Co to jest - jednostkowe zużycie ciepła do ogrzewania? W jakich ilościach mierzone jest jednostkowe zużycie energii cieplnej do ogrzania budynku i, co najważniejsze, skąd bierze się jego wartości do obliczeń? W tym artykule zapoznamy się z jedną z podstawowych koncepcji ciepłownictwa, a jednocześnie przestudiujemy kilka zagadnień pokrewnych. Więc chodźmy.
Ostrożnie, towarzyszu! Wkraczasz w dżunglę technologii grzewczej.
Co to jest
Definicja
Definicję jednostkowego zużycia ciepła podano w SP 23-101-2000. Zgodnie z dokumentem jest to nazwa ilości ciepła potrzebnego do utrzymania znormalizowanej temperatury w budynku, odniesiona do jednostki powierzchni lub kubatury oraz do jeszcze jednego parametru - stopniodni okresu grzewczego.
Do czego służy ten parametr? Przede wszystkim - do oceny efektywności energetycznej budynku (czyli jakości jego ocieplenia) i planowania kosztów ciepła.
W rzeczywistości SNiP 23-02-2003 bezpośrednio stwierdza: konkretne (na metr kwadratowy lub metr sześcienny) zużycie energii cieplnej do ogrzewania budynku nie powinno przekraczać podanych wartości. Im lepsza izolacja, tym mniej energii zużywa ogrzewanie.
Stopniodni
Przynajmniej jeden z użytych terminów nie został wyjaśniony. Co to są dni studiów?
Koncepcja ta bezpośrednio odnosi się do ilości ciepła potrzebnej do utrzymania komfortowego klimatu w ogrzewanym pomieszczeniu zimą. Oblicza się go ze wzoru GSOP = Dt * Z, gdzie:
- GSOP - żądana wartość;
- Dt jest różnicą między znormalizowaną temperaturą wewnętrzną budynku (zgodnie z obecnym SNiP, powinna wynosić od +18 do +22 C) a średnią temperaturą najzimniejszych pięciu dni zimy.
- Z to długość sezonu grzewczego (w dniach).
Jak można się domyślić, wartość parametru zależy od terytorium klimatycznego, a dla terytorium Rosji waha się od 2000 (Krym, Terytorium Krasnodarskie) do 12000 (Czukocki Okręg Autonomiczny, Jakucja).
Jednostki
W jakich ilościach mierzony jest interesujący nas parametr?
- SNiP 23-02-2003 wykorzystuje kJ / (m2 * C * dzień) i równolegle z pierwszą wartością kJ / (m3 * C * dzień).
- Oprócz kilodżuli można stosować inne jednostki ciepła - kilokalorie (Kcal), gigakalorie (Gcal) i kilowatogodziny (kW * h).
W jaki sposób są one powiązane?
- 1 gigakaloria = 1000000 kilokalorii.
- 1 gigakaloria = 4184000 kilodżuli.
- 1 gigakaloria = 1162,2222 kilowatogodziny.
Podstawa prawna Federacji Rosyjskiej
nieważne Edytowane przez 26.06.2003
dokładna informacja
| Nazwij dokument | „OCHRONA TERMICZNA BUDYNKÓW. PRZEPISY BUDOWLANE. SNiP 23-02-2003 "(zatwierdzony dekretem Państwowego Komitetu Budownictwa Federacji Rosyjskiej z 26.06.2003 N 113) |
| Typ dokumentu | przepisy, normy, zasady |
| Treść hosta | gosstroy rf |
| Numer dokumentu | SNIP 23-02-2003 |
| Data przyjęcia | 01.01.1970 |
| Data rewizji | 26.06.2003 |
| Data rejestracji w Ministerstwie Sprawiedliwości | 01.01.1970 |
| Status | To nie działa |
| Opublikowanie |
|
| Nawigator | Notatki (edytuj) |
„OCHRONA TERMICZNA BUDYNKÓW. PRZEPISY BUDOWLANE. SNiP 23-02-2003 "(zatwierdzony dekretem Państwowego Komitetu Budownictwa Federacji Rosyjskiej z 26.06.2003 N 113)
Załącznik D. OBLICZANIE SZCZEGÓLNEGO ZUŻYCIA ENERGII CIEPLNEJ DO OGRZEWANIA BUDYNKÓW MIESZKALNYCH I PUBLICZNYCH W OKRESIE OGRZEWANIA
D.1. Szacunkowe jednostkowe zużycie energii cieplnej do ogrzewania budynków w okresie grzewczym q (des) _h, kJ / (m2 ° C dzień) lub kJ / (m3 ° C dzień) należy wyznaczyć według wzoru
| lub | , | (D. 1) |
gdzie Q (y) _h oznacza zużycie ciepła do ogrzewania budynku w okresie grzewczym, MJ;
A_h - suma powierzchni mieszkań lub powierzchni użytkowej lokali budynku, z wyłączeniem kondygnacji technicznych i garaży, m2;
V_h - ogrzewana objętość budynku, równa objętości ograniczonej wewnętrznymi powierzchniami zewnętrznych ogrodzeń budynków, m3;
D_d - to samo, co we wzorze (1).
