Hva er det - spesifikt varmeforbruk for oppvarming? I hvilke mengder måles det spesifikke forbruket av varmeenergi for oppvarming av en bygning, og viktigst av alt, hvor kommer dens verdier fra for beregninger? I denne artikkelen skal vi bli kjent med et av de grunnleggende konseptene innen varmeteknikk, og samtidig studere flere relaterte konsepter. Så la oss gå.
Forsiktig, kamerat! Du går inn i jungelen av oppvarmingsteknologi.
Hva det er
Definisjon
Definisjonen av spesifikt varmeforbruk er gitt i SP 23-101-2000. I samsvar med dokumentet er dette navnet på mengden varme som kreves for å opprettholde den normaliserte temperaturen i bygningen, referert til en enhet av areal eller volum og til en parameter til - gradedagene for oppvarmingsperioden.
Hva brukes denne parameteren til? Først av alt - for å vurdere energieffektiviteten til en bygning (eller, som er den samme, kvaliteten på isolasjonen) og planlegge varmekostnadene.
Faktisk sier SNiP 23-02-2003 direkte: det spesifikke (per kvadrat eller kubikkmeter) forbruket av varmeenergi for oppvarming av en bygning skal ikke overstige de gitte verdiene. Jo bedre isolasjon, desto mindre energi krever oppvarmingen.
Gradsdager
Minst ett av begrepene som brukes, mangler avklaring. Hva er gradedager?
Dette konseptet refererer direkte til mengden varme som kreves for å opprettholde et behagelig klima i et oppvarmet rom om vinteren. Den beregnes med formelen GSOP = Dt * Z, der:
- GSOP - ønsket verdi;
- Dt er forskjellen mellom den normaliserte indre temperaturen i bygningen (i samsvar med gjeldende SNiP, den bør være lik +18 til +22 C) og gjennomsnittstemperaturen for de kaldeste fem dagene av vinteren.
- Z er lengden på fyringssesongen (i dager).
Som du kanskje gjetter, bestemmes verdien av parameteren av det klimatiske territoriet, og for Russlands territorium varierer fra 2000 (Krim, Krasnodar-territoriet) til 12000 (Chukotka Autonomous Okrug, Yakutia).
Enheter
I hvilke størrelser måles parameteren som er av interesse for oss?
- SNiP 23-02-2003 bruker kJ / (m2 * C * dag) og, parallelt med den første verdien, kJ / (m3 * C * dag).
- Sammen med kilojoule kan andre varmeenheter brukes - kilokalorier (Kcal), gigakalorier (Gcal) og kilowatt-timer (kW * t).
Hvordan er de i slekt?
- 1 gigakalori = 1.000.000 kilokalorier.
- 1 gigakalori = 4184000 kilojoules.
- 1 gigakalori = 1162,2222 kilowatt-timer.
Den russiske føderasjonens lovgivningsbase
ikke gyldig Redigert av 26.06.2003
detaljert informasjon
| Navndokument | “VARMEBESKYTTELSE AV BYGNINGER. BYGGEREGLER. SNiP 23-02-2003 "(godkjent av dekretet fra den russiske føderasjonens statlige byggekomité av 26.06.2003 N 113) |
| Dokumenttype | regulering, normer, regler |
| Vert organ | gosstroy rf |
| dokumentnummer | SNIP 23-02-2003 |
| Dato for adopsjon | 01.01.1970 |
| Dato for revisjon | 26.06.2003 |
| Dato for registrering hos Justisdepartementet | 01.01.1970 |
| Status | Det fungerer ikke |
| Utgivelse |
|
| Navigator | Notater (rediger) |
“VARMEBESKYTTELSE AV BYGNINGER. BYGGEREGLER. SNiP 23-02-2003 "(godkjent av dekretet fra den russiske føderasjonens statlige byggekomité av 26.06.2003 N 113)
Vedlegg D. BEREGNING AV DET SPESIFIKKE FORBRUKET AV VARMEENERGI FOR OPPVARMING AV BOLIG- OG OFFENTLIGE BYGNINGER FOR VARMETIDEN
D.1. Anslått spesifikt forbruk av varmeenergi til oppvarming av bygninger i oppvarmingsperioden q (des) _h, kJ / (m2 ° C dag) eller kJ / (m3 ° C dag), bør bestemmes av formelen
| eller | , | (D. 1) |
hvor Q (y) _h er varmeforbruket for oppvarming av bygningen i oppvarmingsperioden, MJ;
A_h - summen av gulvflatene til leiligheter eller det brukbare arealet av bygningens lokaler, unntatt tekniske gulv og garasjer, m2;
V_h - oppvarmet volum av bygningen, lik volumet begrenset av de indre overflatene til de ytre gjerdene til bygninger, m3;
D_d - det samme som i formel (1).
