Što je to - specifična potrošnja topline za grijanje? U kojim se količinama mjeri specifična potrošnja toplinske energije za grijanje zgrade i, najvažnije, odakle dolaze njezine vrijednosti za izračune? U ovom ćemo članku upoznati jedan od osnovnih pojmova toplinskog inženjerstva i istodobno proučiti nekoliko srodnih pojmova. Pa, idemo.
Oprezno, druže! Ulazite u džunglu tehnologije grijanja.
Što je
Definicija
Definicija specifične potrošnje topline dana je u SP 23-101-2000. U skladu s dokumentom, ovo je naziv za količinu topline potrebne za održavanje normalizirane temperature u zgradi, odnosi se na jedinicu površine ili zapreminu i na još jedan parametar - stupanj-dani razdoblja grijanja.
Za što se koristi ovaj parametar? Prije svega - za procjenu energetske učinkovitosti zgrade (ili, koja je ista, kvalitete njezine izolacije) i planiranje troškova topline.
Zapravo, SNiP 23-02-2003 izravno kaže: specifična (po kvadratnom ili kubičnom metru) potrošnja toplinske energije za grijanje zgrade ne bi trebala prelaziti zadane vrijednosti. Što je bolja izolacija, grijanje zahtijeva manje energije.
Studijski dani
Barem jednom od korištenih izraza nedostaje pojašnjenje. Što su diplomski dani?
Ovaj se koncept izravno odnosi na količinu topline koja je potrebna za održavanje ugodne klime u grijanoj sobi zimi. Izračunava se pomoću formule GSOP = Dt * Z, gdje:
- GSOP - željena vrijednost;
- Dt je razlika između normalizirane unutarnje temperature zgrade (u skladu s trenutnim SNiP-om, trebala bi biti jednaka +18 do +22 C) i prosječne temperature najhladnijih pet zimskih dana.
- Z je duljina sezone grijanja (u danima).
Kao što možete pretpostaviti, vrijednost parametra određuje se klimatskim teritorijem, a za područje Rusije varira od 2000 (Krim, Krasnodarski teritorij) do 12000 (Chukotka Autonomous Okrug, Yakutia).
Jedinice
U kojim količinama se mjeri parametar koji nas zanima?
- SNiP 23-02-2003 koristi kJ / (m2 * C * dan) i, paralelno s prvom vrijednošću, kJ / (m3 * C * dan).
- Uz kilodžul, mogu se koristiti i druge jedinice topline - kilokalorije (Kcal), gigakalorije (Gcal) i kilovat-sati (kW * h).
Kako su povezani?
- 1 gigakalorija = 1.000.000 kilokalorija.
- 1 gigakalorija = 4184000 kilodžula.
- 1 gigakalorija = 1162,2222 kilovat-sati.
Zakonodavna osnova Ruske Federacije
ne vrijedi Uredio 26.06.2003
detaljne informacije
Dokument s imenom | „TOPLINSKA ZAŠTITA ZGRADA. GRAĐEVINSKI PROPISI. SNiP 23-02-2003 "(odobren dekretom Državnog odbora za izgradnju Ruske Federacije od 26.06.2003 N 113) |
Vrsta dokumenta | propisi, norme, pravila |
Tijelo domaćina | gosstroy rf |
broj dokumenta | SNIP 23-02-2003 |
Datum usvajanja | 01.01.1970 |
Datum revizije | 26.06.2003 |
Datum registracije u Ministarstvu pravosuđa | 01.01.1970 |
Status | Ne radi |
Objavljivanje |
|
Navigator | Bilješke (uredi) |
„TOPLINSKA ZAŠTITA ZGRADA. GRAĐEVINSKI PROPISI. SNiP 23-02-2003 "(odobren dekretom Državnog odbora za izgradnju Ruske Federacije od 26.06.2003 N 113)
Dodatak D. OBRAČUN POSEBNE POTROŠNJE TOPLINSKE ENERGIJE ZA GRIJANJE STAMBENIH I JAVNIH ZGRADA ZA GRIJALNO RAZDOBLJE
D.1. Procijenjena specifična potrošnja toplinske energije za grijanje zgrada za razdoblje grijanja q (des) _h, kJ / (m2 ° C dan) ili kJ / (m3 ° C dan), treba odrediti formulom
ili | , | (D. 1) |
gdje je Q (y) _h potrošnja toplinske energije za grijanje zgrade tijekom razdoblja grijanja, MJ;
A_h - zbroj površina stanova ili korisne površine prostorija zgrade, isključujući tehničke podove i garaže, m2;
V_h - zagrijani volumen zgrade, jednak volumenu ograničenom unutarnjim površinama vanjskih ograda zgrada, m3;
D_d - isto kao u formuli (1).
