家炉と加熱システム集合住宅の暖房、換気、給湯、およびそれらを提供する熱自動化システムの年間特定熱エネルギー消費量のレベルを確立します。産業企業の暖房と換気のための熱消費量

炉と加熱システム

集合住宅の暖房、換気、給湯、およびそれらを提供する熱自動化システムの年間特定熱エネルギー消費量のレベルを確立します。産業企業の暖房と換気のための熱消費量

建物を暖房するための熱エネルギーの比消費量とは何ですか? コテージの暖房の時間当たりの熱消費量を自分の手で計算することは可能ですか？この記事では用語と一般原理熱エネルギーの必要性を計算します。

新しい建築プロジェクトの基礎はエネルギー効率です。

用語

暖房の比熱消費量とは何ですか?

仕事や生活に快適な通常のパラメーターを建物内に維持するために、建物内に供給する必要がある熱エネルギーの量について、各平方メートルまたは立方メートルの単位で話しています。

通常、熱損失の予備計算は拡大メーターを使用して実行されます。つまり、平均値に基づいて行われます。熱抵抗壁、建物内のおおよその温度、およびその総体積。

要因

暖房の年間熱消費量に影響を与えるものは何ですか?

暖房シーズンの期間 ()。さらに、過去 5 日間の毎日の平均外気温度が摂氏 8 度を下回る (および上回る) 日付によって決定されます。

有用: 実際には、暖房の開始と停止を計画するときに、天気予報が考慮されます。冬には長い雪解けが起こり、9月には霜が降りることもあります。

冬季の平均気温。通常、暖房システムを設計するときは、最も寒い月 (1 月) の月平均気温が目安となります。外気が寒ければ寒いほど、建物が建物の外皮を通して失う熱が多くなるのは明らかです。

建物の断熱度それに対する火力の標準がどのようになるかに大きな影響を与えます。断熱されたファサードは、壁で作られたものと比較して熱需要を半分に減らすことができます。コンクリートスラブまたはレンガ。
建物のガラス係数。複数の部屋の二重ガラス窓と省エネスプレーを使用している場合でも、壁からよりも窓からの熱の損失が顕著に多くなります。ファサードの大部分がガラス張りになっているほど、熱の必要性が高くなります。
建物の照明レベル。晴れた日は表面が垂直になります太陽の光、1平方メートルあたり最大1キロワットの熱を吸収することができます。

明確化: 実際には、吸収される量の正確な計算太陽熱非常に難しいでしょう。曇天では熱を失う同じガラス製ファサードが、晴天時には暖房として機能します。建物の向き、屋根の傾斜、さらには壁の色もすべて、太陽熱の吸収能力に影響します。

計算

理論は理論ですが、実際には暖房費はどのように計算されるのでしょうか? カントリーハウス? 奈落の底に落ちずに予想コストを見積もることは可能でしょうか? 複雑な数式暖房エンジニア？

必要量の熱エネルギーの消費

概算数量の計算方法必要な熱量比較的単純です。重要なフレーズはおおよその量です。計算を簡素化するために、精度を犠牲にし、多くの要因を無視します。

熱エネルギー量の基本値は、コテージの体積1立方メートルあたり40ワットです。
基本値に、外壁の窓あたり 100 ワットとドアあたり 200 ワットを追加します。

次に、取得した値に、建物の外形からの平均熱損失量によって決まる係数を掛けます。中心部のアパートの場合アパート係数が取られます 1に等しい: ファサードの損失のみが顕著です。アパートの輪郭の 4 つの壁のうち 3 つは暖かい部屋に接しています。

角と端のアパートの場合、壁の材質に応じて、1.2〜1.3の係数が適用されます。理由は明らかです。2 つまたは 3 つの壁が外部になるからです。

最後に、民家の場合、道路は周囲だけでなく、上下にもあります。この場合、係数 1.5 が適用されます。

注意してください: 極端な階にあるアパートの場合、地下室と屋根裏部屋が断熱されていない場合、家の中央で 1.3 の係数を使用し、端で 1.4 の係数を使用することも非常に論理的です。