D.2. Varmeforbruk for oppvarming av bygningen i oppvarmingsperioden Q (y) _h, MJ, bør bestemmes av formelen
| , (D.2) |
hvor Q_h er det totale varmetapet til bygningen gjennom de eksterne omsluttende konstruksjonene, MJ, bestemt i henhold til D.3;
Q_int - husets varmetilførsel under oppvarmingsperioden, MJ, bestemt i henhold til D.6;
Q_s - varmeinngang gjennom vinduer og lykter fra solstråling i løpet av oppvarmingsperioden, MJ, bestemt i henhold til D.7;
nu er koeffisienten for å redusere varmetilførselen på grunn av den termiske tregheten til de omsluttende konstruksjonene; den anbefalte verdien er nu = 0,8;
zeta - effektivitetskoeffisient for automatisk regulering av varmeforsyning i varmesystemer; anbefalte verdier:
zeta = 1.0 - i et et-rørssystem med termostater og med frontal automatisk kontroll ved inngangs- eller leilighetens horisontale ledninger;
zeta = 0,95 - i et to-rørs varmesystem med termostater og med sentral automatisk kontroll ved inngangen;
zeta = 0,9 - i et enrørsanlegg med termostater og med sentral automatisk regulering ved innløpet eller i et enrørssystem uten termostater og med frontal automatisk regulering ved innløpet, samt i et to-rørs varmesystem med termostater og uten automatisk regulering ved innløpet;
zeta = 0,85 - i et ett-rørs varmesystem med termostater og uten automatisk regulering ved inngangen;
zeta = 0,7 - i et system uten termostater og med sentral automatisk kontroll ved inngangen med korreksjon for den indre lufttemperaturen;
zeta = 0,5 - i et system uten termostater og uten automatisk regulering ved inngangen - sentral regulering i sentralvarmestasjonen eller fyrrommet;
beta_h er en koeffisient som tar hensyn til det ekstra varmeforbruket til varmesystemet assosiert med diskretiteten til den nominelle varmestrømmen til rekkevidden til varmeenheter, deres ekstra varmetap gjennom gjerdeseksjonene til gjerdene, den økte lufttemperaturen i hjørnerom, varmetapet på rørledninger som går gjennom uoppvarmede rom for:
flerseksjon og andre utvidede bygninger beta_h = 1,13;
tårnbygninger beta_h = 1,11;
bygninger med oppvarmede kjellere beta_h = 1.07;
bygninger med oppvarmede lofter, samt med leilighetsvarmegeneratorer beta_h = 1.05.
D.3. Det totale varmetapet til bygningen Q_h, MJ, under oppvarmingsperioden bør bestemmes av formelen
Q_h = 0,0864 x K_m x D_d x A (sum) _e, (D.3)
hvor K_m er bygningens totale varmeoverføringskoeffisient, W / (m2 ° C), bestemt av formelen
K_m = K (tr) _m + K (inf) _m, (D.4)
K (tr) _m - redusert koeffisient for varmeoverføring gjennom bygningens ytterhylse, W / (m2 ° C), bestemt av formelen
| , (D. 5) |
A_w, R (r) _w - areal, m2, og redusert motstand mot varmeoverføring, m2 · ° С / W, av yttervegger (unntatt åpninger);
A_F, R (r) _F - det samme, fyllinger av lysåpninger (vinduer, glassmalerier, lanterner);
A_ed, R (r) _ed - det samme for utvendige dører og porter;
A_c, R (r) _c - den samme, kombinerte belegg (inkludert over karnappvinduer);
A_c1, R (r) _c1 - de samme loftetasjene;
A_f, R (r) _f - det samme, kjelleretasjer;
A_f1, R (r) _f1 - det samme, overlappinger over innkjørsler og under karnappvinduer.