D.2. Potrošnja topline za grijanje zgrade tijekom razdoblja grijanja Q (y) _h, MJ, treba odrediti formulom
, (D.2) |
gdje je Q_h ukupni gubitak topline zgrade kroz vanjske ogradne konstrukcije, MJ, određen prema D.3;
Q_int - unos topline u kućanstvo tijekom razdoblja grijanja, MJ, određen prema D.6;
Q_s - unos topline kroz prozore i lampione od sunčevog zračenja tijekom razdoblja grijanja, MJ, određeno prema D.7;
nu je koeficijent smanjenja unosa topline zbog toplinske inercije zatvorenih konstrukcija; preporučena vrijednost je nu = 0,8;
zeta - koeficijent učinkovitosti automatske regulacije opskrbe toplinom u sustavima grijanja; preporučene vrijednosti:
zeta = 1,0 - u jednocijevnom sustavu s termostatima i s frontalnom automatskom regulacijom na ulazu ili u vodoravnom ožičenju stana;
zeta = 0,95 - u dvocijevnom sustavu grijanja s termostatima i sa centralnom automatskom regulacijom na ulazu;
zeta = 0,9 - u jednocijevnom sustavu s termostatima i sa središnjom automatskom regulacijom na ulazu ili u jednocijevnom sustavu bez termostata i s frontalnom automatskom regulacijom na ulazu, kao i u dvocijevnom sustavu grijanja s termostatima i bez automatske regulacije na ulazu;
zeta = 0,85 - u jednocijevnom sustavu grijanja s termostatima i bez automatske regulacije na ulazu;
zeta = 0,7 - u sustavu bez termostata i sa središnjim automatskim upravljanjem na ulazu s korekcijom za unutarnju temperaturu zraka;
zeta = 0,5 - u sustavu bez termostata i bez automatske regulacije na ulazu - centralna regulacija u centralnoj toplani ili kotlovnici;
beta_h je koeficijent koji uzima u obzir dodatnu potrošnju topline sustava grijanja povezanu s diskretnošću nominalnog toplinskog toka područja grijaćih uređaja, njihovim dodatnim gubicima topline kroz dijelove radijatora ograda, povišenom temperaturom zraka u kutne prostorije, gubitak topline cjevovoda koji prolaze kroz neogrevane prostorije za:
višesječne i druge proširene zgrade beta_h = 1,13;
zgrade tornja beta_h = 1,11;
zgrade s grijanim podrumima beta_h = 1,07;
zgrade s grijanim potkrovljem, kao i sa stanskim generatorima topline beta_h = 1,05.
D.3. Ukupni gubitak topline zgrade Q_h, MJ, tijekom razdoblja grijanja treba odrediti formulom
Q_h = 0,0864 x K_m x D_d x A (zbroj) _e, (D.3)
gdje je K_m ukupni koeficijent prolaska topline zgrade, W / (m2 ° C), određen formulom
K_m = K (tr) _m + K (inf) _m, (D.4)
K (tr) _m - smanjeni koeficijent prijenosa topline kroz vanjski omotač zgrade, W / (m2 ° C), određen formulom
, (D. 5) |
A_w, R (r) _w - površina, m2 i smanjena otpornost na prijenos topline, m2 · ° S / W, vanjskih zidova (isključujući otvore);
A_F, R (r) _F - isto, ispune svjetlosnih otvora (prozori, vitraji, lampe);
A_ed, R (r) _ed - isto za vanjska vrata i kapije;
A_c, R (r) _c - iste, kombinirane obloge (uključujući preko prozora zaljeva);
A_c1, R (r) _c1 - isti, potkrovni katovi;
A_f, R (r) _f - isti, podrumski podovi;
A_f1, R (r) _f1 - isto, preklapanja preko prilaza i ispod prozora zaljeva.