ようやく受け取りました熱出力乗算地域係数: アナパまたはクラスノダールでは 0.7、サンクトペテルブルクでは 1.3、ハバロフスクでは 1.5、ヤクートでは 2.0。

寒い中気候帯 — 特別な要件暖房に。

ハバロフスク地方コムソモリスク・ナ・アムーレ市にある、10×10×3メートルのコテージに必要な熱量を計算してみましょう。

建物の体積は10*10*3=300m3です。

体積に 40 ワット/立方体を掛けると、300*40=12000 ワットになります。

6 つの窓と 1 つのドアでは、さらに 6 * 100 + 200 = 800 ワットになります。 1200+800=12800。

個人の家。係数1.5。 12800*1.5=19200。

ハバロフスク地方。必要な熱量をさらに 1.5 倍にすると、19200*1.5=28800 となります。霜のピーク時には、合計で約 30 キロワットのボイラーが必要になります。

光熱費の計算

最も簡単な方法は、暖房のエネルギー消費量を計算することです。電気ボイラーを使用する場合、エネルギー消費量は火力発電のコストとまったく同じになります。 1 時間あたり 30 キロワットの連続消費の場合、30 * 4 ルーブル (1 キロワット時の電気のおおよその現在の価格) = 120 ルーブルを費やすことになります。

幸いなことに、現実はそれほどひどいものではありません。実践が示すように、平均熱需要は計算値の約半分です。

薪 - 0.4 kg/kW/h。したがって、この場合の暖房用の薪消費量のおおよその割合は、30/2 (覚えているように、公称電力は半分で割ることができます) * 0.4 = 1 時間あたり 6 キログラムとなります。
消費褐炭熱のキロワットに換算すると - 0.2 kg。この場合、暖房用の石炭消費量は 30/2*0.2=3 kg/時間として計算されます。

褐炭は比較的安価な熱源です。

薪の場合 - 3 ルーブル（キログラムあたりのコスト） * 720（月あたりの時間） * 6（時間あたりの消費量） = 12960 ルーブル。
石炭の場合 - 2ルーブル * 720 * 3 = 4320ルーブル（他のものを読んでください）。

結論

いつものように、コストの計算方法に関する追加情報は、記事に添付されているビデオでご覧いただけます。冬は暖かい！

1.1.1.計算された最大流量住宅、公共、公共施設の暖房用熱量 (W) 管理棟集計された指標によって決定される

= q o ∙ V (t in t n.r.)、

=1.07∙0.38∙19008(16-(-25))=239588.2

ここで、q o は、t n.r における建物の比加熱特性です。 = 25С (W/m  С);

  地域の気候条件を考慮し、外気の設計温度が 25С、V 外部測定による建物の体積、m 3 と異なる場合に使用される補正係数。 t in は暖房された建物内の推定気温です。t n.r. - 暖房設計用に計算された外気温度、C、 付録 2 を参照。

計算は加入者 No.1 の学校に対して行われました。他のすべてについては、上で提案した式を使用して計算が行われ、結果が表 2.2 にリストされています。

1.1.2.暖房時の平均熱流量(W)



ここで、t n.r.s. - 暖房設計の計算された平均外気温度、C (付録 2)。

1.2. 換気のための熱消費量の決定。

1.2.1換気時の最大熱消費量、Q in max、W

Q in max = q in  V   (t in  t n.v.)

Q in max =1.07×19008×0.29(16-(-14))

ここで、q in は換気システムを設計するための建物の特定の特性です。

1.2.2.換気の平均熱消費量、Q in avg、W

Q in av = Q in max 

Q in av =176945.5 

1.3. 給湯時の消費熱量の求めます。

1.3.1 給湯の平均消費熱量工業用建物、Q 平均値、W

Q GW 平均 =

ここで、 は消費率ですお湯(l/日) 測定単位あたり (SNiP 2.04.01.85)、

m – 測定単位の数。

c - 水の熱容量 С = 4187 J/kg  С;

t g、t x − それぞれ給湯システムに供給される熱水の温度、冷水, С;

h は給湯の推定熱供給時間、C/日、h/日です。

1.3.2 住宅および公共建物の給湯の平均熱消費量、Q g.w.s.、W

ここで、m は人の数、

  温水の水消費量。 1 人あたり 1 日あたり 55 °C の気温で (SNiP 2.04.0185、付録 3)

c - 給湯のための水の消費量は、1 人あたり 25 リットル/日と想定されます。

t x − 加熱期間中の冷水（蛇口）の温度（データがない場合、5Сに等しいとみなされる）

с  水の熱容量、C = 4.187 kJ/(kgС)