Ved utforming av gulv i bakken eller oppvarmede kjellere, i stedet for A_f og R (r) _f av tak over kjelleren i formel (D.5), blir områdene A_f og den reduserte varmeoverføringsmotstanden R (r) _f av vegger i kontakt med bakken er erstattet, og gulvene er skilt langs bakken med soner i henhold til SNiP 41-01 og bestemmer den tilsvarende A_f og R (r) _f;
n - det samme som i 5.4; for loftsloft av varme loft og kjellertak av tekniske undergrunn og kjellere med rør av varme- og varmtvannsforsyningssystemer i dem i henhold til formel (5);
D_d - det samme som i formel (1), ° С · dag;
A (sum) _e - det samme som i formel (10), m2;
K (inf) _m - betinget varmeoverføringskoeffisient for bygningen, med tanke på varmetap på grunn av infiltrasjon og ventilasjon, W / (m ° C), bestemt av formelen
| , (D.6) |
hvor c er den spesifikke varmekapasiteten til luft, lik 1 kJ / (kg · ° С);
beta_v - koeffisient for reduksjon av luftvolum i bygningen, med tanke på tilstedeværelsen av interne omsluttende strukturer. I mangel av data, ta beta_v = 0,85;
V_h og A (sum) _e - det samme som i formel (10), henholdsvis m3 og m2;
ro (ht) _a - gjennomsnittlig tetthet av tilluften for oppvarmingsperioden, kg / m3
ro (ht) _a = 353 / [273 + 0,5 x (t_int + t_ext), (D.7)
n_a er den gjennomsnittlige luftutvekslingen av bygningen i oppvarmingsperioden, h (-1), bestemt i henhold til D.4;
t_int - det samme som i formel (2), ° С;
t_ext - det samme som i formel (3), ° С.
D.4. Gjennomsnittlig luftutvekslingshastighet i en bygning i oppvarmingsperioden n_a, h (-1), beregnes fra den totale luftutvekslingen på grunn av ventilasjon og infiltrasjon i henhold til formelen
| , (D. 8) |
der L_v er mengden luft som tilføres bygningen med en uorganisert tilstrømning eller en standardverdi med mekanisk ventilasjon, m3 / t, lik:
a) boligbygg beregnet på innbyggere som tar hensyn til den sosiale normen (med en estimert innkvartering av en leilighet på 20 m2 totalt areal eller mindre per person) - 3A_l;
b) andre boligbygg - 0,35 x 3 x A_l, men ikke mindre enn 30m;
hvor m er estimert antall beboere i bygningen;
c) offentlige og administrative bygninger er betinget av kontorer og servicefasiliteter - 4A_l, for helse- og utdanningsinstitusjoner - 5A_l, for sports-, underholdnings- og førskoleinstitusjoner - 6A_l;
A_l - for boligbygninger - arealet av boliglokaler, for offentlige bygninger - det estimerte arealet bestemt i henhold til SNiP 31-05 som summen av arealene til alle lokaler, med unntak av korridorer, vestibler, passasjer, trapper, løfteaksler, åpne åpne trapper og ramper, og også lokaler beregnet for plassering av teknisk utstyr og nettverk, m2;
n_v - antall timer med mekanisk ventilasjon i løpet av uken;
168 - antall timer i uken;
G_inf - mengden luft infiltrert i bygningen gjennom de omsluttende konstruksjonene, kg / t: for boligbygg - luften som kommer inn i trappene i løpet av dagen for oppvarmingsperioden, bestemt i samsvar med D.5; for offentlige bygninger - luft som kommer inn gjennom lekkasjer i gjennomsiktige strukturer og dører; det er tillatt å bli akseptert for offentlige bygninger utenom arbeidstid G_inf = 0,5 x beta_v x V_h;
k - koeffisient for regnskap for påvirkning av motvarmestrømmen i gjennomsiktige strukturer, lik: skjøter av veggpaneler - 0,7; vinduer og balkongdører med trippel separate bindinger - 0,7; det samme, med doble separate bindinger - 0,8; det samme, med sammenkoblede overbetalinger - 0,9; det samme, med enkeltbindinger - 1.0;
n_inf er antall timer med infiltrasjonsregnskap i løpet av uken, h, lik 168 for bygninger med balansert tilførsels- og avtrekksventilasjon og (168 - n_v) for bygninger i lokalene der lufttrykket opprettholdes under driften av mekanisk forsyningsventilasjon ;
po (ht) _a, beta_v og V_h - det samme som i formel (D.6).
D.5. Mengden luft infiltrert i trapphuset til en boligbygning gjennom lekkasjer i fyllingen av åpningene, bør bestemmes av formelen
| , (D. 9) |
hvor A_F og A_ed - henholdsvis for trappen, det totale arealet av vinduer og balkongdører og utvendige inngangsdører, m2;
R_a.F og R_a.ed - henholdsvis for trappen, den nødvendige motstanden mot luftgjennomtrengning av vinduer og balkongdører og utvendige inngangsdører;
Delta P_F og Delta P_ed - henholdsvis for trappen, beregnes den beregnede forskjellen i trykk på utvendig og innvendig luft for vinduer og balkongdører og utvendige inngangsdører med formelen (13) for vinduer og balkongdører med erstatning på 0,55 med 0,28 og med beregning av den spesifikke tyngdekraften i henhold til formelen (14) ved tilsvarende lufttemperatur, Pa.