D.2. Zużycie ciepła do ogrzania budynku w okresie grzewczym Q (y) _h, MJ, powinno być określone wzorem
| , (D.2) |
gdzie Q_h to całkowita utrata ciepła budynku przez zewnętrzne konstrukcje otaczające, MJ, określona zgodnie z D.3;
Q_int - pobór ciepła w gospodarstwie domowym w okresie grzewczym, MJ, określony wg D.6;
Q_s - przenikanie ciepła przez okna i latarnie z promieniowania słonecznego w okresie grzewczym, MJ, określone zgodnie z D.7;
nu jest współczynnikiem zmniejszania dopływu ciepła z powodu bezwładności cieplnej otaczających struktur; zalecana wartość to nu = 0,8;
zeta - współczynnik sprawności automatycznej regulacji dopływu ciepła w systemach grzewczych; zalecane wartości:
zeta = 1,0 - w systemie jednorurowym z termostatami i przednim automatycznym sterowaniem na wejściu lub okablowaniu poziomym mieszkania;
zeta = 0,95 - w dwururowym układzie grzewczym z termostatami i centralnym sterowaniem automatycznym na wejściu;
zeta = 0,9 - w systemie jednorurowym z termostatami i centralną automatyczną regulacją na wlocie lub jednorurowym bez termostatów z przednią automatyczną regulacją na wlocie oraz dwururowym z termostatami i bez automatycznej regulacji na wlocie;
zeta = 0,85 - w jednorurowym systemie grzewczym z termostatami i bez automatycznej regulacji na wejściu;
zeta = 0,7 - w układzie bez termostatów iz centralnym sterowaniem automatycznym na wejściu z korektą na temperaturę powietrza wewnętrznego;
zeta = 0,5 - w układzie bez termostatów i bez automatycznej regulacji na wejściu - regulacja centralna na stacji CO lub kotłowni;
beta_h to współczynnik uwzględniający dodatkowe zużycie ciepła systemu grzewczego związane z dyskretnością nominalnego strumienia ciepła zakresu urządzeń grzewczych, ich dodatkową utratą ciepła przez odcinki grzejnikowe ogrodzeń, podwyższoną temperaturą powietrza w pomieszczenia narożne, straty ciepła rurociągów przechodzących przez pomieszczenia nieogrzewane dla:
budynki wielosekcyjne i inne rozbudowane budynki beta_h = 1,13;
budynki wieżowe beta_h = 1,11;
budynki z ogrzewanymi piwnicami beta_h = 1,07;
budynki z ogrzewanymi poddaszami, a także z mieszkalnymi generatorami ciepła beta_h = 1,05.