1.3.3.給湯時の最大消費熱量、
、W

134332,9

表2.1

消費者の名前

体積、V、千 m 3

居住者数 m, 人

建物の特性、W/m C

お湯の消費量、a、l/日。

3. ボイラー室

4. 寮

5. 9 階建ての家 1

6. 9階建てビル2

7. 薬局

8. クリニック

室内温度、t in	設計温度		熱消費量		総熱消費量、Q、W。
	暖房用	換気用	暖房用	換気用	総熱消費量、Q、W。
	暖房用	換気用

1.スクール+16
2.デット。庭園+20
3. ボイラー室 +16
4. ドミトリー+18
5. 9階建てビル1+18
6. 9階建てビル2+18
7. 薬局+15
8. クリニック +20

1.3.4. 住宅および公共建物の年間熱消費量

a) 加熱用

;

b) 換気用

;

c) 給湯用

ここで、n o 、n r はそれぞれ、暖房期間の継続時間と給湯システムの動作継続時間 (秒/年、(時間/年)) です。

通常、n r = 30.2・10 5 秒年 (8400 時間/年)。

t r – お湯の温度。

d) 暖房、換気、給湯のための年間総熱消費量

光熱費を最適化するにはどうすればよいですか? この問題は、地域のシステム、建物、気候の特徴のすべてのパラメーターを考慮した統合的なアプローチでのみ解決できます。この場合、最も重要な要素は暖房の熱負荷です。システムの効率を計算するために、時間別および年間指標の計算がシステムに含まれています。

このパラメータを知る必要があるのはなぜですか?

暖房の熱負荷はどのように計算されますか? 各部屋および建物全体の最適な熱エネルギー量を決定します。変数は力です暖房器具– ボイラー、ラジエーター、パイプライン。も考慮されます熱損失住宅。

理想的には、暖房システムの熱出力はすべての熱損失を補償し、同時に快適な温度レベルを維持する必要があります。したがって、年間暖房負荷を計算する前に、それに影響を与える主な要因を決定する必要があります。

特性構造要素住宅。外壁、窓、ドア、換気システム熱損失のレベルに影響を与える。
家の寸法。部屋が大きいほど、暖房システムがより強力に機能する必要があると考えるのは論理的です。この場合の重要な要素は、各部屋の総容積だけでなく、外壁と窓の構造の面積も重要です。
この地域の気候。比較的に小さな下落外気温が変化すると、熱損失を補うために少量のエネルギーが必要になります。それらの。時間当たりの最大暖房負荷は、一定期間内の気温低下の程度と暖房シーズンの年間平均値に直接依存します。

これらの要因を考慮して、暖房システムの最適な熱動作条件がまとめられます。上記をすべてまとめると、エネルギー消費を削減し、家の敷地内で最適な暖房レベルを維持するには、暖房の熱負荷を決定することが必要であると言えます。

集合指標を使用して最適な暖房負荷を計算するには、建物の正確な体積を知る必要があります。この手法は大規模な構造用に開発されたため、計算誤差が大きくなることに留意することが重要です。

計算方法の選択

集計指標以上を用いて暖房負荷を算出する前に高い正確性住宅の建物の推奨温度条件を調べる必要があります。

加熱特性を計算する場合は、SanPiN 2.1.2.2645-10 に従う必要があります。表のデータに基づいて、家の各部屋で最適な暖房動作温度を確保する必要があります。