D.6. Husholdningens varmetilførsel i fyringssesongen Q_int, MJ, bør bestemmes av formelen
Q_int = 0,0864 q_int x z_ht x A_l, (D.10)
der q_int er verdien av husholdningsvarmespredning per 1 m2 boareal eller det estimerte arealet til en offentlig bygning, W / m2, tatt for:
a) boligbygninger beregnet for innbyggere med tanke på den sosiale normen (med en estimert innkvartering av en leilighet på 20 m2 totalt areal eller mindre per person) q_int = 17 W / m2;
b) boligbygg uten sosiale normbegrensninger (med en estimert innkvartering av en leilighet på 45 m2 totalt areal eller mer per person) q_int = 10 W / m2;
c) andre boligbygg - avhengig av estimert belegg i leiligheten ved interpolering av q_int-verdien mellom 17 og 10 W / m2;
d) For offentlige og administrative bygninger tas husholdningsvarmespredning i betraktning i henhold til estimert antall personer (90 W / person) i bygningen, belysning (etter installert strøm) og kontorutstyr (10 W / m2), tatt i betraktning konto arbeidstid per uke;
z_ht - det samme som i formel (2), dager;
A_l - det samme som i D.4.
D.7. Varmeforsterkning gjennom vinduer og lykter fra solstråling i fyringssesongen Q_s, MJ, for fire bygningsfasader orientert i fire retninger, bør bestemmes av formelen
| , (D.11) |
der tau_F, tau_scy er koeffisienter som tar hensyn til skyggen av henholdsvis takvinduet på vinduer og takvinduer av ugjennomsiktige fyllingselementer, tatt i henhold til designdata; i mangel av data, bør det tas i henhold til et sett med regler;
k_F, k_scy - koeffisienter for relativ penetrasjon av solstråling for henholdsvis lystransmitterende fyllinger av vinduer og takvinduer, tatt i henhold til passdataene til de tilsvarende lysoverførende produktene; i mangel av data, bør det tas i henhold til et sett med regler; takvinduer med en hellingsvinkel på fyllingene til horisonten på 45 ° og mer, bør betraktes som vertikale vinduer, med en hellingsvinkel mindre enn 45 ° - som takvinduer;
A_F1, A_F2, A_F3, A_F4 - areal med lysåpninger av henholdsvis bygningsfasadene, orientert i fire retninger, m2;
A_scy er arealet til takvinduene til bygningens takvinduer, m2;
l_1, l_2, l_3, l_4 - gjennomsnittsverdien av solstråling på vertikale overflater i henhold til oppvarmingsperioden under henholdsvis faktiske uklarheter, orientert langs bygningens fire fasader, MJ / m2, bestemmes av metodikken til settet med regler;
Merk - For mellomretninger, bør mengden solstråling bestemmes ved interpolasjon;
l_hor er gjennomsnittsverdien for solstråling på en horisontal overflate under oppvarmingsperioden under faktiske uklarhetsforhold, MJ / m2, bestemt i henhold til et sett med regler.
VEDLEGG E
(obligatorisk)
Normaliserte parametere
De er i vedleggene til SNiP 23-02-2003, fanen. 8 og 9. Her er noen utdrag fra tabellene.
For enebolig, enetasjes eneboliger
| Oppvarmet område | Spesifikt varmeforbruk, kJ / (m2 * С * dag) |
| Opptil 60 | 140 |
| 100 | 125 |
| 150 | 110 |
| 250 | 100 |
For bygårder, hoteller og herberger
| Antall etasjer | Spesifikt varmeforbruk, kJ / (m2 * С * dag) |
| 1 — 3 | I følge tabellen for eneboliger |
| 4 — 5 | 85 |
| 6 — 7 | 80 |
| 8 — 9 | 76 |
| 10 — 11 | 72 |
| 12 og oppover | 70 |
Merk: med en økning i antall etasjer reduseres varmeforbruksgraden betydelig. Omstendighetene er enkle og åpenbare: jo større objektet til en enkel geometrisk form, jo større er forholdet mellom volumet og overflatearealet. Av samme grunn reduseres enhetskostnadene ved oppvarming av et landsted med en økning i det oppvarmede området.
Beregninger
Det er praktisk talt umulig å beregne den riktige verdien av varmetap ved en vilkårlig bygning. Men i en fjern fortid ble det laget metoder for tilnærmet beregning som gir ganske korrekte gjennomsnittsresultater innenfor statistikkens grenser. Disse beregningsplanene blir ofte referert til som aggregerte indikatorberegninger.