D.3. Całkowitą utratę ciepła budynku Q_h, MJ w okresie grzewczym należy określić wzorem
Q_h = 0,0864 x K_m x D_d x A (suma) _e, (D.3)
gdzie K_m jest całkowitym współczynnikiem przenikania ciepła budynku, W / (m2 ° C), określonym wzorem
K_m = K (tr) _m + K (inf) _m, (D.4)
K (tr) _m - zredukowany współczynnik przenikania ciepła przez zewnętrzną przegrodę budynku, W / (m2 ° C), określony wzorem
| , (D. 5) |
A_w, R (r) _w - powierzchnia, m2 i zmniejszona odporność na przenikanie ciepła, m2 · ° С / W, ścian zewnętrznych (bez otworów);
A_F, R (r) _F - to samo, wypełnienia otworów świetlnych (okna, witraże, latarnie);
A_ed, R (r) _ed - to samo dla drzwi i bram zewnętrznych;
A_c, R (r) _c - takie same połączone pokrycia (w tym nad oknami wykuszowymi);
A_c1, R (r) _c1 - te same strychy;
A_f, R (r) _f - to samo, piwnice;
A_f1, R (r) _f1 - to samo, nakładanie się nad podjazdami i pod wykuszami.
Przy projektowaniu podłóg na gruncie lub ogrzewanych piwnicach zamiast A_f i R (r) _f stropów nad piwnicą we wzorze (D.5), powierzchnie A_f i zmniejszony opór przenikania ciepła R (r) _f stykających się ścian z ziemią są podstawione, a podłogi są oddzielone wzdłuż ziemi strefami zgodnie z SNiP 41-01 i określają odpowiednie A_f i R (r) _f;
n - to samo co w 5.4; do stropów poddaszy ciepłych poddaszy i stropów piwnic podziemnych technicznych i piwnic z orurowaniem w nich instalacji grzewczych i ciepłej wody według wzoru (5);
D_d - to samo, co we wzorze (1), ° С · dzień;
A (suma) _e - to samo, co we wzorze (10), m2;
K (inf) _m - warunkowy współczynnik przenikania ciepła budynku uwzględniający straty ciepła w wyniku infiltracji i wentylacji, W / (m ° C), określony wzorem
| , (D.6) |
gdzie c jest właściwą pojemnością cieplną powietrza, równą 1 kJ / (kg · ° С);
beta_v - współczynnik redukcji objętości powietrza w budynku z uwzględnieniem obecności wewnętrznych struktur otaczających. W przypadku braku danych, weź beta_v = 0,85;
V_h i A (suma) _e - to samo co we wzorze (10), odpowiednio m3 i m2;
ro (ht) _a - średnia gęstość powietrza nawiewanego w okresie grzewczym, kg / m3
ro (ht) _a = 353 / [273 + 0,5 x (t_int + t_ext), (D.7)
n_a to średni współczynnik wymiany powietrza w budynku w okresie grzewczym, h (-1), określony zgodnie z D.4;
t_int - to samo, co we wzorze (2), ° С;
t_ext - to samo, co we wzorze (3), ° С.
D.4. Średnią szybkość wymiany powietrza w budynku w okresie grzewczym n_a, h (-1) oblicza się z całkowitej wymiany powietrza spowodowanej wentylacją i infiltracją według wzoru
| , (D. 8) |
gdzie L_v to ilość powietrza dostarczanego do budynku przy niezorganizowanym napływie lub wartość znormalizowana przy wentylacji mechanicznej, m3 / h, równa:
a) budynki mieszkalne przeznaczone dla mieszkańców z uwzględnieniem normy społecznej (szacowane wykorzystanie mieszkania o powierzchni 20 m2 lub mniej na osobę) - 3A_l;
b) inne budynki mieszkalne - 0,35 x 3 x A_l, ale nie mniej niż 30m;
gdzie m to szacunkowa liczba mieszkańców budynku;
c) warunkowo przyjmowane są budynki publiczne i administracyjne na biura i obiekty usługowe - 4A_l, dla placówek służby zdrowia i edukacji - 5A_l, dla placówek sportowo-rozrywkowych i przedszkolnych - 6A_l;
A_l - dla budynków mieszkalnych - powierzchnia lokali mieszkalnych, dla budynków użyteczności publicznej - szacunkowa powierzchnia określona zgodnie z SNiP 31-05 jako suma powierzchni wszystkich lokali z wyjątkiem korytarzy, wiatrołapów, przejść, klatek schodowych, szyby windowe, wewnętrzne schody otwarte i rampy, a także pomieszczenia przeznaczone do umieszczenia urządzeń inżynieryjnych i sieci, m2;
n_v - liczba godzin wentylacji mechanicznej w ciągu tygodnia;
168 - liczba godzin w tygodniu;
G_inf - ilość powietrza przedostającego się do budynku przez otaczające go konstrukcje, kg / h: dla budynków mieszkalnych - ilość powietrza wchodzącego na klatki schodowe w ciągu doby okresu grzewczego, określona zgodnie z D.5; w budynkach użyteczności publicznej - powietrze przedostające się przez nieszczelności w półprzezroczystych konstrukcjach i drzwiach; dopuszcza się akceptację dla budynków użyteczności publicznej w godzinach wolnych od pracy G_inf = 0,5 x beta_v x V_h;
k - współczynnik uwzględniający wpływ przeciwdziałania przepływowi ciepła w konstrukcjach prześwitujących, równy dla: połączeń paneli ściennych - 0,7; okna i drzwi balkonowe z potrójnymi oddzielnymi wiązaniami - 0,7; to samo, z podwójnymi oddzielnymi wiązaniami - 0,8; to samo z parami nadpłat - 0,9; to samo, z pojedynczymi wiązaniami - 1,0;
n_inf to liczba godzin rozliczania infiltracji w ciągu tygodnia, h, równa 168 dla budynków ze zrównoważoną wentylacją nawiewno-wywiewną oraz (168 - n_v) dla budynków, w których utrzymywane jest ciśnienie powietrza podczas pracy mechanicznej wentylacji nawiewnej ;
po (ht) _a, beta_v i V_h - to samo co we wzorze (D.6).
D.5. Ilość powietrza przedostającego się do klatki schodowej budynku mieszkalnego poprzez nieszczelności w wypełnieniach otworów należy określać wzorem
| , (D. 9) |
gdzie A_F i A_ed - odpowiednio dla klatki schodowej łączna powierzchnia okien i drzwi balkonowych oraz zewnętrznych drzwi wejściowych, m2;
R_a.F i R_a.ed - odpowiednio dla klatki schodowej wymagana odporność na przenikanie powietrza przez okna i drzwi balkonowe oraz zewnętrzne drzwi wejściowe;
Delta P_F i Delta P_ed - odpowiednio dla klatki schodowej obliczoną różnicę ciśnień powietrza zewnętrznego i wewnętrznego dla okien i drzwi balkonowych oraz zewnętrznych drzwi wejściowych określa wzór (13) dla okien i drzwi balkonowych przy zamianie 0,55 na 0,28 oraz z obliczeniem ciężaru właściwego według wzoru (14) przy odpowiedniej temperaturze powietrza Pa.
D.6. Dopływ ciepła w gospodarstwie domowym w sezonie grzewczym Q_int, MJ powinien być określony wzorem
Q_int = 0,0864 q_int x z_ht x A_l, (D.10)
gdzie q_int to wartość rozpraszania ciepła gospodarstwa domowego na 1 m2 powierzchni mieszkalnej lub szacunkowa powierzchnia budynku użyteczności publicznej, W / m2, przyjęta dla:
a) budynki mieszkalne przeznaczone dla mieszkańców z uwzględnieniem normy społecznej (szacowane wykorzystanie mieszkania o powierzchni 20 m2 lub mniej na osobę) q_int = 17 W / m2;
b) budynki mieszkalne bez ograniczeń wynikających z norm społecznych (szacowane wykorzystanie mieszkania o łącznej powierzchni 45 m2 lub więcej na osobę) q_int = 10 W / m2;
c) inne budynki mieszkalne - w zależności od szacowanego wykorzystania mieszkania przez interpolację wartości q_int pomiędzy 17 a 10 W / m2;
d) w budynkach użyteczności publicznej i administracyjnych odprowadzanie ciepła z gospodarstw domowych jest brane pod uwagę na podstawie szacowanej liczby osób (90 W / osobę) w budynku, oświetlenia (wg mocy zainstalowanej) i wyposażenia biurowego (10 W / m2), biorąc pod uwagę tygodniowe godziny pracy konta;
z_ht - to samo co we wzorze (2), dni;
A_l - to samo co w D.4.
D.7. Uzysk ciepła przez okna i latarnie od promieniowania słonecznego w sezonie grzewczym Q_s, MJ, dla czterech elewacji budynków zorientowanych w czterech kierunkach, należy określić wzorem
| , (D.11) |
gdzie tau_F, tau_scy to współczynniki uwzględniające zacienienie świetlika odpowiednio okien i świetlików przez nieprzezroczyste elementy wypełniające, przyjmowane zgodnie z danymi projektowymi; w przypadku braku danych należy to zrobić zgodnie z zestawem reguł;
k_F, k_scy - współczynniki względnej penetracji promieniowania słonecznego odpowiednio dla przepuszczających światło wypełnień okien i świetlików, przyjmowane na podstawie danych paszportowych odpowiednich produktów przepuszczających światło; w przypadku braku danych należy to zrobić zgodnie z zestawem reguł; okna dachowe o kącie nachylenia wypełnień do poziomu 45 ° i więcej należy traktować jako okna pionowe, o kącie nachylenia mniejszym niż 45 ° - jako świetliki;
A_F1, A_F2, A_F3, A_F4 - odpowiednio powierzchnia otworów świetlnych elewacji budynku zorientowana w czterech kierunkach, m2;
A_scy to powierzchnia świetlików świetlików budynku, m2;
l_1, l_2, l_3, l_4 - średnia wartość promieniowania słonecznego na powierzchniach pionowych w okresie grzewczym w warunkach rzeczywistego zachmurzenia, odpowiednio, zorientowana wzdłuż czterech elewacji budynku, MJ / m2, jest określona metodologią zbioru zasady;
Uwaga - dla kierunków pośrednich ilość promieniowania słonecznego powinna być określona przez interpolację;
l_hor to średnia wartość promieniowania słonecznego na powierzchni poziomej w okresie grzewczym w rzeczywistych warunkach zachmurzenia, MJ / m2, określona zgodnie z zestawem reguł.
ZAŁĄCZNIK E.
(wymagany)
Znormalizowane parametry
Znajdują się w załącznikach do SNiP 23-02-2003, tab. 8 i 9. Oto fragmenty tabel.
Do domów jednorodzinnych, parterowych, wolnostojących
| Ogrzewany obszar | Specyficzne zużycie ciepła, kJ / (m2 * С * dzień) |
| Do 60 | 140 |
| 100 | 125 |
| 150 | 110 |
| 250 | 100 |
Do apartamentowców, hoteli i hosteli
| Liczba kondygnacji | Specyficzne zużycie ciepła, kJ / (m2 * С * dzień) |
| 1 — 3 | Zgodnie z tabelą dla domów jednorodzinnych |
| 4 — 5 | 85 |
| 6 — 7 | 80 |
| 8 — 9 | 76 |
| 10 — 11 | 72 |
| 12 i nowsze | 70 |
Uwaga: wraz ze wzrostem liczby kondygnacji zużycie ciepła znacznie spada. Okoliczność jest prosta i oczywista: im większy obiekt o prostym kształcie geometrycznym, tym większy stosunek jego objętości do pola powierzchni. Z tego samego powodu jednostkowe koszty ogrzewania domu wiejskiego maleją wraz ze wzrostem powierzchni ogrzewanej.
Obliczenia
Praktycznie niemożliwe jest obliczenie prawidłowej wartości strat ciepła przez dowolny budynek. Ale w odległej przeszłości powstały metody przybliżonych obliczeń, które dają dość poprawne średnie wyniki w granicach statystyki. Te schematy obliczeń są dość często nazywane obliczeniami wskaźników zagregowanych.
Wraz z mocą cieplną często konieczne jest obliczenie dziennego, godzinowego, rocznego zużycia energii cieplnej lub średniego zużycia energii. Jak to zrobić? Oto kilka przykładów.
Godzinowe zużycie ciepła do ogrzewania według powiększonych liczników oblicza się według wzoru Qfrom = q * a * k * (tvn-tno) * V, gdzie:
- Qfrom - żądana wartość w kilokaloriach.
- q to właściwa wartość opałowa domu w kcal / (m3 * C * godzina). Jest wyszukiwany w informatorach dla każdego typu budynku.
- a jest współczynnikiem korygującym wentylację (w większości przypadków wynosi 1,05 - 1,1).