Pri projektiranju podova na tlu ili grijanim podrumima, umjesto A_f i R (r) _f stropova iznad podruma u formuli (D.5), područja A_f i smanjeni otpor prijenosa topline R (r) _f zidova u dodiru s tlom su zamijenjeni, a podovi su odvojeni po tlu zonama prema SNiP 41-01 i određuju odgovarajući A_f i R (r) _f;
n - isto kao u 5.4; za potkrovne stropove toplih potkrovlja i podrumske stropove tehničkih podzemlja i podruma s cjevovodima sustava grijanja i opskrbe toplom vodom u skladu s formulom (5);
D_d - isto kao u formuli (1), ° S · dan;
A (zbroj) _e - isto kao u formuli (10), m2;
K (inf) _m - uvjetni koeficijent prolaska topline zgrade, uzimajući u obzir gubitak topline zbog infiltracije i ventilacije, W / (m ° C), određen formulom
, (D.6) |
gdje je c specifični toplinski kapacitet zraka, jednak 1 kJ / (kg · ° S);
beta_v - koeficijent smanjenja volumena zraka u zgradi, uzimajući u obzir prisutnost unutarnjih ogradnih konstrukcija. U nedostatku podataka, uzmite beta_v = 0,85;
V_h i A (zbroj) _e - isti kao u formuli (10), m3, odnosno m2;
ro (ht) _a - prosječna gustoća dovodnog zraka za razdoblje grijanja, kg / m3
ro (ht) _a = 353 / [273 + 0,5 x (t_int + t_ext), (D.7)
n_a je prosječna brzina izmjene zraka zgrade tijekom razdoblja grijanja, h (-1), određena prema D.4;
t_int - isto kao u formuli (2), ° S;
t_ext - isto kao u formuli (3), ° S.
D.4. Prosječna brzina izmjene zraka u zgradi tijekom razdoblja grijanja n_a, h (-1), izračunava se iz ukupne izmjene zraka uslijed ventilacije i infiltracije prema formuli
, (D. 8) |
gdje je L_v količina zraka dovedena u zgradu s neorganiziranim dotokom ili standardizirana vrijednost s mehaničkom ventilacijom, m3 / h, jednaka:
a) stambene zgrade namijenjene građanima uzimajući u obzir socijalnu normu (s procijenjenom zauzetošću stana od 20 m2 ukupne površine ili manje po osobi) - 3A_l;
b) ostale stambene zgrade - 0,35 x 3 x A_l, ali ne manje od 30 m;
gdje je m procijenjeni broj stanovnika u zgradi;
c) javne i upravne zgrade uvjetno su prihvaćene za urede i uslužne objekte - 4A_l, za zdravstvene i obrazovne ustanove - 5A_l, za sportske, zabavne i predškolske ustanove - 6A_l;
A_l - za stambene zgrade - površina stambenih prostora, za javne zgrade - procijenjena površina utvrđena prema SNiP 31-05 kao zbroj površina svih prostorija, s izuzetkom hodnika, predvorja, prolaza, stubišta, dizala okna, unutarnje otvorene stepenice i rampe, a također i prostori namijenjeni za postavljanje inženjerske opreme i mreža, m2;
n_v je broj sati mehaničke ventilacije tijekom tjedna;
168 - broj sati u tjednu;
G_inf - količina zraka prodrlog u zgradu kroz zatvorene konstrukcije, kg / h: za stambene zgrade - zrak koji ulazi u stubišta tijekom dana razdoblja grijanja, određen u skladu s D.5; za javne zgrade - zrak koji ulazi kroz propuštanja u prozirnim konstrukcijama i vratima; dopušteno je prihvatiti za javne zgrade u neradno vrijeme G_inf = 0,5 x beta_v x V_h;
k - koeficijent obračuna utjecaja protoka topline u prozirnim strukturama, jednak za: spojeve zidnih ploča - 0,7; prozori i balkonska vrata s trostrukim odvojenim vezama - 0,7; isti, s dvostrukim odvojenim vezama - 0,8; isto, s uparenim preplatama - 0,9; isti, s pojedinačnim vezama - 1,0;
n_inf je broj sati obračuna infiltracije tijekom tjedna, h, jednak 168 za zgrade s uravnoteženom opskrbom i odvodnom ventilacijom i (168 - n_v) za zgrade u čijim se prostorijama održava tlak zraka tijekom rada mehaničke dovodne ventilacije ;
po (ht) _a, beta_v i V_h - isto kao u formuli (D.6).
D.5. Količinu infiltriranog zraka u stubište stambene zgrade zbog propuštanja u ispunama otvora treba odrediti prema formuli
, (D. 9) |
gdje su A_F i A_ed - za stubište, ukupna površina prozora i balkonskih vrata te vanjskih ulaznih vrata, m2;
R_a.F i R_a.ed - respektivno, za stubište, potreban otpor propuštanju zraka na prozorima i balkonskim vratima i vanjskim ulaznim vratima;
Delta P_F i Delta P_ed - za stubište, izračunata razlika tlaka vanjskog i unutarnjeg zraka za prozore i balkonska vrata te vanjska ulazna vrata određuje se formulom (13) za prozore i balkonska vrata uz zamjenu 0,55 za 0,28 i uz izračun specifične težine prema formuli (14) pri odgovarajućoj temperaturi zraka, Pa.
