dans ces calculs. Par exemple, le matériau à partir duquel le bâtiment est construit, l'isolation thermique, la région, etc. Les spécialistes essaient de prendre en compte autant de facteurs et de caractéristiques que possible pour obtenir un résultat plus précis.

Le calcul de la charge thermique avec des erreurs et des inexactitudes conduit à un fonctionnement inefficace du système de chauffage. Il arrive même que vous ayez à refaire des pans d'une structure déjà fonctionnelle, ce qui entraîne inévitablement des dépenses imprévues. Et les organismes de logement et communaux calculent le coût des services en fonction des données de charge thermique.

Les principaux facteurs

Un système de chauffage idéalement conçu et conçu doit maintenir la température ambiante souhaitée et compenser la perte de chaleur qui en résulte. Lors du calcul de l'indicateur de la charge thermique du système de chauffage du bâtiment, vous devez prendre en compte:

But du bâtiment : résidentiel ou industriel.

Caractéristique éléments structurels immeubles. Ce sont les fenêtres, les murs, les portes, le toit et le système de ventilation.

Les dimensions du logement. Plus il est grand, plus le système de chauffage doit être puissant. Il est impératif de prendre en compte la superficie des ouvertures des fenêtres, des portes, des murs extérieurs et le volume de chaque pièce intérieure.

Disponibilité des chambres but spécial(bain, sauna...).

Le degré d'équipement en dispositifs techniques. C'est-à-dire la disponibilité de l'approvisionnement en eau chaude, des systèmes de ventilation, de la climatisation et du type de système de chauffage.

Pour une chambre simple. Par exemple, les salles de stockage n'ont pas besoin d'être maintenues à une température confortable.

Nombre de points d'alimentation eau chaude... Plus il y en a, plus le système est chargé.

La superficie des surfaces vitrées. Les pièces avec portes-fenêtres perdent une quantité importante de chaleur.

Termes supplémentaires. Dans les immeubles résidentiels, cela peut être le nombre de pièces, de balcons et de loggias et de salles de bains. Dans l'industrie - le nombre de jours ouvrables dans une année civile, les équipes, la chaîne technologique du processus de production, etc.

Conditions climatiques de la région. Lors du calcul des pertes de chaleur, les températures de la rue sont prises en compte. Si les différences sont insignifiantes, une petite quantité d'énergie sera dépensée pour la compensation. Tandis qu'à -40 °C en dehors de la fenêtre, il faudra des dépenses importantes.

Caractéristiques des techniques existantes

Les paramètres inclus dans le calcul de la charge thermique sont en SNiP et GOST. Ils ont également des coefficients de transfert de chaleur spéciaux. A partir des passeports des équipements inclus dans le système de chauffage, des caractéristiques numériques sont extraites concernant un radiateur de chauffage spécifique, une chaudière, etc. Et aussi traditionnellement :

Consommation de chaleur, prise au maximum pour une heure de fonctionnement du système de chauffage,

Flux de chaleur maximal d'un radiateur

Consommation totale de chaleur sur une certaine période (le plus souvent - la saison); si un calcul horaire de la charge sur le réseau de chaleur est requis, alors le calcul doit être effectué en tenant compte de la différence de température au cours de la journée.

Les calculs effectués sont comparés à la zone de transfert de chaleur de l'ensemble du système. L'indicateur est assez précis. Certains écarts se produisent. Par exemple, pour les bâtiments industriels, il faudra prendre en compte la réduction de la consommation d'énergie thermique les week-ends et jours fériés, et dans les locaux d'habitation la nuit.

Les méthodes de calcul des systèmes de chauffage ont plusieurs degrés de précision. Des calculs assez complexes doivent être utilisés pour minimiser l'erreur. Moins schémas précis sont utilisées si l'objectif n'est pas d'optimiser les coûts du système de chauffage.

Méthodes de calcul de base

A ce jour, le calcul de la charge thermique pour chauffer un bâtiment peut être effectué de l'une des manières suivantes.

Trois principaux

  1. Pour le calcul, des indicateurs agrégés sont retenus.
  2. Les indicateurs des éléments structurels du bâtiment sont pris comme base. Le calcul du volume d'air interne qui va se réchauffer sera également important ici.
  3. Tous les objets inclus dans le système de chauffage sont calculés et additionnés.

Un exemplaire

Il existe également une quatrième option. Il a une erreur assez importante, car les indicateurs sont pris très moyennés, ou ils ne suffisent pas. Voici cette formule - Q de = q 0 * a * V H * (t EH - t NRO), où :

  • q 0 - caractéristique thermique spécifique du bâtiment (le plus souvent déterminée par la période la plus froide),
  • a - facteur de correction (dépend de la région et est tiré de tableaux prêts à l'emploi),
  • V H - volume calculé sur les plans extérieurs.

Exemple de calcul simple

Pour un bâtiment avec des paramètres standards (hauteur de plafond, taille des pièces et bonne caractéristiques d'isolation thermique), vous pouvez appliquer un simple rapport de paramètres ajusté pour un facteur en fonction de la région.

Supposons qu'un immeuble résidentiel soit situé dans la région d'Arkhangelsk et que sa superficie soit de 170 m². m. La charge thermique sera de 17 * 1,6 = 27,2 kW / h.

Cette définition des charges thermiques ne prend pas en compte de nombreux facteurs importants. Par exemple, les caractéristiques structurelles de la structure, la température, le nombre de murs, le rapport des surfaces des murs et des ouvertures de fenêtres, etc. Par conséquent, de tels calculs ne conviennent pas aux projets sérieux du système de chauffage.

Cela dépend du matériau à partir duquel ils sont fabriqués. Le plus souvent aujourd'hui, des radiateurs bimétalliques, en aluminium, en acier et beaucoup moins souvent en fonte sont utilisés. Chacun d'eux a son propre taux de transfert de chaleur (production de chaleur). Les radiateurs bimétalliques avec une distance entre les axes de 500 mm, en moyenne, ont 180 - 190 watts. Les radiateurs en aluminium ont presque les mêmes performances.

La dissipation thermique des radiateurs décrits est calculée par section. Les radiateurs en tôle d'acier ne sont pas séparables. Par conséquent, leur transfert de chaleur est déterminé en fonction de la taille de l'ensemble de l'appareil. Par exemple, la puissance thermique d'un radiateur double rangée d'une largeur de 1 100 mm et d'une hauteur de 200 mm sera de 1 010 W, et un radiateur panneau en acier d'une largeur de 500 mm et d'une hauteur de 220 mm sera de 1 644 W.

Le calcul d'un radiateur de chauffage par surface comprend les paramètres de base suivants :

Hauteur sous plafond (standard - 2,7 m),

Puissance thermique (par m² - 100 W),

Un mur extérieur.

Ces calculs montrent que pour chaque 10 m². m nécessite 1 000 watts de puissance thermique. Ce résultat est divisé par la puissance calorifique d'une section. La réponse est le nombre requis de sections de radiateur.

Pour les régions du sud de notre pays, ainsi que pour celles du nord, des coefficients décroissants et croissants ont été développés.

Calcul moyen et précis

En tenant compte des facteurs décrits, le calcul moyenné est effectué selon le schéma suivant. Si pour 1 m² m nécessite 100 W de flux de chaleur, puis une pièce de 20 m². m devrait recevoir 2 000 watts. Un radiateur (un bilame ou en aluminium populaire) de huit sections alloue environ Diviser 2000 par 150, nous obtenons 13 sections. Mais il s'agit d'un calcul à assez grande échelle de la charge thermique.

L'exact a l'air un peu intimidant. Rien de vraiment compliqué. Voici la formule :

Q t = 100 W / m2 × S (locaux) m2 × q 1 × q 2 × q 3 × q 4 × q 5 × q 6 × q 7, où:

  • q 1 - type de vitrage (normal = 1,27, double = 1,0, triple = 0,85) ;
  • q 2 - isolation des murs (faible ou absente = 1,27, mur doublé de 2 briques = 1,0, moderne, élevé = 0,85) ;
  • q 3 - le rapport entre la surface totale des ouvertures de fenêtre et la surface au sol (40 % = 1,2, 30 % = 1,1, 20 % - 0,9, 10 % = 0,8);
  • q 4 - Température extérieure(pris valeur minimum: -35 o C = 1,5, -25 o C = 1,3, -20 o C = 1,1, -15 o C = 0,9, -10 o C = 0,7) ;
  • q 5 - le nombre de murs extérieurs dans la pièce (tous les quatre = 1,4, trois = 1,3, pièce d'angle = 1,2, un = 1,2);
  • q 6 - type de salle de calcul au dessus de la salle de calcul (grenier froid = 1,0, grenier chaud = 0,9, séjour chauffé = 0,8) ;
  • q 7 - 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).

N'importe laquelle des méthodes décrites peut être utilisée pour calculer la charge thermique immeuble.

Calcul approximatif

Les conditions sont les suivantes. La température minimale en saison froide est de -20 o C. Salle 25 m². m² avec triple vitrage, fenêtres double vitrage, hauteur sous plafond 3,0 m, murs en deux briques et un grenier non chauffé. Le calcul sera le suivant :

Q = 100 W / m2 × 25 m 2 × 0,85 × 1 × 0,8 (12 %) × 1,1 × 1,2 × 1 × 1,05.

Le résultat, 2 356,20, est divisé par 150. En conséquence, il s'avère que 16 sections doivent être installées dans la pièce avec les paramètres spécifiés.

Si vous devez calculer en gigacalories

En l'absence de compteur d'énergie thermique sur un circuit de chauffage ouvert, le calcul de la charge thermique pour le chauffage du bâtiment est calculé par la formule Q = V * (T 1 - T 2) / 1000, où :

  • V - la quantité d'eau consommée par le système de chauffage, calculée en tonnes ou en m 3,
  • T 1 est un nombre indiquant la température de l'eau chaude, mesurée en ° C, et pour les calculs, la température correspondant à une certaine pression dans le système est prise. Cet indicateur a son propre nom - enthalpie. Si de manière pratique il n'est pas possible de supprimer les indicateurs de température, ils ont recours à l'indicateur moyen. Il se situe entre 60 et 65 °C.
  • T 2 - température eau froide... Il est assez difficile de le mesurer dans le système, c'est pourquoi des indicateurs constants ont été développés qui dépendent du régime de température extérieur. Par exemple, dans l'une des régions, pendant la saison froide, cet indicateur est pris égal à 5, en été - 15.
  • 1000 est le coefficient pour obtenir le résultat immédiatement en gigacalories.

Dans le cas d'un circuit fermé, la charge thermique (gcal/h) est calculée de manière différente :

Q de = α * q o * V * (t in - t n.r) * (1 + K n.r) * 0,000001,


Le calcul de la charge thermique s'avère quelque peu élargi, mais c'est cette formule qui est donnée dans la littérature technique.

De plus en plus, afin d'améliorer l'efficacité du système de chauffage, ils ont recours aux bâtiments.

Ces travaux sont réalisés dans l'obscurité. Pour un résultat plus précis, il faut observer la différence de température entre la pièce et la rue : elle doit être d'au moins 15 o. Les lampes fluorescentes et les lampes à incandescence s'éteignent. Il est conseillé d'enlever les tapis et les meubles au maximum, ils renversent l'appareil, donnant quelques erreurs.

L'enquête est lente et les données sont enregistrées avec soin. Le schéma est simple.

La première étape des travaux se déroule à l'intérieur. L'appareil est déplacé progressivement des portes aux fenêtres, ce qui donne Attention particulière coins et autres joints.

La deuxième étape est l'examen des murs extérieurs du bâtiment avec une caméra thermique. Tout de même, les joints sont soigneusement examinés, notamment la liaison avec la toiture.

La troisième étape est le traitement des données. Tout d'abord, l'appareil le fait, puis les lectures sont transférées à l'ordinateur, où les programmes correspondants terminent le traitement et donnent le résultat.

Si l'enquête a été réalisée par un organisme agréé, celui-ci publiera, sur la base des résultats des travaux, un rapport contenant des recommandations obligatoires. Si le travail a été effectué personnellement, vous devez vous fier à vos connaissances et, éventuellement, à l'aide d'Internet.

Perte de chaleur annuelle du bâtiment Q ts , kWh, devrait être déterminé par la formule

où est la somme des pertes de chaleur à travers les structures d'enceinte des locaux, W ;

t v- la moyenne pondérée par le volume du bâtiment, la température de conception de l'air intérieur, ;

t N.-É.- la température moyenne de la période de cinq jours la plus froide avec une sécurité de 0,92, С, prise selon TKP/1/ ;

- le nombre de degrés-jours de la période de chauffe, jours.

8.5.4. Consommation annuelle totale d'énergie thermique pour le chauffage et la ventilation du bâtiment

Consommation annuelle totale d'énergie thermique pour le chauffage et la ventilation du bâtiment Q s, kWh, doit être déterminé par la formule

Q s = Q ts Q hs 1 , (7)

Q ts- déperditions thermiques annuelles du bâtiment, kWh ;

Q hs- apport calorifique annuel des appareils électriques, de l'éclairage, des équipements technologiques, des communications, des matériaux, des personnes et d'autres sources, kWh ;

 1 - coefficient pris selon le tableau 1 en fonction du mode de régulation du système de chauffage du bâtiment.

Tableau 8.1

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

8.5.5. Consommation spécifique d'énergie thermique pour le chauffage et la ventilation

Consommation spécifique d'énergie thermique pour le chauffage et la ventilation des bâtiments q UNE, Wh / (m 2  ° Сjour), et q V, W · h / (m 3  ° Сjour), doit être déterminé par les formules :

Q s- consommation annuelle totale d'énergie thermique pour le chauffage et la ventilation du bâtiment, kWh ;

F de - surface chauffée du bâtiment, m 2, déterminée le long du périmètre intérieur des structures d'enceinte verticales extérieures ;

V de- volume du bâtiment chauffé, m 3 ;

- le nombre de degrés-jours de la période de chauffe, ° Сjour.

8.5.6. Consommation spécifique standard d'énergie thermique pour le chauffage et la ventilation

La consommation spécifique standard d'énergie thermique pour le chauffage et la ventilation des bâtiments résidentiels et publics est indiquée dans le tableau 8.2.

Tableau 8.2

Nom

rationnement des objets

Consommation spécifique standard d'énergie thermique

pour le chauffage et la ventilation

pour ventilation avec induction artificielle

q UNE n, Wh / (m 2 Cjour)

q V n, Wh / (m 3 Сjour)

q h dans, Wh / (m 3 Сjour)

1 Bâtiments résidentiels (9 étages et plus) avec murs extérieurs de :

panneaux sandwich

béton monolithique

matériaux de la pièce

2 Bâtiments résidentiels (6-8 étages) avec murs extérieurs de :

panneaux sandwich

matériaux de la pièce

3 Bâtiments résidentiels (4-5 étages) avec murs extérieurs de :

panneaux sandwich

matériaux de la pièce

4 bâtiments résidentiels (2-3 étages) avec des murs extérieurs faits de matériaux en pièces

5 chalets, bâtiments résidentiels type de domaine, y compris les mansardes

6 Jardins d'enfants avec murs extérieurs en :

panneaux sandwich

matériaux de la pièce

7 Jardins d'enfants avec piscine dont les murs extérieurs sont constitués de :

panneaux sandwich

matériaux de la pièce

8 Écoles avec murs extérieurs en :

panneaux sandwich

matériaux de la pièce

9 Polycliniques avec murs extérieurs en :

panneaux sandwich

matériaux de la pièce

10 Cliniques avec piscine ou gymnase avec murs extérieurs en :

panneaux sandwich

matériaux de la pièce

11 Bâtiment administratif avec murs extérieurs en :

panneaux sandwich

matériaux de la pièce

Remarques (modifier)

1 Les valeurs de la consommation spécifique standard d'énergie thermique pour le chauffage sont déterminées avec un coefficient de vitrage égal à : pour la pos. 1-4 - 0,18 ; pour pos. 5 - 0,15.