時間当たりの暖房負荷の計算に使用される方法の精度はさまざまです。場合によっては、十分な量を使用することをお勧めします複雑な計算、その結果、誤差は最小限になります。エネルギーコストの最適化ができない場合優先度暖房を設計する場合、精度の低い図が使用される可能性があります。

時間当たりの暖房負荷を計算するときは、毎日の外気温の変化を考慮する必要があります。計算精度を高めるために知っておくべきこと仕様建物。

熱負荷を計算する簡単な方法

暖房システムのパラメータを最適化するか、暖房システムの性能を向上するには、熱負荷の計算が必要です。断熱特性住宅。その実装後、暖房熱負荷を調整する特定の方法が選択されます。暖房システムのこのパラメータを計算するための、労働集約的ではない方法を考えてみましょう。

暖房能力の面積依存性

ご自宅用に標準サイズ部屋、天井の高さ、および優れた断熱性を考慮して、既知の部屋面積の比率を必要な熱出力に適用できます。この場合、10 平方メートルあたり 1 kW の熱を生成する必要があります。気候帯に応じて、得られた結果に補正係数を適用する必要があります。

家がモスクワ地方にあると仮定しましょう。総面積は150㎡です。この場合、暖房の時間当たりの熱負荷は次のようになります。

15*1=15kW/時

この方法の主な欠点は、誤差が大きいことです。この計算では、気象要因の変化や建物の特徴、つまり壁や窓の熱伝達抵抗は考慮されていません。したがって、実際にはこれを使用することはお勧めできません。

建物の熱負荷を統合計算

暖房負荷を大規模に計算すると、結果がより正確になるという特徴があります。当初は以下の目的で使用されていました試算建物の正確な特徴を判断できない場合は、このパラメータを使用します。暖房負荷を決定するための一般的な式を以下に示します。

どこ q°– 構造の特定の熱特性。値は対応するテーブルから取得する必要があります。あ– 上記の補正係数、 Vn– 建物の外部体積、m3、 テレビそして タンロ– 家の中と外の温度値。

外壁に沿った容積が 480 m3 (面積 160 m2、二階建て住宅）。この場合、熱特性は 0.49 W/m3*C と等しくなります。補正係数 a = 1 (モスクワ地域の場合)。最適な温度リビングスペース（テレビ）内は+22°Cである必要があります。外気温は-15℃になります。次の式を使用して、時間当たりの暖房負荷を計算してみましょう。

Q=0.49*1*480(22+15)= 9.408kW

前の計算と比較して、結果の値は小さくなります。ただし、屋内、屋外の温度、建物の総体積などの重要な要素が考慮されます。各部屋についても同様の計算を行うことができます。集合指標を使用して暖房負荷を計算する方法により、別の部屋の各ラジエーターの最適な電力を決定することができます。より正確に計算するには、平均を知る必要があります。温度値特定の地域向け。

この計算方法は、暖房の時間当たりの熱負荷を計算するために使用できます。しかし、得られた結果は、建物の熱損失の最適に正確な値を提供するものではありません。

正確な熱負荷計算

しかし、それでも、暖房に最適な熱負荷のこの計算では、必要な計算精度が得られません。最も重要なパラメータである建物の特性は考慮されていません。主なものは製造材料の熱伝達抵抗です。個々の要素家 - 壁、窓、天井、床。それらは、暖房システムの冷却剤から受け取った熱エネルギーの保存の程度を決定します。

熱伝達抵抗とは何ですか( R）？これは熱伝導率の逆数です ( λ ) – 材料構造が伝える能力熱エネルギー。それらの。熱伝導率の値が高いほど、熱損失も高くなります。この値は、材料の厚さが考慮されていないため、年間暖房負荷の計算には使用できません ( d）。したがって、専門家は次の式を使用して計算される熱伝達抵抗パラメーターを使用します。

壁と窓の計算

壁の熱伝達抵抗には標準化された値があり、家が位置する地域に直接依存します。

暖房負荷の拡大計算とは対照的に、最初に外壁、窓、1 階の床、屋根裏部屋の熱伝達抵抗を計算する必要があります。家の次の特徴を基礎として考えてみましょう。

壁エリア – 280㎡。窓も含まれます - 40㎡;
壁の材質 – 固体レンガ (λ=0.56）。外壁の厚さ – 0.36メートル。これに基づいて、テレビの伝送抵抗を計算します。 R=0.36/0.56= 0.64m²*C/W;
改善のために断熱特性設置されました外断熱– 厚いポリスチレンフォーム 100mm。彼のために λ=0.036。それぞれ R=0.1/0.036= 2.72m²*C/W;
一般的な値 R外壁の場合は同等です 0,64+2,72= 3,36 これは家の断熱性を示す非常に良い指標です。
窓の熱伝達抵抗 – 0.75㎡*S/W(アルゴン充填二重ガラス)。

実際、壁を通した熱損失は次のようになります。

(1/3.36)*240+(1/0.75)*40= 1℃の温度差で 124 W

暖房負荷の集計計算と同じ温度指標を屋内で +22°C、屋外で -15°C とします。次の式を使用してさらに計算を行う必要があります。

124*(22+15)= 4.96 kW/時

換気計算

次に、換気による損失を計算する必要があります。建物内の総空気量は 480 m3 です。さらに、その密度は約 1.24 kg/m3 です。それらの。その質量は595kgです。平均して、空気は 1 日 (24 時間) に 5 回更新されます。この場合、時間当たりの最大暖房負荷を計算するには、換気による熱損失を計算する必要があります。

(480*40*5)/24= 4000 kJ または 1.11 kW/時

取得したすべての指標を合計すると、家の総熱損失がわかります。

4.96+1.11=6.07kW/時

このようにして、正確な最大暖房負荷が決定されます。結果の値は外気温に直接依存します。したがって、年間負荷を計算するには、暖房システム変化を考慮する必要がある気象条件。暖房シーズンの平均気温が -7°C の場合、暖房負荷の合計は次のようになります。

(124*(22+7)+((480*(22+7)*5)/24))/3600)*24*150(暖房シーズン日)=15843 kW

温度値を変更することで、あらゆる暖房システムの熱負荷を正確に計算できます。

得られた結果に、屋根と床からの熱損失の値を追加する必要があります。これは、1.2 - 6.07 * 1.2 = 7.3 kW/h の補正係数によって実行できます。

結果として得られる値は、システム動作中の実際のエネルギーコストを示します。暖房負荷を調整するにはいくつかの方法があります。それらの中で最も効果的なのは、居住者が常に存在しない部屋の温度を下げることです。これは、サーモスタットと取り付けられた温度センサーを使用して行うことができます。しかし同時に、建物には2管式暖房システムを設置する必要があります。

計算するには正確な値熱損失がある場合は、専用の Valtec プログラムを使用できます。ビデオでは、その操作例を示しています。

暖房システムの熱負荷を決定する際には、施設の熱体制の特殊性が考慮されます。継続的な技術プロセスを伴う工業用建物、農業用建物、公共の建物など、温度が一定である部屋では、暖房システムの熱負荷は部屋の熱バランスから決定されます。熱収支は、建物の熱損失と熱流入の間のバランスを確立し、暖房のための熱消費量は次のようになります。

Q o = Q t +Q m – Q in (1.1)

ここで、Q o - 暖房の熱消費量、kW;

Q t - 外部の囲い構造を通した熱伝達と、漏れによる室内への冷気の侵入による建物の熱損失、kW

Q m - 部屋に入る加熱材料の熱消費量、kW。

Q int - 内部熱放散、kW。

工業用建物からの外部フェンスと浸透による推定（最大）熱損失は、次の式で決定されます。

Q t max = (1+μ)(t in – t but) q o V 10 -3 (1.2)

ここで、μは浸透係数です。

t は暖房計算用の外気の設計温度であり、気候地域 (付録 B) に応じて取得されます (°C)。

t in は、建物の個々の部屋の内部空気の平均温度であり、部屋の目的に応じて測定されます (付録 D)、C;

q o - 建物の建築容積とその目的に応じた建物の固有暖房特性 (付録 D)、J/(s.m 3 .K);

V は、外部測定による別の建物の建設容積、m3 です。

工業用建物の内部気温を選択するときは、労働の強度を考慮する必要があります。労働の強度に応じて、すべての種類の作業は、軽作業、中作業、重作業の 3 つのカテゴリに分類されます。軽作業には、体系的な身体的負荷を必要としない、座ったり立ったりして行われる作業が含まれます（精密機器の製造工程、事務作業など）。中等度の作業には、10 kg までの重量を持ちながら常に歩き続ける作業が含まれます（機械組立工場）、木材加工、繊維生産など）。重労働のカテゴリには、体系的な身体的ストレスを伴う作業 (鍛冶工場、鋳造工場など) が含まれます。

浸透係数は次の式で求められます。

ここで、 b は浸透定数で、戸建工業用建物の場合、 b = 0.035 - 0.040 c/m が計算されます。

g - 自由落下加速度、m/s;

L は建物の自由高さ、m です。公共および管理用の建物の場合、床の高さに等しいと想定されます。工業用建物の場合、L = 5〜25 mの値を取ることができます。

w in - 最も寒い月の平均風速 (付録 B)、m/s。

寒い季節に生産施設に入る異種材料を加熱するための熱消費量、kW

Q m max = ∑G mi · c i (t in – t m)、(1.4)

ここで、i は材料名の数です。

с і - 材料の比熱容量 (表 I)、kJ/(kg.deg)

t m - 材料の温度、℃。ほぼ許容されます。金属用と金属製品 t m =t ただし、他の非バルク材料の場合は t m =t ただし、バルク材料の場合は +10 ℃ t m =t ただし、+20 ℃

G mi は、作業場に入る均質材料の質量 (kg/s) です。

総消費量工業企業による材料、付録 B のタスクは、ワークショップの目的に従って、ワークショップ間で分配されなければなりません。推奨される材料のリストを表 I に示します。

表1 - 比熱いくつかの材料

内部放熱産業企業は非常に安定しており、設計暖房負荷のかなりの部分を占めるため、熱供給体制を開発する際には考慮する必要があります。産業施設内の内部熱発生源は次のとおりです。機械および電気機器、装置の加熱された表面、設備およびパイプライン、加熱された浴槽の表面、電灯、作業者、冷却材および燃焼生成物など。以下にプロセス装置、電灯、作業者からの発熱量の概算方法を示します。

個々の産業用建物の内部発熱総量、kW

実際のデータや技術プロセスの設計がない場合は、機器からの内部熱放出はアナログを使用して計算されます。暑いお店の場合、発熱量は生産設備および技術プロセス、kW

ここで、q n は部屋の比熱強度 (表 2)、kW/m 3 です。

V - 部屋の建設容積、m 3。

表 2 - ホットショップの比熱強度 /18/、kW/m 3

暑くない作業場では、内部熱放出の主なタイプの 1 つは、からの熱です。技術設備電気駆動装置を搭載しています。電気モーターからの入熱機械設備およびそれらが駆動する機械、kW。

ここで、k sp は電力需要係数です (表 3)。

k p - 電気モーターの全負荷を考慮した係数 k p =0.9-1;

k T - 室内への熱伝達係数。金属切断機の場合、k T = 0.9-1。ファンとポンプ用

η - 完全負荷時の電気モーターの効率 η=0.85-0.9;

qエル - 比重電力負荷 (表 4)、kW/m 2 ;

Fは作業室の床面積、m2です。

表 3 - 電力需要係数

表 4 - 1m2 あたりの電気負荷の比密度使用可能な領域工業用建物

発生源から部屋に入る熱の量人工照明、特定の指標によって計算されます

ここで、Fは部屋の床面積、m2です。

q os - 照明負荷の比密度 (表 4)、kW/m 2。
人からの熱放出は、エネルギー消費量と室内気温によって決まります。総熱量、kW

ここで、「m」は部屋にいる人の数です。

ql -特定の量 1 人の作業者が放出する総熱量 (表 5)、kW。

表 5 - 成人が放出する特定の総熱量 /1/, kW

建物内の従業員の数を計算するには、近似式を使用できます。生産工場の場合、シフトあたりの従業員数はほぼ次のとおりです。

管理棟用

ここで、V は作業場または建物の建設容積、m3 です。

建物の種類や住宅の外容積に関するデータが存在しない場合の、住宅地域を暖房するための推定熱消費量。公共の建物、SNiP P-Z6-73 によると、次の式を使用して決定することが推奨されています。