D.6. Ulaz topline u kućanstvo tijekom sezone grijanja Q_int, MJ, treba odrediti formulom
Q_int = 0,0864 q_int x z_ht x A_l, (D.10)
gdje je q_int vrijednost odvođenja topline u kućanstvu po 1 m2 životnog prostora ili procijenjena površina javne zgrade, W / m2, uzeta za:
a) stambene zgrade namijenjene građanima uzimajući u obzir socijalnu normu (s procijenjenom zauzetošću stana od 20 m2 ukupne površine ili manje po osobi) q_int = 17 W / m2;
b) stambene zgrade bez ograničenja socijalnih normi (s procijenjenom zauzetošću stana od 45 m2 ukupne površine ili više po osobi) q_int = 10 W / m2;
c) ostale stambene zgrade - ovisno o procijenjenoj zauzetosti stana interpolacijom vrijednosti q_int između 17 i 10 W / m2;
d) za javne i administrativne zgrade odvođenje topline u domaćinstvu uzima se u obzir prema procijenjenom broju ljudi (90 W / osoba) u zgradi, osvjetljenju (instaliranom snagom) i uredskoj opremi (10 W / m2), uzimajući u obzir računati radno vrijeme tjedno;
z_ht - isto kao u formuli (2), dana;
A_l - isto kao u D.4.
D.7. Dobivanje topline kroz prozore i lampione od sunčevog zračenja tijekom sezone grijanja Q_s, MJ, za četiri fasade zgrada orijentirane u četiri smjera, treba odrediti formulom
, (D.11) |
gdje su tau_F, tau_scy koeficijenti koji uzimaju u obzir zasjenjenost krovnog prozora, odnosno prozora i krovnih prozora neprozirnim elementima za punjenje, uzeti prema projektnim podacima; u nedostatku podataka, trebalo bi ih uzimati prema skupu pravila;
k_F, k_scy - koeficijenti relativnog prodora sunčevog zračenja za ispune koje propuštaju svjetlost, odnosno prozora i krovnih prozora, uzeti prema putovničkim podacima odgovarajućih proizvoda koji prenose svjetlost; u nedostatku podataka, trebalo bi ih uzimati prema skupu pravila; krovne prozore s kutom nagiba ispuna do horizonta od 45 ° i više treba smatrati vertikalnim prozorima, s kutom nagiba manjim od 45 ° - krovnim prozorima;
A_F1, A_F2, A_F3, A_F4 - površina svjetlosnih otvora fasada zgrade, orijentirana u četiri smjera, m2;
A_scy je površina krovnih prozora krovnih prozora zgrade, m2;
l_1, l_2, l_3, l_4 - prosječna vrijednost sunčevog zračenja na vertikalnim površinama tijekom razdoblja grijanja pod stvarnim uvjetima naoblake, orijentirane duž četiri pročelja zgrade, MJ / m2, određuje se metodologijom skupa pravila;
Napomena - Za srednje smjerove, količinu sunčevog zračenja treba odrediti interpolacijom;
l_hor je prosječna vrijednost sunčevog zračenja na vodoravnoj površini tijekom razdoblja grijanja pod stvarnim uvjetima naoblake, MJ / m2, određena prema skupu pravila.
DODATAK E
(potreban)
Normalizirani parametri
Nalaze se u prilozima SNiP-a 23-02-2003, tab. 8 i 9. Evo nekoliko ulomaka iz tablica.
Za obiteljske, prizemne samostojeće kuće
Grijano područje | Specifična potrošnja topline, kJ / (m2 * S * dan) |
Do 60 | 140 |
100 | 125 |
150 | 110 |
250 | 100 |
Za stambene zgrade, hotele i hostele
Broj etaža | Specifična potrošnja topline, kJ / (m2 * S * dan) |
1 — 3 | Prema tablici za obiteljske kuće |
4 — 5 | 85 |
6 — 7 | 80 |
8 — 9 | 76 |
10 — 11 | 72 |
12 i više | 70 |
Napominjemo: s povećanjem broja katova, stopa potrošnje topline značajno se smanjuje. Okolnost je jednostavna i očita: što je objekt jednostavnog geometrijskog oblika veći, to je veći omjer njegova volumena i površine. Iz istog razloga, jedinični troškovi grijanja ladanjske kuće smanjuju se s povećanjem grijane površine.
Proračuni
Gotovo je nemoguće izračunati točnu vrijednost gubitka topline proizvoljnom zgradom. Ali u dalekoj prošlosti stvorene su metode približnih izračuna koje daju prilično točne prosječne rezultate u granicama statistike. Ove sheme izračuna često se nazivaju skupnim izračunima pokazatelja.