2 Les valeurs de la consommation spécifique d'énergie thermique pour la ventilation à induction artificielle sont données à titre indicatif.

La durée de fonctionnement des systèmes de ventilation forcée des bâtiments publics pendant la période de chauffage a été déterminée sur la base des données initiales suivantes :

Pour les maternelles : 5 jours semaine de travail et journée de travail de 12 heures;

Pour les écoles d'enseignement général : semaine de travail de 6 jours et journée de travail de 12 heures ;

Pour les immeubles de bureaux : semaine de travail de 5 jours et journée de travail de 10 heures.

La description:

L'un des domaines clés pour améliorer l'efficacité énergétique de l'économie est de réduire la consommation d'énergie des bâtiments en construction et en exploitation. L'article aborde les principaux indicateurs affectant la détermination de la consommation énergétique annuelle pour le fonctionnement du bâtiment.

Détermination de la consommation annuelle d'énergie pour l'entretien du bâtiment

A. L. Naumov, directeur général de NPO Termek LLC

G.A. Smaga, Directeur technique ANO "RUSDEM"

E.O.Shilkrot, diriger laboratoire de JSC "TsNIIPromzdaniy"

L'un des domaines clés pour améliorer l'efficacité énergétique de l'économie est de réduire la consommation d'énergie des bâtiments en construction et en exploitation. L'article aborde les principaux indicateurs affectant la détermination de la consommation énergétique annuelle pour le fonctionnement du bâtiment.

Jusqu'à présent, dans la pratique de la conception, en règle générale, seuls les calculs charges maximales pour les systèmes de consommation de chaleur et d'électricité, la consommation annuelle d'énergie pour l'ensemble des systèmes de génie du bâtiment n'était pas standardisée. Le calcul de la consommation de chaleur pour la période de chauffe avait un caractère de référence et de conseil.

Des tentatives ont été faites pour contrôler au stade de la conception la consommation annuelle d'énergie thermique pour les systèmes de chauffage, de ventilation et d'alimentation en eau chaude.

En 2009, la norme AVOK « Passeport énergétique du projet de construction selon SNiP 23-02, MGSN 2.01 et MGSN 4.19 » a été développée pour Moscou.

Dans ce document, il a été largement possible d'éliminer les lacunes des méthodes précédentes pour déterminer les indicateurs énergétiques spécifiques d'un bâtiment pour la période de chauffage, mais en même temps, de notre point de vue, cela doit également être clarifié.

Ainsi, l'utilisation des degrés-jours comme argument pour déterminer la consommation unitaire de chaleur d'un complexe ne semble pas tout à fait correcte, et pour déterminer la consommation unitaire d'électricité, elle est illogique. Les pertes de chaleur par transmission dans les zones où la température de l'air extérieur est différente sont approximativement les mêmes, car elles sont corrigées par la valeur de la résistance de transfert de chaleur. La consommation de chaleur pour chauffer l'air de ventilation dépend directement de la température de l'air extérieur. Il est conseillé d'établir des indicateurs de consommation d'énergie spécifique pour 1 m 2, en fonction de la zone climatique.

Pour tous les bâtiments résidentiels et publics, lors de la détermination des charges thermiques des systèmes de chauffage et de ventilation pour la période de chauffage, la même durée (pour une région donnée) de la période de chauffage, la température moyenne de l'air extérieur et l'indicateur correspondant de degré-jour sont pris. La durée de la période de chauffage est déterminée pour les organismes de fourniture de chaleur à partir de la condition d'établissement de la température quotidienne moyenne de l'air extérieur pour une période de 5 jours +8 C, et pour un certain nombre de les établissements d'enseignement+10 C. Selon la pratique à long terme de l'exploitation de la plupart des bâtiments au siècle dernier, à une telle température extérieure, le niveau de génération de chaleur interne et d'ensoleillement ne permettait pas à la température de l'air intérieur de descendre en dessous de + 18 ... + 20 C.

Beaucoup de choses ont changé depuis : les exigences en matière de protection thermique des clôtures extérieures des bâtiments ont considérablement augmenté, la consommation d'énergie des ménages a augmenté, l'alimentation électrique du personnel des bâtiments publics a considérablement augmenté.

Évidemment, la température intérieure + 18 ... + 20 C est fournie à ce moment par le dégagement de chaleur interne et l'ensoleillement. Écrivons le rapport suivant :

Ici, Q vn, t v, t n, ΣR ogr sont respectivement la valeur du dégagement de chaleur interne et de l'ensoleillement, la température de l'air interne et externe, la résistance moyenne pondérée en surface au transfert de chaleur des clôtures externes.

Lorsque les valeurs de Q int et ΣR ogr changent, on obtient (par rapport à celles prises en charge) :

(2)

Étant donné que les valeurs de Q nn et ΣR ogr ont augmenté, dans les conditions modernes, la valeur de tn diminuera, ce qui entraînera une réduction de la durée de la période de chauffage.

En conséquence, dans un certain nombre de nouveaux bâtiments résidentiels, la demande réelle de chauffage est passée à une température extérieure de + 3 ... + 5 C, et dans les bureaux avec un horaire chargé à 0 ... + 2 C et même inférieur. Cela signifie que les systèmes de chauffage dotés d'une régulation et d'une automatisation adéquates bloqueront l'alimentation en chaleur du bâtiment jusqu'à ce que la température extérieure appropriée soit atteinte.

Ces circonstances peuvent-elles être négligées ? Réduction de la durée de la période de chauffe selon les observations météorologiques à Moscou pour 2008 lors du passage du "standard" Température extérieure+8 C à partir de 216 jours diminue à +4 C à 181 jours, à +2 C à 128 jours et à 0 C à 108 jours. L'indicateur de degré-jour diminue, respectivement, à 81, 69 et 51 % de la ligne de base à +8 C.

Le tableau montre les données traitées des observations météorologiques pour 2008.

Variation de la charge annuelle sur le système de chauffage
selon la durée de la période de chauffe
Température de l'air extérieur à la fin de la période de chauffage du bâtiment, о С Durée de la période de chauffage, jours indicateur GS
+10 252 4 189 110
+8 216 3 820 100
+6 202 3 370 88
+4 181 3 091 81
+2 128 2 619 69
0 108 1 957 51
-2 72 1 313 34
-4 44 1 080 28
-6 23 647 17

Il n'est pas difficile de montrer par un exemple les erreurs probables de sous-estimation de la durée réelle de la période de chauffage. Prenons l'exemple d'un immeuble de grande hauteur donné dans la norme ABOK :

Les déperditions thermiques par les enceintes extérieures pendant la période de chauffage sont égales à 7 644 445 kWh ;

L'apport de chaleur pendant la période de chauffage s'élèvera à 2 614 220 kWh ;

La dissipation thermique interne pendant la période de chauffage avec un indicateur spécifique de 10 W / m 2 s'élèvera à 7 009 724 kWh / m 2.

En supposant que le système de ventilation fonctionne avec la pression de l'air et la température air soufflé est égale à la température de l'air normalisée dans le local, la charge sur le système de chauffage sera la somme du bilan des déperditions thermiques, des apports thermiques internes et de l'ensoleillement selon la formule proposée dans la norme :

où Q ht est la perte de chaleur du bâtiment ;

Q int - apport de chaleur provenant de l'ensoleillement ;

Q z - dégagement de chaleur interne ;

, ς, β - facteurs de correction : ν = 0,8 ; = 1 ;

En substituant nos valeurs dans la formule (3), nous obtenons Q i v = 61 822 kWh.

Autrement dit, selon le modèle de calcul de la norme, la charge annuelle sur le système de chauffage est négative et il n'y a pas besoin de chauffer le bâtiment.

En fait, ce n'est pas le cas, la température de l'air extérieur, à laquelle le bilan des pertes de chaleur de transmission et des gains de chaleur internes, compte tenu du rayonnement, est d'environ +3 C. Les pertes de chaleur de transmission au cours de cette période s'élèveront à 4 070 000 kWh et les gains de chaleur internes avec un facteur de réduction de 0,8 à 3 200 000 kWh. La charge sur le système de chauffage sera de 870 000 kWh.

Le calcul de la consommation annuelle d'énergie thermique dans les bâtiments résidentiels nécessite également une clarification similaire, qui est facile à montrer avec un exemple.

Déterminons à quelle température de l'air extérieur au printemps et en automne l'équilibre se produit perte de chaleur du bâtiment, y compris la ventilation naturelle et l'apport de chaleur dû à l'ensoleillement et à la chaleur domestique. Les données initiales sont extraites d'un exemple de bâtiment de 20 étages à une section issu d'un passeport énergétique :

La surface des clôtures extérieures - 10 856 m 2;

Le coefficient de transfert thermique réduit est de 0,548 W / (m 2 C);

Dissipation thermique interne dans la zone résidentielle - 15,6 W / m2, dans la zone publique - 6,07 W / m2;

Taux de renouvellement d'air - 0,284 1 / h;

La quantité d'échange d'air est de 12 996 m 3 / h.

L'ensoleillement quotidien moyen calculé en avril sera de 76 626 W, en septembre-octobre - 47 745 W. La valeur estimée de la production de chaleur quotidienne moyenne est de 84 225 W.

Ainsi, le bilan des pertes de chaleur et des gains de chaleur au printemps se fera à une température de l'air extérieur de + 4,4 C, et en automne à + 7,2 C.

A ces températures de début et de fin de période de chauffe, sa durée diminuera sensiblement. Ainsi, l'indicateur degré-jour et la consommation annuelle de chaleur pour le chauffage et la ventilation par rapport à l'« approche standard » devraient être réduits d'environ 12 %.

Il est possible de corriger le modèle calculé en fonction de la durée réelle de la période de chauffe en utilisant l'algorithme suivant :

Pour une région donnée, au moyen d'un traitement statistique des données météorologiques, on détermine la dépendance de la durée de la période de chauffage et de l'indicateur de degré-jour de la température extérieure (voir tableau).

Sur la base du bilan des déperditions thermiques de transmission, en tenant compte des infiltrations d'air et des gains de chaleur internes, en tenant compte de l'ensoleillement, on détermine la température « d'équilibre » de l'air extérieur, qui fixe les limites de la période de chauffage. Lors de la détermination des gains de chaleur dus à l'ensoleillement, des itérations sont effectuées, car l'intensité du rayonnement solaire incident varie en fonction des saisons.

Selon la table météorologique, la durée réelle de la période de chauffage et l'indicateur de degré-jour sont déterminés. En outre, selon des formules bien connues, les pertes de chaleur de transmission, les gains de chaleur et la charge sur le système de chauffage pendant la période de chauffage sont déterminés.

L'inclusion de la norme (1) dans la "perte de chaleur totale du bâtiment à travers l'enveloppe du bâtiment" de la consommation de chaleur pour le chauffage de l'air soufflé dans la formule de calcul principale doit être ajustée pour les raisons suivantes :

La durée de la période de fonctionnement des systèmes de chauffage et d'alimentation en chaleur des systèmes de ventilation dans cas général ne correspond pas. Dans certains bâtiments, l'alimentation en chaleur des systèmes de ventilation est assurée jusqu'à une température de l'air extérieur de + 14… + 16 C. Dans certains cas, même pendant la période froide de l'année, il est nécessaire de déterminer les charges thermiques sur la ventilation non pas par la chaleur "apparente", mais en tenant compte du transfert de chaleur enthalpique. Le fonctionnement des rideaux aérothermiques ne correspond pas toujours non plus au mode de chauffage.

- "L'approche consommateur", qui établit un équilibre entre le niveau de protection thermique des clôtures et les charges de chauffage, n'est pas correcte à appliquer aux systèmes de ventilation. L'apport de chaleur des systèmes de ventilation mécanique n'est pas directement lié au niveau de protection thermique des clôtures.

Il est également interdit d'étendre le coefficient β, "compte tenu de la consommation de chaleur supplémentaire du système de chauffage liée à la discrétion du flux thermique nominal de la gamme des appareils de chauffage ...", à la consommation de chaleur des systèmes de ventilation mécanique .

Il est possible de corriger le modèle de conception en fournissant un calcul séparé des charges thermiques sur les systèmes de chauffage et de ventilation mécanique. Pour les bâtiments civils avec ventilation naturelle, le modèle de conception peut être enregistré.

Les principales directions d'économie d'énergie dans les systèmes de ventilation mécanique sont l'utilisation de la chaleur de l'air extrait pour chauffer l'air soufflé et le système à débit d'air variable.

La norme devrait être complétée par des indicateurs appropriés de réduction des charges thermiques, ainsi qu'une section relative à la définition des charges énergétiques annuelles des systèmes de réfrigération et de climatisation. L'algorithme de calcul de ces charges est le même que pour le chauffage, mais en fonction de la durée réelle de la période de fonctionnement du système de climatisation et de l'indicateur de degrés-jours (enthalpies-jours) pendant les périodes transitoires et chaudes de l'année. Il est recommandé d'élargir l'approche consommateur pour les bâtiments climatisés en évaluant le niveau de protection thermique des clôtures extérieures, non seulement pour le froid, mais aussi pour la saison chaude.

Il est conseillé de réguler la consommation annuelle dans la norme énergie électrique systèmes d'ingénierie du bâtiment :

Entraînement de pompe dans les systèmes de chauffage, d'alimentation en eau, d'alimentation en froid ;

Entraînement de ventilateur dans les systèmes de ventilation et de climatisation ;

Entraînement de machine de réfrigération;

Consommation d'électricité pour l'éclairage.

La détermination de la consommation annuelle d'énergie électrique ne pose pas de difficultés méthodologiques.

L'indicateur de la compacité du bâtiment, qui est une valeur dimensionnelle, est le rapport de la surface totale des clôtures extérieures au volume du bâtiment (1/m), doit être précisé. Selon la logique de la norme, plus cet indicateur est bas, plus l'efficacité énergétique du bâtiment est élevée. Si nous comparons des bâtiments à deux étages dont les dimensions sont de 8 × 8 m, l'un d'une hauteur de 8 m et le second de 7 m, le premier aura un indice de compacité de 0,75 (1 / m) et le second pire - 0,786 (1 / m).

Dans le même temps, la surface calorifique du premier bâtiment sera de 24 m2 de plus avec la même surface utile et il sera plus énergivore.

Il est proposé d'introduire un autre indicateur sans dimension de la compacité d'un bâtiment - le rapport de la surface chauffée utile du bâtiment à la surface totale des clôtures extérieures. Cette valeur correspond à la fois aux normes de la norme (consommation d'énergie pour 1 m2 de surface), et à d'autres indicateurs spécifiques (surface par habitant, salarié, dégagement de chaleur spécifique interne, etc.). De plus, il caractérise sans ambiguïté l'intensité énergétique des solutions d'aménagement de l'espace - plus cet indicateur est bas, plus l'efficacité énergétique est élevée :

K s = S o / S général, (4)

où S total est la surface totale des enceintes de chauffage externes ;

S o - zone chauffée de l'immeuble.

Il est fondamentalement important d'introduire dans le passeport énergétique la capacité de prendre en compte les caractéristiques du projet pour la régulation, l'automatisation et la gestion des systèmes d'ingénierie :

Passage automatique des systèmes de chauffage en mode veille ;

Algorithme de contrôle des systèmes de ventilation avec variation de la température de l'air soufflé et de sa consommation ;

Dynamique des systèmes de réfrigération, y compris ceux utilisant des accumulateurs de froid ;

Systèmes d'éclairage contrôlés avec détecteurs de présence et de lumière.

Les concepteurs doivent disposer d'un outil pour évaluer l'impact des solutions d'économie d'énergie sur l'intensité énergétique d'un bâtiment.

Il est conseillé d'inclure dans le passeport énergétique une section sur le suivi de la conformité de la consommation énergétique réelle du bâtiment avec les indicateurs de conception. Il n'est pas difficile d'y parvenir en se basant sur les indicateurs intégraux du comptage commercial domestique de la chaleur et de l'énergie électrique dépensée pour les systèmes de soutien technique, en utilisant les données réelles des observations météorologiques pour l'année.

Pour les bâtiments résidentiels il est conseillé de rapporter la dissipation thermique interne à la surface totale de l'appartement, et non à celle résidentielle. Dans les projets typiques, le rapport entre la surface habitable et le total varie considérablement et dans les bâtiments communs à « planification libre », il n'est pas du tout défini.

Pour les bâtiments publics il est conseillé d'introduire un indicateur de l'intensité thermique du mode de fonctionnement et de le classer, par exemple, en trois catégories, en fonction de l'hebdomadaire mode de fonctionnement, le rapport poids/puissance du lieu de travail et la surface par employé, et, en conséquence, établissent le dégagement de chaleur moyen. Il existe suffisamment de statistiques sur la dissipation thermique des équipements de bureau.

Si cet indicateur n'est pas réglementé, en introduisant des coefficients arbitraires pour l'utilisation d'équipements de bureau de 0,4, un remplissage non simultané d'une pièce de 0,7 peut être réalisé dans des locaux de bureaux avec un indicateur de dégagement de chaleur interne de 6 W / m 2 ( dans la norme - un exemple d'immeuble de grande hauteur). Dans la section d'approvisionnement en réfrigération de ce projet, la demande de froid calculée n'est pas inférieure à 100 W / m 2 et la valeur moyenne du dégagement de chaleur interne est fixée au niveau de 25 à 30 W / m 2.

La loi fédérale n° 261-FZ « sur les économies d'énergie et l'augmentation de l'efficacité énergétique » fixe la tâche de marquer l'efficacité énergétique des bâtiments à la fois au stade de la conception et pendant l'exploitation.

Il serait nécessaire dans les éditions ultérieures de la norme de prendre en compte les résultats des discussions dans le NP "ABOK" sur la prise en compte du dégagement de chaleur interne dans les bâtiments résidentiels en mode conception (détermination de la puissance installée des systèmes de chauffage) et sur le réglage des thermostats sur la température de l'air intérieur dans les appartements, équipés et non équipés d'appareils d'appartement comptable.

Les réalisations des spécialistes du NP "AVOK" - Yu. A. Tabunshchikov, VI Livchak, EG Malyavina, VG Gagarine, les auteurs de l'article - nous permettent de compter sur la création dans un avenir proche d'une méthodologie de détermination de la consommation énergétique des bâtiments qui prend en compte de manière adéquate les principaux facteurs du régime thermique de l'air.

NP "AVOK" invite tous les spécialistes intéressés à coopérer pour résoudre ce problème urgent.

Littérature

1. Rysin SA Installations de ventilation des usines de construction de machines : un manuel. - M. : Mashgiz, 1961.

2. Manuel sur la fourniture de chaleur et la ventilation en génie civil. - Kiev : Gosstroyizdat, 1959.

3. MGSN 2.01-99. Économie d'énergie dans les bâtiments.

4. SNiP 23-02-2003. Protection thermique des bâtiments.

5. MGSN 4.19-2005. Normes et règles temporaires pour la conception d'immeubles de grande hauteur multifonctionnels et de bâtiments complexes dans la ville de Moscou.

Créer un système de chauffage dans propre maison ou même dans un appartement en ville - une occupation extrêmement responsable. Il serait totalement déraisonnable d'acheter du matériel de chaudière, comme on dit, "à l'œil", c'est-à-dire sans prendre en compte toutes les caractéristiques du logement. En cela, il est fort possible que vous alliez à deux extrêmes : soit la puissance de la chaudière ne suffira pas - l'équipement fonctionnera "à fond", sans pause, mais ne donnera pas le résultat escompté, soit, au contraire , un appareil inutilement coûteux sera acquis, dont les capacités resteront totalement non réclamées.

Mais ce n'est pas tout. Il ne suffit pas d'acheter correctement la chaudière de chauffage nécessaire - il est très important de sélectionner et de disposer correctement les dispositifs d'échange de chaleur dans les locaux - radiateurs, convecteurs ou "sols chauds". Et encore une fois, se fier uniquement à son intuition ou aux « bons conseils » de ses voisins n'est pas l'option la plus raisonnable. En un mot, vous ne pouvez pas vous passer de certains calculs.

Bien entendu, idéalement, de tels calculs d'ingénierie thermique devraient être effectués par des spécialistes appropriés, mais cela coûte souvent beaucoup d'argent. N'est-ce vraiment pas intéressant d'essayer de le faire soi-même ? Cette publication montrera en détail comment le calcul du chauffage par surface de la pièce est effectué, en tenant compte de nombreuses nuances importantes. Par analogie, il sera possible d'effectuer, intégré dans cette page, aidera à effectuer les calculs nécessaires. La technique ne peut pas être qualifiée de complètement "sans péché", cependant, elle vous permet toujours d'obtenir le résultat avec un degré de précision tout à fait acceptable.

Les techniques de calcul les plus simples

Pour que le système de chauffage crée des conditions de vie confortables pendant la saison froide, il doit faire face à deux tâches principales. Ces fonctions sont étroitement liées les unes aux autres et leur division est plutôt arbitraire.

  • Le premier est de maintenir le niveau optimal de température de l'air dans tout le volume de la pièce chauffée. Bien sûr, le niveau de température peut varier quelque peu le long de la hauteur, mais cette différence ne devrait pas être significative. Un indicateur moyen de +20 ° C est considéré comme des conditions assez confortables - c'est cette température qui, en règle générale, est considérée comme la température initiale dans les calculs de génie thermique.

En d'autres termes, le système de chauffage doit être capable de chauffer un certain volume d'air.

Si nous voulons approcher avec une précision totale, alors pour locaux séparés v bâtiments résidentiels des normes pour le microclimat requis ont été établies - elles sont définies par GOST 30494-96. Un extrait de ce document se trouve dans le tableau ci-dessous :

But de la pièceTempérature de l'air, ° СHumidité relative,%Vitesse de l'air, m / s
optimalepermisoptimaleadmissible, maxoptimal, maxadmissible, max
Pour la saison froide
Salon20 2218 24 (20 24)45 ÷ 3060 0.15 0.2
Le même, mais pour salons dans les régions avec des températures minimales de - 31 ° et moins21 2320 24 (22 24)45 ÷ 3060 0.15 0.2
Cuisine19 2118 26N/NN/N0.15 0.2
Toilette19 2118 26N/NN/N0.15 0.2
Salle de bain, salle de bain combinée24 ÷ 2618 26N/NN/N0.15 0.2
Installations de loisirs et d'étude20 2218 2445 ÷ 3060 0.15 0.2
Couloir entre les chambres18 2016 2245 ÷ 3060 N/NN/N
Hall, escalier16-1814 20N/NN/NN/NN/N
Garde-manger16-1812 22N/NN/NN/NN/N
Pour la saison chaude (La norme ne concerne que les locaux d'habitation. Pour le reste - non normalisé)
Salon22 2520 2860 3065 0.2 0.3
  • La seconde est de compenser les pertes de chaleur à travers les éléments de la structure du bâtiment.

Le principal "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 à un certain minimum, mais même avec une isolation thermique de la plus haute qualité, il n'est pas encore possible de s'en débarrasser complètement. Les fuites d'énergie thermique vont dans toutes les directions - leur répartition approximative est indiquée dans le tableau :

Élément de structure du bâtimentValeur approximative de la perte de chaleur
Fondation, planchers au sol ou au-dessus des pièces du sous-sol (sous-sol) non chaufféesde 5 à 10%
« Ponts froids » à travers les joints mal isolés des structures du bâtimentde 5 à 10%
Lieux d'entrée ingénierie des communications(assainissement, approvisionnement en eau, conduites de gaz, câbles électriques, etc.)jusqu'à 5%
Murs extérieurs, selon le degré d'isolationde 20 à 30%
Fenêtres et portes extérieures de mauvaise qualitéenviron 20 ÷ 25%, dont environ 10% - par des joints non scellés entre les boîtes et le mur, et dus à la ventilation
Toitjusqu'à 20%
Ventilation et cheminéejusqu'à 25 ÷ 30%

Naturellement, pour faire face à de telles tâches, le système de chauffage doit avoir une certaine puissance thermique, et ce potentiel doit non seulement correspondre aux besoins généraux du bâtiment (appartement), mais aussi être correctement réparti entre les locaux, conformément aux leur région et un certain nombre d'autres facteurs importants.

Habituellement, le calcul est effectué dans le sens "du petit au grand". En termes simples, la quantité d'énergie thermique requise pour chaque pièce chauffée est calculée, les valeurs obtenues sont additionnées, environ 10% de la réserve est ajoutée (afin que l'équipement ne fonctionne pas à la limite de ses capacités) - et le résultat indiquera la puissance nécessaire à la chaudière de chauffage. Et les valeurs pour chaque pièce seront le point de départ pour calculer le nombre de radiateurs requis.

La méthode la plus simplifiée et la plus utilisée en milieu non professionnel est d'accepter le taux de 100 W d'énergie thermique pour chaque mètre carré Région:

Le mode de calcul le plus primitif est le rapport de 100 W/m²

Q = S× 100

Q- la puissance thermique requise pour la pièce ;

S- superficie de la pièce (m2) ;

100 - densité de puissance par unité de surface (W/m²).

Par exemple, une pièce 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 d'emblée qu'elle n'est d'application conditionnelle que lorsque hauteur standard plafonds - environ 2,7 m (acceptable - dans la plage de 2,5 à 3,0 m). De ce point de vue, le calcul deviendra plus précis non pas à partir de la surface, mais à partir du volume de la pièce.

Il est clair que dans ce cas la valeur de la puissance spécifique est calculée pour mètre cube... Il est pris égal à 41 W / m³ pour une maison en panneaux de béton armé, ou 34 W / m³ - en brique ou en d'autres matériaux.

Q = S × h× 41 (ou 34)

h- hauteur sous plafond (m) ;

41 ou 34 - puissance spécifique par unité de volume (W/m³).

Par exemple, la même pièce dans maison à panneaux, avec une hauteur sous plafond de 3,2 m :

Q= 17,6 x 3,2 x 41 = 2309 W 2,3 kW

Le résultat est plus précis, car il prend déjà en compte non seulement tout cotes linéaires locaux, mais même, dans une certaine mesure, les caractéristiques des murs.

Mais néanmoins, il est encore loin d'une réelle précision - de nombreuses nuances sont "en dehors des parenthèses". Comment effectuer des calculs plus proches des conditions réelles - dans la section suivante de la publication.

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Calcul de la puissance thermique requise en tenant compte des caractéristiques des locaux

Les algorithmes de calcul discutés ci-dessus peuvent être utiles pour l'"estimation" initiale, mais vous devez toujours vous y fier entièrement avec beaucoup de prudence. Même pour une personne qui ne comprend rien à la technique du chauffage des bâtiments, les valeurs moyennes indiquées peuvent sembler douteuses - elles ne peuvent pas être égales, par exemple, pour Territoire de Krasnodar et pour la région d'Arkhangelsk. De plus, une pièce est une pièce de conflit: l'une est située au coin de la maison, c'est-à-dire qu'elle a deux murs extérieurs et l'autre est protégée des pertes de chaleur par d'autres pièces sur trois côtés. De plus, une pièce peut avoir une ou plusieurs fenêtres, à la fois petites et très grandes, parfois même panoramiques. Et les fenêtres elles-mêmes peuvent différer par le matériau de fabrication et d'autres caractéristiques de conception. Et c'est loin d'être Liste complète- de telles caractéristiques sont visibles même à « l'œil nu ».

En un mot, il y a beaucoup de nuances qui affectent la perte de chaleur de chaque pièce en particulier, et il vaut mieux ne pas être paresseux, mais effectuer un calcul plus minutieux. Croyez-moi, selon la méthode proposée dans l'article, ce ne sera pas si difficile à faire.

Principes généraux et formule de calcul

Les calculs seront basés sur le même ratio : 100 W pour 1 mètre carré. Mais seule la formule elle-même "regorge" d'un nombre considérable de divers facteurs de correction.

Q = (S × 100) × a × b × c × d × e × f × g × h × i × j × k × l × m

Les lettres latines désignant les coefficients sont prises de manière complètement arbitraire, par ordre alphabétique, et n'ont aucun rapport avec les quantités standard acceptées 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.

Évidemment, plus il y a de murs extérieurs dans la pièce, plus la zone à travers laquelle se produit la perte de chaleur est grande. De plus, la présence de deux ou plusieurs murs extérieurs signifie également des coins - des endroits extrêmement vulnérables du point de vue de la formation de "ponts froids". Le facteur « a » corrigera cette caractéristique spécifique de la pièce.

Le coefficient est pris égal à :

- murs extérieurs Non(espace intérieur): a = 0,8;

- mur extérieur une: a = 1,0;

- murs extérieurs deux: a = 1,2;

- murs extérieurs Trois: a = 1,4.

  • "B" - coefficient qui prend en compte l'emplacement des murs extérieurs de la pièce par rapport aux points cardinaux.

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Même 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 sud de la maison reçoive de la chaleur des rayons du soleil, et les pertes de chaleur à travers lui sont plus faibles.

Mais les murs et les fenêtres orientés vers le nord ne "voient" jamais le Soleil. La partie Est de la maison, bien qu'elle « capte » les rayons du soleil du matin, n'en reçoit toujours aucun chauffage efficace.

Sur cette base, nous introduisons le coefficient "b":

- les murs extérieurs de la pièce font face Nord ou est: b = 1,1;

- les murs extérieurs de la pièce sont orientés vers Sud ou Ouest: b = 1,0.

  • "C" - coefficient tenant compte de la localisation des locaux par rapport à la "rose des vents" hivernale

Peut-être que cet amendement n'est pas si obligatoire pour les maisons situées dans des zones protégées. Mais parfois, les vents d'hiver dominants sont capables de faire leurs propres "ajustements durs" dans le bilan thermique du bâtiment. Naturellement, le côté au vent, c'est-à-dire « exposé » au vent, perdra beaucoup plus de corps que le côté sous le vent, opposé.

Sur la base des résultats d'observations météorologiques à long terme dans n'importe quelle région, la soi-disant "rose des vents" est compilée - un diagramme graphique montrant les directions des vents dominants en hiver et heure d'été de l'année. Ces informations peuvent être obtenues auprès du service hydrométéorologique local. Cependant, de nombreux habitants eux-mêmes, sans météorologues, savent parfaitement d'où soufflent principalement les vents en hiver et de quel côté de la maison ils balaient généralement les congères les plus profondes.

Si vous souhaitez effectuer des calculs avec une précision plus élevée, vous pouvez inclure dans la formule et le facteur de correction "c", en le prenant égal:

- côté au vent de la maison : c = 1,2;

- murs sous le vent de la maison : c = 1,0;

- un mur parallèle à la direction du vent : c = 1,1.

  • "D" - un facteur de correction qui prend en compte les particularités des conditions climatiques de la région où la maison a été construite

Naturellement, la quantité de chaleur perdue à travers toutes les structures du bâtiment dépendra beaucoup du niveau des températures hivernales. Il est tout à fait compréhensible que pendant l'hiver, les lectures du thermomètre "dansent" dans une certaine plage, mais pour chaque région, il existe un indicateur moyen des températures les plus basses caractéristiques de la période de cinq jours la plus froide de l'année (cela est généralement typique de janvier ). Par exemple, vous trouverez ci-dessous une carte schématique du territoire de la Russie, sur laquelle des valeurs approximatives sont affichées en couleurs.

Habituellement, cette valeur n'est pas difficile à préciser dans le service météorologique régional, mais vous pouvez, en principe, vous laisser guider par vos propres observations.

Ainsi, le coefficient "d", compte tenu des particularités du climat de la région, pour notre calcul en nous prenons égal à :

- à partir de - 35°С et en dessous : d = 1,5;

- de - 30° à - 34° С : d = 1,3;

- de - 25°С à - 29°С : d = 1,2;

- de - 20 ° à - 24 ° С : d = 1,1;

- de - 15°С à - 19°С : d = 1,0;

- de - 10° à - 14° С : d = 0,9;

- pas plus froid - 10° : d = 0,7.

  • "E" est un coefficient qui prend en compte le degré d'isolation des murs extérieurs.

La valeur totale des pertes de chaleur du bâtiment est directement liée au degré d'isolation de toutes les structures du bâtiment. Les murs sont l'un des "leaders" en termes de déperdition thermique. Par conséquent, la valeur de la puissance thermique nécessaire pour maintenir des conditions de vie confortables dans une pièce dépend de la qualité de leur isolation thermique.

La valeur du coefficient pour nos calculs peut être prise comme suit :

- les murs extérieurs ne sont pas isolés : e = 1,27;

- degré d'isolation moyen - murs en deux briques ou leur isolation thermique de surface est assurée par d'autres appareils de chauffage : e = 1,0;

- l'isolation a été réalisée efficacement, sur la base des calculs d'ingénierie thermique: e = 0,85.

Ci-dessous, au cours de cette publication, des recommandations seront données sur la manière de déterminer le degré d'isolation des murs et autres structures du bâtiment.

  • coefficient "f" - correction pour la hauteur des plafonds

Les plafonds, en particulier dans les maisons privées, peuvent varier en hauteur. Par conséquent, la puissance thermique pour chauffer l'une ou l'autre pièce de la même surface sera également différente dans ce paramètre.

Ce ne sera pas une grosse erreur d'accepter valeurs suivantes facteur de correction "f":

- hauteurs de plafond jusqu'à 2,7 m : f = 1,0;

- hauteur d'écoulement de 2,8 à 3,0 m : f = 1,05;

- hauteurs de plafond de 3,1 à 3,5 m : f = 1,1;

- hauteurs de plafond de 3,6 à 4,0 m : f = 1,15;

- hauteur sous plafond supérieure à 4,1 m : f = 1,2.

  • « g "- coefficient qui prend en compte le type d'étage ou de pièce située sous le sol.

Comme indiqué ci-dessus, le sol est l'une des sources importantes de déperdition de chaleur. Cela signifie qu'il est nécessaire de faire quelques ajustements dans le calcul pour cette caractéristique d'une pièce particulière. Le facteur de correction "g" peut être pris égal à :

- plancher froid au sol ou au-dessus d'une pièce non chauffée (par exemple, un sous-sol ou un sous-sol) : g= 1,4 ;

- plancher isolé au sol ou au dessus d'une pièce non chauffée : g= 1,2 ;

- une pièce chauffée se situe en dessous : g= 1,0 .

  • « h"- coefficient qui prend en compte le type de pièce située au dessus.

L'air chauffé par le système de chauffage 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 puissance thermique requise. Introduisons le coefficient "h", en tenant compte de cette particularité de la pièce calculée :

- le grenier "froid" est situé au dessus : h = 1,0 ;

- au dessus se trouve un grenier isolé ou une autre pièce isolée : h = 0,9 ;

- toute pièce chauffée se situe au dessus : h = 0,8 .

  • « i "- un coefficient qui prend en compte les particularités de la construction des fenêtres

Les fenêtres sont l'une des "voies principales" des fuites de chaleur. Naturellement, beaucoup dans cette affaire dépend de la qualité de la structure de la fenêtre elle-même. Les vieilles charpentes en bois, qui étaient auparavant couramment installées dans toutes les maisons, sont nettement inférieures en termes d'isolation thermique aux systèmes modernes à plusieurs chambres avec des fenêtres à double vitrage.

Sans mots, il est clair que les qualités d'isolation thermique de ces fenêtres sont très différentes.

Mais il n'y a pas d'uniformité complète entre les fenêtres PVZH. Par exemple, une unité à double vitrage à deux chambres (avec trois vitres) sera beaucoup plus chaude qu'une unité à une chambre.

Par conséquent, il est nécessaire d'entrer un certain coefficient "i", en tenant compte du type de fenêtres installées dans la pièce:

- la norme fenêtres en bois avec double vitrage conventionnel : je = 1,27 ;

- systèmes de fenêtres modernes avec une fenêtre à double vitrage à une chambre : je = 1,0 ;

- systèmes de fenêtres modernes avec double vitrage à deux ou trois chambres, y compris ceux avec remplissage à l'argon : je = 0,85 .

  • « j "- facteur de correction pour la surface totale du vitrage de la pièce

Peu importe fenêtres de haute qualité ni l'un ni l'autre ne l'étaient, il ne sera toujours pas possible d'éviter complètement la perte de chaleur à travers eux. Mais il est tout à fait clair qu'il n'y a aucun moyen de comparer une petite fenêtre avec vitrage panoramique presque tout le mur.

Tout d'abord, vous devez trouver le rapport entre les surfaces de toutes les fenêtres de la pièce et la pièce elle-même :

x =SD'ACCORD /SN.-É.

Sd'accord- surface totale des fenêtres dans la pièce;

SN.-É.- la superficie de la pièce.

En fonction de la valeur obtenue, le facteur de correction "j" est déterminé :

- x = 0 0,1 →j = 0,8 ;

- x = 0,11 0,2 →j = 0,9 ;

- x = 0,21 0,3 →j = 1,0 ;

- x = 0,31 0,4 →j = 1,1 ;

- x = 0,41 0,5 →j = 1,2 ;

  • « k"- coefficient donnant une correction pour la présence d'une porte d'entrée

Porte donnant sur la rue ou sur balcon non chauffé- c'est toujours une "échappatoire" supplémentaire pour le froid

Une porte donnant sur la rue ou sur un balcon ouvert peut apporter ses propres ajustements à l'équilibre thermique de la pièce - chaque ouverture s'accompagne de la pénétration d'une quantité considérable d'air froid dans la pièce. Par conséquent, il est logique de prendre en compte sa présence - pour cela, nous introduisons le coefficient "k", que nous prendrons égal à:

- Aucune porte: k = 1,0 ;

- une porte donnant sur la rue ou sur le balcon : k = 1,3 ;

- deux portes donnant sur la rue ou sur le balcon : k = 1,7 .