ここで、qf は、居住空間 1 m 2 を暖房するための最大熱消費量の集約指標 (表 6)、kJ/(s.m 2) です。

Ff - 居住空間、その地域の居住者あたり 12 m2、m2 に基づいて決定されます。

k 0 - 公共建物の暖房の熱消費量を考慮した係数。実際のデータがない場合は、k 0 = 0.25 とすることをお勧めします。

表 6 - 住宅の暖房における最大熱消費量の統合指標

暖房の消費熱量の計算。暖房は熱の最大の消費者です。暖房の必要性に対する熱消費の継続時間は、暖房期間の継続時間、つまり、設定された制限値を下回る安定した 1 日の平均外気温度 tn が続く日数に対応します。たとえば、次のように建築基準法およびSNiP II-Aルール。 6-72 「気候学と地球物理学の構築。設計基準」は、外気温度 +8°C のこの制限に相当します。この温度が指定された制限を下回るか上回るとすぐに、それに応じて暖房システムがオンまたはオフになります。

暖房のための熱消費量は気候条件だけでなく、デザインの特徴建物とその場所。

熱エネルギーは建物内の所定の温度体制を維持するために建物に提供されます。この場合、熱エネルギーが伝達および浸透による熱損失を完全に補償すると仮定します。所定の密閉構造の場合、伝達熱損失は主に外気温度 t と浸透による熱損失、さらに風速と空気湿度によって決まります。したがって、熱消費量の変化は tn の変化に反比例し、風速と空気湿度の変化に正比例します。最小熱消費量は加熱期間の開始に対応します。 tn が減少すると、熱需要は増加し、最小 tn で最大になります。

プロジェクトのすべての部分を統合的かつ並行して開発すると、建物の総熱損失の事前評価が必要になります。この場合、原則として拡大メーターによる近似計算方法を用います。透過熱損失の場合、拡大されたメーターは建物の比熱特性 q o であり、熱損失を補償するのに必要な熱量を表します。立方メートル室内空気t室内と外気t室外の温度差が1度の場合の、単位時間当たりの建物の稼働時間。固有特性q o は建物の体積に反比例して変化します。一部の建物については表に記載されています。 1.

浸透による熱損失を計算するためのそのようなメーターはありません。実際には、伝達熱損失を決定する際のそれらの近似値は、建物の高さと体積、開口部の位置と面積、囲いの亀裂の数などの多くの要因に依存する適切な係数によって考慮されます。建物の構造や開口部の大きさ、外気温、風速、風向など。実際のデータに基づいて、指定された係数は次のようになります。公共の建物の場合は 0.1 ～ 0.3。単層ガラスを使用し、ドアや門に特別なシールがない工業用建物、および大規模な公共建物の場合 - 0.3〜0.6; 大きなドアのある大きなワークショップの場合 - 0.5〜1.5、さらには2。

表1。

建物内の平均気温と、特定の体積の建物の特定の熱特性。

表 1 の続き。

住宅および公共の建物の場合、暖房の最大熱消費量は、1 つの建物に割り当てられた集計指標によって決定できます。平方メートル生活空間。この指標は、特定のエリアで試運転が計画されている住宅スペースの量だけがわかっている場合に使用すると便利です。屋外温度が 0、-10、-20、-30、-40 ℃の場合、居住空間 1 m 2 あたりの住宅を暖房するための 1 時間当たりの最大熱消費量は、それぞれ次のとおりです。 130; 150; 175; 185W/平方メートル。この場合、公共建物の暖房に使用される熱消費量は、住宅の建物の熱消費量の 25% であると仮定されます。

