Özel bir evin ısı enerjisi ekipmanının ne kadar güce sahip olması gerektiğini bulmak için, termal hesaplamanın yapıldığı ısıtma sistemi üzerindeki toplam yükü belirlemek gerekir. Bu yazıda, bir binanın alanını veya hacmini hesaplamak için büyütülmüş bir yöntemden bahsetmeyeceğiz, ancak tasarımcıların kullandığı daha doğru bir yöntemi, daha iyi algı için sadece basitleştirilmiş bir formda sunacağız. Böylece, evin ısıtma sistemine 3 tip yük düşer:
- bina yapılarından (duvarlar, zeminler, çatılar) çıkan termal enerji kayıplarının telafisi;
- binaların havalandırılması için gerekli havanın ısıtılması;
- DHW ihtiyaçları için ısıtma suyu (buna bir kazan dahil olduğunda ve ayrı bir ısıtıcı olmadığında).
Dış çitlerden ısı kaybının belirlenmesi
İlk olarak, evin içini sokaktan ayıran bina yapılarının kaybettiği ısı enerjisini hesaplayan SNiP'nin formülünü sunalım:
Q \u003d 1 / R x (tv - tn) x S, burada:
- Q, yapıdan çıkan ısı tüketimidir, W;
- R - çit malzemesinden ısı transferine karşı direnç, m2ºС / W;
- S bu yapının alanıdır, m2;
- tv - evin içinde olması gereken sıcaklık, ºС;
- tn, en soğuk 5 gün için ortalama dış ortam sıcaklığıdır, ºС.
Referans için. Metodolojiye göre ısı kaybı hesabı her oda için ayrı ayrı yapılır. Görevi basitleştirmek için, kabul edilebilir bir ortalama 20-21 ºС sıcaklık varsayılarak binanın bir bütün olarak alınması önerilmektedir.
Her bir dış çit tipi için alan, pencerelerin, kapıların, duvarların ve çatılı zeminlerin ölçüldüğü ayrı ayrı hesaplanır. Bu, farklı kalınlıklarda farklı malzemelerden yapıldıkları için yapılır. Bu nedenle, hesaplama her tür yapı için ayrı ayrı yapılmalı ve ardından sonuçlar özetlenecektir. Muhtemelen ikamet ettiğiniz bölgedeki en soğuk sokak sıcaklığını uygulamadan biliyorsunuzdur. Ancak R parametresinin aşağıdaki formüle göre ayrı ayrı hesaplanması gerekecektir:
R = δ / λ, burada:
- λ, çit malzemesinin ısıl iletkenlik katsayısıdır, W/(mºС);
- δ metre cinsinden malzemenin kalınlığıdır.
Not.λ değeri bir referans değeridir, herhangi bir referans literatüründe bulmak kolaydır ve plastik pencereler için üreticiler size bu katsayıyı söyleyecektir. Aşağıda, bazı yapı malzemelerinin ısıl iletkenlik katsayılarını içeren bir tablo bulunmaktadır ve hesaplamalar için λ'nın operasyonel değerlerinin alınması gerekmektedir.
Örnek olarak, evin içi ve dışı arasındaki sıcaklık farkı 45 ºС olan 250 mm kalınlığında (2 tuğla) 10 m2 tuğla duvarın ne kadar ısı kaybedeceğini hesaplayalım:
R = 0,25 m / 0,44 W / (m ºС) = 0,57 m2 ºС / W.
Q \u003d 1 / 0,57 m2 ºС / G x 45 ºС x 10 m2 \u003d 789 W veya 0,79 kW.
Duvar farklı malzemelerden (yapı malzemesi artı yalıtım) oluşuyorsa, bunlar da yukarıdaki formüllere göre ayrı ayrı hesaplanmalı ve sonuçlar özetlenmelidir. Pencereler ve çatı kaplamaları aynı şekilde hesaplanır, ancak katlarda durum farklıdır. Her şeyden önce, bir bina planı çizmeniz ve şekildeki gibi 2 m genişliğinde bölgelere ayırmanız gerekir:
Şimdi her bölgenin alanını hesaplamalı ve dönüşümlü olarak ana formüle değiştirmelisiniz. R parametresi yerine aşağıdaki tabloda belirtilen bölge I, II, III ve IV için standart değerleri almanız gerekir. Hesaplamaların sonunda sonuçlar toplanır ve katlardan toplam ısı kaybını elde ederiz.