  • « l "- modifications possibles du schéma de raccordement du radiateur de chauffage

Peut-être que pour quelqu'un, cela semblera une bagatelle insignifiante, mais quand même - pourquoi ne pas prendre immédiatement en compte le schéma prévu pour le raccordement des radiateurs de chauffage. En effet, leur transfert de chaleur, et donc leur participation au maintien d'un certain équilibre de température dans la pièce, évolue assez sensiblement avec les différents types d'insertion des tuyaux d'amenée et de retour.

IllustrationType d'insert de radiateurLa valeur du coefficient "l"
Liaison diagonale : alimentation par le haut, "retour" par le basl = 1,0
Raccordement d'un côté : alimentation par le haut, "retour" par le basl = 1,03
Connexion bidirectionnelle: à la fois l'alimentation et le "retour" par le basl = 1,13
Connexion diagonale : alimentation par le bas, "retour" par le hautl = 1,25
Raccordement d'un côté : alimentation par le bas, "retour" par le hautl = 1,28
Connexion unidirectionnelle, et alimentation, et "retour" par le basl = 1,28
  • « m "- facteur de correction pour les caractéristiques du site d'installation des radiateurs de chauffage

Et, enfin, le dernier coefficient, qui est également associé aux particularités du raccordement des radiateurs de chauffage. Probablement, il est clair que si la batterie est installée ouvertement, n'est obstruée par rien d'en haut et de l'avant, alors elle donnera un transfert de chaleur maximal. Cependant, une telle installation n'est pas toujours possible - le plus souvent, les radiateurs sont partiellement cachés par les appuis de fenêtre. D'autres options sont également possibles. De plus, certains propriétaires, essayant d'intégrer les avants de chauffage dans l'ensemble intérieur créé, les masquent complètement ou partiellement avec des écrans décoratifs - cela affecte également considérablement la puissance calorifique.

S'il existe certains « contours » de comment et où les radiateurs seront montés, cela peut également être pris en compte lors de la réalisation des calculs en introduisant un coefficient spécial « m » :

IllustrationCaractéristiques de l'installation de radiateursLa valeur du coefficient "m"
Le radiateur est situé sur le mur ouvertement ou ne chevauche pas d'en haut avec un rebord de fenêtrem = 0,9
Le radiateur est recouvert d'en haut par un rebord de fenêtre ou une étagèrem = 1,0
Le radiateur est recouvert d'en haut par une niche murale en sailliem = 1,07
Le radiateur est recouvert d'en haut par un rebord de fenêtre (niche) et de l'avant - par un écran décoratifm = 1,12
Le radiateur est complètement enfermé dans un boîtier décoratifm = 1,2

Donc, avec la formule de calcul, il y a de la clarté. Certainement, certains lecteurs se saisiront immédiatement de la tête - ils disent que c'est trop difficile et encombrant. Cependant, si la question est abordée de manière systématique, ordonnée, alors il n'y a aucune difficulté du tout.

Tout bon propriétaire doit avoir un plan graphique de leurs « biens » avec leurs dimensions, et généralement - orientés vers les points cardinaux. Il n'est pas difficile de préciser les caractéristiques climatiques de la région. Il ne reste plus qu'à parcourir toutes les pièces avec un mètre ruban, pour clarifier certaines des nuances de chaque pièce. Les particularités du logement - "quartier vertical" en haut et en bas, l'emplacement des portes d'entrée, le schéma proposé ou existant pour l'installation de radiateurs de chauffage - personne, à l'exception des propriétaires, ne les connaît mieux.

Il est recommandé de rédiger immédiatement une feuille de calcul dans laquelle vous saisissez toutes les données nécessaires pour chaque pièce. Le résultat des calculs y sera également inscrit. Eh bien, les calculs eux-mêmes aideront à réaliser la calculatrice intégrée, dans laquelle tous les coefficients et ratios mentionnés ci-dessus sont déjà "établis".

S'il n'a pas été possible d'obtenir certaines données, vous pouvez bien entendu ne pas les prendre en compte, mais dans ce cas le calculateur "par défaut" calculera le résultat en tenant compte des conditions les moins favorables.

Vous pouvez considérer un exemple. Nous avons un plan de maison (pris complètement arbitraire).

Région avec un niveau de températures minimales de l'ordre de -20 ÷ 25 ° . Vents d'hiver dominants = nord-est. La maison est d'un étage, avec un grenier isolé thermiquement. Planchers isolés au sol. La connexion diagonale optimale des radiateurs a été choisie, qui sera installée sous les rebords de fenêtre.

Nous créons un tableau de quelque chose comme ceci :

La chambre, sa superficie, la hauteur sous plafond. Isolation du sol et du « quartier » dessus et dessousLe nombre de murs extérieurs et leur emplacement principal par rapport aux points cardinaux et à la « rose des vents ». Le degré d'isolation des mursNombre, type et taille des fenêtresLa présence de portes d'entrée (sur la rue ou sur le balcon)Puissance calorifique requise (dont 10% de réserve)
Superficie 78,5 m² 10,87 kW 11 kW
1. Hall d'entrée. 3,18 m². Plafond 2.8 m.Couvert au sol au sol. Au dessus - grenier isolé.Un, Sud, isolation moyenne. Côté sous le ventNonUne0,52 kW
2. Salle. 6,2 m². Plafond 2.9 m.Plancher isolé au sol. Au dessus - grenier isoléNonNonNon0,62 kW
3. Cuisine-salle à manger. 14,9 m². Plafond 2.9 M. Sol bien isolé au sol. Svehu - grenier isoléDeux. Sud, ouest. Degré moyen d'isolation. Côté sous le ventDeux fenêtres à double vitrage à une chambre, 1200 × 900 mmNon2.22kw
4. Chambre d'enfants. 18,3 m². Plafond 2,8 m.. Sol bien isolé au sol. Au dessus - grenier isoléDeux, Nord - Ouest. Haut degré isolation. Au ventDeux fenêtres à double vitrage, 1400 × 1000 mmNon2,6 kW
5. Chambre à coucher. 13,8 m². Plafond 2,8 m.. Sol bien isolé au sol. Au dessus - grenier isoléDeux, Nord, Est. Haut degré d'isolation. Côté au ventFenêtre simple, double vitrage, 1400 × 1000 mmNon1,73 kW
6. Salon. 18,0 m². Plafond 2,8 m Sol bien isolé. Grenier haut isoléDeux, Est, Sud. Haut degré d'isolation. Parallèle à la direction du ventQuatre fenêtres à double vitrage, 1500 × 1200 mmNon2,59 kW
7. La salle de bain est combinée. 4,12 m². Plafond 2,8 m Sol bien isolé. Au dessus se trouve un grenier isolé.Un, Nord. Haut degré d'isolation. Côté au ventUne chose. Cadre en bois avec double vitrage. 400 × 500 mmNon0,59 kW
LE TOTAL:

Ensuite, à l'aide du calculateur ci-dessous, nous effectuons un calcul pour chaque pièce (prenant déjà en compte 10 % de la réserve). Cela ne devrait pas prendre longtemps avec l'application recommandée. Après cela, il reste à résumer les valeurs obtenues pour chaque pièce - ce sera la puissance totale requise du système de chauffage.

Le résultat pour chaque pièce, en passant, aidera à choisir correctement le nombre requis de radiateurs de chauffage - il ne reste plus qu'à diviser par la puissance calorifique spécifique d'une section et à l'arrondir.



 


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