Uz izlaz topline, često je potrebno izračunati dnevnu, satnu, godišnju potrošnju topline ili prosječnu potrošnju energije. Kako to učiniti? Evo nekoliko primjera.
Satna potrošnja topline za grijanje prema povećanim brojilima izračunava se po formuli Qod = q * a * k * (tvn-tno) * V, gdje:
- Qod - željena vrijednost u kilokalorijama.
- q je specifična vrijednost grijanja kuće u kcal / (m3 * C * sat). Traži se u referentnim knjigama za svaku vrstu zgrade.
- a je faktor korekcije ventilacije (u većini slučajeva je 1,05 - 1,1).
- k - koeficijent korekcije za klimatski teritorij (0,8 - 2,0 za različita klimatska područja).
- tvn - unutarnja temperatura u sobi (+18 - +22 S).
- tno - vanjska temperatura.
- V - broj zgrade zajedno s ogradnim konstrukcijama.
Kako bi se izračunala približna godišnja potrošnja topline za grijanje u zgradi specifične potrošnje od 125 kJ / (m2 * C * dan) i površine 100 m2, smještenoj na klimatskom teritoriju s parametrom GSOP = 6000, samo trebate pomnožiti 125 sa 100 (površina kuće) i sa 6000 (stupnjevni dani razdoblja grijanja). 125 * 100 * 6000 = 75.000.000 kJ, ili približno 18 gigakalorija, odnosno 20.800 kilovat sati.
Da bi se godišnja potrošnja preračunala u prosječnu toplinsku snagu opreme za grijanje, dovoljno je podijeliti je s duljinom sezone grijanja u satima. Ako traje 200 dana, prosječna snaga grijanja u gore navedenom slučaju bit će 20800/200/24 = 4,33 kW.
Izvori energije
Kako izračunati troškove izvora energije vlastitim rukama, znajući potrošnju topline?
Dovoljno je znati kalorijsku vrijednost odgovarajućeg goriva.
Najjednostavnije je izračunati potrošnju električne energije za grijanje kuće: ona je točno jednaka količini topline proizvedene izravnim grijanjem.
Dakle, prosječna snaga električnog kotla za grijanje u posljednjem slučaju koji smo razmatrali bit će jednaka 4,33 kilovata. Ako je cijena kilovat-sata topline 3,6 rubalja, tada ćemo dnevno trošiti 4,33 * 3,6 = 15,6 rubalja, 15 * 6 * 24 = 374 rubalja i bez toga.
Vlasnicima kotlova na kruto gorivo korisno je znati da su stope potrošnje drva za grijanje za grijanje oko 0,4 kg / kW * h. Stope potrošnje ugljena za grijanje su dva puta manje - 0,2 kg / kW * h.
Dakle, da biste vlastitim rukama izračunali prosječnu satnu potrošnju drva za ogrjev s prosječnom snagom grijanja od 4,33 KW, dovoljno je pomnožiti 4,33 s 0,4: 4,33 * 0,4 = 1,732 kg. Ista uputa odnosi se i na ostale rashladne tekućine - samo uđite u referentne knjige.
Nosači energije
Kako izračunati troškove energije vlastitim rukama, znajući potrošnju topline?
Dovoljno je znati kalorijsku vrijednost određenog goriva.
Najlakši način za izračunavanje potrošnje električne energije za grijanje kuće: točno je jednaka količini topline proizvedene izravnim grijanjem.
Električni kotao pretvara svu potrošenu električnu energiju u toplinu.
Dakle, prosječna snaga električnog kotla za grijanje u posljednjem slučaju koji smo razmatrali bit će jednaka 4,33 kilovata. Ako je cijena kilovat-sata topline 3,6 rubalja, tada ćemo dnevno trošiti 4,33 * 3,6 = 15,6 rubalja, 15 * 6 * 24 = 374 rubalja i tako dalje.
Vlasnicima kotlova na kruto gorivo korisno je znati da su stope potrošnje drva za grijanje za grijanje oko 0,4 kg / kW * h. Stope potrošnje ugljena za grijanje su upola manje - 0,2 kg / kW * h.
Ugljen ima prilično visoku toplinsku vrijednost.
Dakle, da biste vlastitim rukama izračunali prosječnu satnu potrošnju drva za ogrjev s prosječnom snagom grijanja od 4,33 KW, dovoljno je pomnožiti 4,33 s 0,4: 4,33 * 0,4 = 1,732 kg. Ista uputa odnosi se i na ostale rashladne tekućine - samo uđite u referentne knjige.