Havalandırma hava ısıtma tüketimi
Bilgisiz kişiler genellikle evdeki besleme havasının da ısıtılması gerektiğini dikkate almazlar ve bu ısı yükü de ısıtma sistemine düşer. İstesek de istemesek de soğuk hava hala dışarıdan eve girer ve onu ısıtmak için enerji gerekir. Ayrıca, tam teşekküllü bir besleme ve egzoz havalandırması, kural olarak, doğal bir dürtü ile özel bir evde çalışmalıdır. Havalandırma kanallarında ve kazan bacasında cereyan olması nedeniyle hava değişimi oluşur.
Düzenleyici belgelerde önerilen havalandırmadan kaynaklanan ısı yükünü belirleme yöntemi oldukça karmaşıktır. Bu yük, maddenin ısı kapasitesi üzerinden iyi bilinen formül kullanılarak hesaplanırsa oldukça doğru sonuçlar elde edilebilir:
Qvent = cmΔt, burada:
- Qvent - besleme havasını ısıtmak için gereken ısı miktarı, W;
- Δt - sokakta ve evin içindeki sıcaklık farkı, ºС;
- m dışarıdan gelen hava karışımının kütlesi, kg;
- c, 0,28 W / (kg ºС) olduğu varsayılan havanın ısı kapasitesidir.
Bu tür ısı yükünü hesaplamanın karmaşıklığı, ısıtılmış hava kütlesinin doğru belirlenmesinde yatmaktadır. Doğal havalandırma ile evin içine ne kadar girdiğini bulmak zor. Bu nedenle standartlara atıfta bulunulmakta fayda var, çünkü binalar gerekli hava değişimlerinin yapıldığı projelere göre inşa ediliyor. Ve yönetmelikler, çoğu odada hava ortamının saatte 1 kez değişmesi gerektiğini söylüyor. Daha sonra tüm odaların hacimlerini alıyoruz ve bunlara her banyo için hava tüketim oranlarını ekliyoruz - 25 m3 / s ve mutfak gaz sobası - 100 m3 / s.
Havalandırmadan ısıtmadaki ısı yükünü hesaplamak için, ortaya çıkan hava hacmi, yoğunluğunu tablodan farklı sıcaklıklarda öğrenerek kütleye dönüştürülmelidir:
Toplam besleme havası miktarının 350 m3/h, dış sıcaklığın eksi 20 ºº ve iç sıcaklığın artı 20 ºº olduğunu varsayalım. O zaman kütlesi 350 m3 x 1.394 kg / m3 = 488 kg olacak ve ısıtma sistemi üzerindeki ısı yükü Qvent = 0.28 W / (kg ºС) x 488 kg x 40 ºС = 5465.6 W veya 5.5 kW olacaktır.
DHW ısıtmasından kaynaklanan ısı yükü
Bu yükü belirlemek için aynı basit formülü kullanabilirsiniz, ancak şimdi suyu ısıtmak için harcanan termal enerjiyi hesaplamanız gerekir. Isı kapasitesi bilinmektedir ve 4.187 kJ/kg °С veya 1.16 W/kg °С tutarındadır. 4 kişilik bir ailenin tüm ihtiyaçları için 1 gün boyunca 55 °C'ye ısıtılmış 100 litre suya ihtiyacı olduğunu düşünürsek, bu sayıları formülde yerine koyuyoruz ve şunu elde ediyoruz:
QDHW \u003d 1,16 W / kg ° С x 100 kg x (55 - 10) ° С \u003d 5220 W veya günde 5,2 kW ısı.
Not. Varsayılan olarak, 1 litre suyun 1 kg'a eşit olduğu ve soğuk musluk suyunun sıcaklığının 10 °C olduğu varsayılır.
Ekipman gücü birimi her zaman 1 saat ve sonuçta ortaya çıkan 5,2 kW - güne atıfta bulunur. Ancak bu rakamı 24'e bölmek mümkün değil çünkü bir an önce sıcak su almak istiyoruz ve bunun için kazanın bir güç rezervine sahip olması gerekiyor. Yani bu yükün kalanına olduğu gibi eklenmesi gerekir.
Çözüm
Ev ısıtma yüklerinin bu hesaplaması, çok çalışmanız gerekse de, alana göre geleneksel yöntemden çok daha doğru sonuçlar verecektir. Nihai sonuç, güvenlik faktörü - 1.2 veya hatta 1.4 ile çarpılmalıdır ve hesaplanan değere göre kazan ekipmanını seçin. Standartlara göre termal yüklerin hesaplanmasını büyütmenin başka bir yolu videoda gösterilmektedir: