Расчет тепловой энергии на отопление

Произведем расчет тепловой энергии на отопление дома за отопительный период на примере реально существующего дома. Расчет производится по формуле:

Q_оп = Q_огр/оп + Q_инф/оп, где:

• Q_огр/оп - теплопотери через ограждающие конструкции за отопительный период.
• Q_инф/оп - теплопотери на инфильтрацию за отопительный период.

Q_огр/оп = 24 • K_тр • S_огр • ГОСП, где:

• S_огр - общая площадь всех ограждающих конструкций;
• K_тр- суммарный коэффициент трансмиссионой теплопередачи через все ограждающие конструкции дома. Вычисляем по формуле:
  • К_тр = (S_стен/R_стен + S_окон/R_окон + S_пола/R_пола + S_{потолка}/R_{потолка} + S_двери/R_двери) / S_огр, где S - площади огражадющих конструкций, R - сопротивление теплопередаче;
• ГОСП - градусо-сутки отопительного периода. Вычисляем по формуле:
  • ГОСП = (t_вн - t_нар) • a, где: t_вн - средняя температура внутри дома, t_нар и a - среднесуточная температура наружного воздуха и количество суток отопительного периода согласно СП 131.13330.2012 для России (табл. 3.1, колонки 11 и 12) и ДСТУ Н Б В.1.1-27-2010 для Украины (табл. 2, колонки 21 и 22).

Q_инф/оп = 0,04 • 3 • S • 1,2 • 0,24 • 168 • ГОСП.

Данные дома необходимые для выполнения расчета.

План дома

• Дом находится в Ярославской области, Россия. t_вн = 22°С, t_нар = -4°С, a = 221;
• Площадь помещений внутри дома S = 33,8 м². Соответственно, S_пола = S_{потолка} = 33,8 м²;
• Площадь стен с вычетом окон/двери:
  • Стена А - 12,23 м²;
  • Стена В - 12,9 м²;
  • Стена Б -  13,43 м².
• Площадь окон S_окон = 3,12 м²;
• Площадь двери S_двери = 1,6 м²;
• Тепловое сопротивление стен R_стен = 3,84 м² • °С / Вт;
• Тепловое сопротивление окон R_окон = 0,42 м² • °С / Вт;
• Тепловое сопоротивление пола R_пол = 1,56 м² • °С / Вт;
• Тепловое сопротивление потолка R_{потолок} = 3,84 м² • °С / Вт;
• Теловое сопротивление двери R_двери = 0,14 м² • °С / Вт.

Произведем расчет тепловой энергии на отопление нашего дома за отопительный период

Коэффициент трансмисионной теплопередачи:

K_тр = ((12,23 + 13,43) / 3,84 + 0,7 • 12,9 / 3,84 + 3,12 / 0,42 + 0,5 • 33,8 / 1,56 + 33,8 / 3,84 + 0,7 • 1,6 / 0,14) / (33,8 + 33,8 + 12,23 + 13,43 + 12,9 + 3,12 + 1,6) = 0,4 Вт / м² • °С.

Примечание: Здесь 0.7 и 0.5 - коэффициенты, которые учитывают расположение пола и стены В по отношению к наружному воздуху. Рассчитываем их используя формулу: (t_вн - t_вн1) / (t_вн - t_нар), где t_вн1 - температура в прилегающем неотпаливаемом помещении (в нашем случае терраса и подполье).

Градусо-сутки отопительного периода:

ГОСП = (22 - (-4)) • 221 = 5746.

Теплопотери через ограждающие конструкции за отопительный период:

Q_огр/оп = 24 • 0,4 • 110,88 • 5746 = 6116318 Вт•ч или 6116 кВт•ч.

Теплопотери на инфильтрацию за отопительный период:

Q_инф/оп = 0,04 • 3 • 33,8 • 1,2 • 0,24 • 168 • 5746 = 1127626 Вт•ч или 1127 кВт•ч.

Итого, полный расчет тепловой энергии на отопление дома в течении года дает нам такие показатели:

Q_оп = 6116 + 1127 = 7243 кВт•ч.

Этот расчет будет полезен для предварительного расчета платы за отопление в течении года. 

Также для этого дома выполним расчет теплопотерь через ограждающие конструкции и расчет теплопотерь помещений дома. Данные расчеты используем для расчета мощности котла и количества секций радиаторов в каждой комнате.