Sammen med varmekraften er det ofte nødvendig å beregne det daglige, timevis, årlige varmeenergiforbruket eller gjennomsnittlig strømforbruk. Hvordan gjøre det? Her er et par eksempler.
Det timevarmeforbruket for oppvarming i henhold til forstørrede målere beregnes med formelen Qfrom = q * a * k * (tvn-tno) * V, hvor:
- Qfrom - ønsket verdi i kilokalorier.
- q er den spesifikke oppvarmingsverdien til huset i kcal / (m3 * C * time). Det søkes etter i referansebøker for hver type bygning.
- a er ventilasjonskorrigeringsfaktoren (i de fleste tilfeller er den 1.05 - 1.1).
- k - korreksjonskoeffisient for det klimatiske territoriet (0,8 - 2,0 for forskjellige klimatiske territorier).
- tвн - innvendig temperatur i rommet (+18 - +22 С).
- tno - utetemperatur.
- V - bygningens nummer sammen med de omsluttende konstruksjonene.
For å beregne det omtrentlige årlige varmeforbruket for oppvarming i en bygning med et spesifikt forbruk på 125 kJ / (m2 * C * dag) og et areal på 100 m2, som ligger i et klimatiske område med en parameter GSOP = 6000, du trenger bare å multiplisere 125 med 100 (husareal) og med 6000 (gradedager av oppvarmingsperioden). 125 * 100 * 6000 = 75 000 000 kJ, eller omtrent 18 gigakalorier, eller 20 800 kilowattimer.
For å beregne det årlige forbruket på nytt til den gjennomsnittlige varmeeffekten til varmeutstyret, er det nok å dele det opp med lengden på oppvarmingssesongen i timer. Hvis den varer i 200 dager, vil den gjennomsnittlige varmeeffekten i ovennevnte tilfelle være 20800/200/24 = 4,33 kW.
Energikilder
Hvordan beregne energikildekostnadene med egne hender, vel vitende om varmeforbruket?
Det er nok å kjenne brennverdien til det tilsvarende drivstoffet.
Det enkleste å gjøre er å beregne strømforbruket til oppvarming av et hus: det er nøyaktig lik mengden varme produsert av direkte oppvarming.
Så den gjennomsnittlige effekten til en elektrisk varmekjele i det siste tilfellet vi vurderte vil være lik 4,33 kilowatt. Hvis prisen på en kilowatt-time varme er 3,6 rubler, vil vi bruke 4,33 * 3,6 = 15,6 rubler per time, 15 * 6 * 24 = 374 rubler per dag og uten det.
Det er nyttig for eiere av kjeler med fast brensel å vite at vedforbruket for oppvarming er omtrent 0,4 kg / kW * t. Kullforbruket for oppvarming er to ganger mindre - 0,2 kg / kW * t.
Så for å beregne med egne hender det gjennomsnittlige timeforbruket av ved med en gjennomsnittlig varmeeffekt på 4,33 KW, er det nok å multiplisere 4,33 med 0,4: 4,33 * 0,4 = 1,732 kg. Den samme instruksjonen gjelder andre kjølevæsker - bare gå inn i referansebøkene.
Energibærere
Hvordan beregne energikostnadene med egne hender, vel vitende om varmeforbruket?
Det er nok å kjenne brennverdien til det respektive drivstoffet.
Den enkleste måten å beregne strømforbruket til oppvarming av et hus: det er nøyaktig lik mengden varme produsert av direkte oppvarming.
En elektrisk kjele konverterer all forbrukt strøm til varme.
Så den gjennomsnittlige effekten til en elektrisk varmekjele i det siste tilfellet vi vurderte vil være lik 4,33 kilowatt. Hvis prisen på en kilowatt-time varme er 3,6 rubler, vil vi bruke 4,33 * 3,6 = 15,6 rubler per time, 15 * 6 * 24 = 374 rubler per dag, og så videre.
Det er nyttig for eiere av kjeler med fast brensel å vite at vedforbruket for oppvarming er omtrent 0,4 kg / kW * t. Kullforbruket for oppvarming er halvparten så mye - 0,2 kg / kW * t.
Kull har en ganske høy brennverdi.
For å beregne med egne hender det gjennomsnittlige timeforbruket av ved med en gjennomsnittlig varmeeffekt på 4,33 KW, er det nok å multiplisere 4,33 med 0,4: 4,33 * 0,4 = 1,732 kg. Den samme instruksjonen gjelder andre kjølevæsker - bare gå inn i referansebøkene.