- k - współczynnik korekty dla terytorium klimatycznego (0,8 - 2,0 dla różnych terytoriów klimatycznych).
- tвн - temperatura wewnętrzna w pomieszczeniu (+18 - +22 С).
- tno - temperatura zewnętrzna.
- V - numer budynku wraz z otaczającymi go konstrukcjami.
W celu obliczenia przybliżonego rocznego zużycia ciepła do ogrzewania w budynku o jednostkowym zużyciu 125 kJ / (m2 * C * dzień) i powierzchni 100 m2, położonym na obszarze klimatycznym o parametrze GSOP = 6000, wystarczy pomnożyć 125 przez 100 (powierzchnia domu) i 6000 (stopnio-dni okresu grzewczego). 125 * 100 * 6000 = 75 000 000 kJ, czyli około 18 gigakalorii lub 20 800 kilowatogodzin.
Aby przeliczyć roczne zużycie na średnią moc cieplną urządzeń grzewczych wystarczy podzielić je przez długość sezonu grzewczego w godzinach. Jeśli trwa 200 dni, to średnia moc grzewcza w powyższym przypadku wyniesie 20800/200/24 = 4,33 kW.
Źródła energii
Jak samodzielnie obliczyć koszty źródeł energii, znając zużycie ciepła?
Wystarczy znać wartość opałową odpowiedniego paliwa.
Najłatwiej jest obliczyć zużycie energii elektrycznej do ogrzewania domu: jest ono dokładnie równe ilości ciepła wytwarzanego przez ogrzewanie bezpośrednie.
Tak więc średnia moc elektrycznego kotła grzewczego w ostatnim rozważanym przez nas przypadku będzie równa 4,33 kilowatów. Jeśli cena kilowatogodziny ciepła wynosi 3,6 rubla, wydamy 4,33 * 3,6 = 15,6 rubla za godzinę, 15 * 6 * 24 = 374 rubli dziennie i bez tego.
Właściciele kotłów na paliwo stałe powinni wiedzieć, że wskaźniki zużycia drewna opałowego do ogrzewania wynoszą około 0,4 kg / kW * h. Wskaźniki zużycia węgla do ogrzewania są dwukrotnie mniejsze - 0,2 kg / kW * h.
Aby więc własnymi rękami obliczyć średnie godzinowe zużycie drewna opałowego o średniej mocy grzewczej 4,33 KW, wystarczy pomnożyć 4,33 przez 0,4: 4,33 * 0,4 = 1,732 kg. Ta sama instrukcja dotyczy innych płynów chłodzących - po prostu przejdź do podręczników.
Nośniki energii
Jak obliczyć koszty energii własnymi rękami, znając zużycie ciepła?
Wystarczy znać wartość opałową danego paliwa.
Najłatwiejszy sposób obliczenia zużycia energii elektrycznej do ogrzewania domu: jest ono dokładnie równe ilości ciepła wytworzonego przez ogrzewanie bezpośrednie.
Kocioł elektryczny przekształca całą zużytą energię elektryczną w ciepło.
Tak więc średnia moc elektrycznego kotła grzewczego w ostatnim rozważanym przez nas przypadku będzie równa 4,33 kilowatów. Jeśli cena kilowatogodziny ciepła wynosi 3,6 rubla, wydamy 4,33 * 3,6 = 15,6 rubla za godzinę, 15 * 6 * 24 = 374 rubli dziennie i tak dalej.
Właściciele kotłów na paliwo stałe powinni wiedzieć, że wskaźniki zużycia drewna opałowego do ogrzewania wynoszą około 0,4 kg / kW * h. Wskaźniki zużycia węgla do ogrzewania są o połowę mniejsze - 0,2 kg / kW * h.
Węgiel ma dość wysoką wartość opałową.
Tak więc, aby własnoręcznie obliczyć średnie godzinowe zużycie drewna opałowego o średniej mocy grzewczej 4,33 KW wystarczy pomnożyć 4,33 przez 0,4: 4,33 * 0,4 = 1,732 kg. Ta sama instrukcja dotyczy innych płynów chłodzących - po prostu przejdź do podręczników.