最大推定流量 heat Q o , W、定常状態での加熱用サーマルモード建物の体積と温度差に関連して、次の式で決定されます。

ここで、は浸透による熱損失を考慮した係数です。 - 建物の比熱特性、W/(m 3 K); - 補正係数発熱特性外気温に。ある程度の丸めを加えて、式によって決定できます。 - 地下室を除いた外部測定による建物の体積、m 3; - 暖房の効いた建物内の平均気温、℃; - 外気温度、℃: 暖房を設計する場合、気候データに従って、50 年間にわたる 8 つの冬の最も寒い 5 日間の平均値が取得されます。

室内の気温は衛生基準または技術的プロセス要件を考慮して衛生基準。一部の建物の平均気温を表 1 に示します。

図1。暖房ニーズに応じた熱消費量グラフあ- 衛兵; b- 季節限定

式 (1) を使用すると、暖房シーズンの任意の期間に対応する値 tn を代入することで、時間当たりの熱消費量を求めることができます。たとえば、暖房シーズンの始まりは、熱エネルギー消費が最小限であることが特徴です。この時点で、推定外気温度は最も高く、t n =8 ℃です。

式(1)から分かるように、tnの変化に対する消費熱量の変化は線形依存性を持ちます。季節全体の変化の性質を知るには、最大値t n と最小値t n.o での熱消費量を決定するだけで十分です。。通常、このような変化はグラフで表されます (図 1)。図1ではあ横軸に外気温度の値を、縦軸に消費熱量をプロットしている。点 A と点 B は、最大熱消費量と最小熱消費量に対応します。線 AB - 線形依存性 - 寒冷期の時間ごとの熱消費量の変化。このグラフを使用すると、指定された制限内の任意の £n の値での暖房の 1 時間あたりの熱消費量を決定できます。これを行うには、横軸上の所定の値 t n の点から線 AB との交点への垂線を復元する必要があります。交点は、必要な熱消費量に対応します。したがって、図では、 1 あ点線は、暖房期間中の平均外気温度における 1 時間当たりの平均熱消費量の決定を示しています。

で工業用ワークショップ多くの公共の建物では、仕事の休憩中や週末や休日にも、室内の温度を一定のレベルに維持する必要がなく、それに応じて最大限の量を消費する必要がありません。熱の。現時点では、部屋の気温は+ 5°Cに低下し、特別な緊急暖房が提供されます。この期間の 1 時間当たりの熱消費量は、を考慮して式 (1) によって求めることができます。削減制限は条件によって決まります確実な動作構造物。年間必要量を決定する際には、この期間の熱消費量の削減が考慮されます。

特定の気候地域では、年間熱消費量は、暖房期間の日数と、毎日の値または考慮している期間全体の平均tnによって決まります。建物による毎日および毎週の熱消費量の均一性の程度は、企業の運用モードに応じて決まります。

行政および産業用建物の暖房に必要な熱エネルギーの年間必要量 (MW) は、非勤務時間および週末および休日の削減を考慮して、次の式で求められます。

ここで、は企業の 1 日あたりの稼働時間数です。 - 加熱期間の日数; - 週末の量と休日暖房シーズン中。 - 外気温、暖房期間の平均、℃; 24 は 1 日の時間数です。非勤務時間中の建物内の気温、℃。

一日を通して熱消費が均一な建物、たとえば、24 時間稼働している住宅や一部の公共の建物の場合、式 (2) は、 =0、 =24、

熱供給装置の動作モードを保証するために、暖房負荷の時間の経過に伴う変化が暖房期間全体にわたって決定されます。年間の熱消費量を時間の経過とともにグラフで表示するのが最も適切です - 図。 1 bここで、横軸には同じ温度に放置した時間が最小値から順に合計が増加するようにプロットされており、縦軸にはこれらの温度に対応する熱消費量が示されています。

特定のオブジェクトについて、同じ温度での時間数を特定することから交通建設が始まります。次に、式(1)により、業務時間外の熱消費量削減効果を考慮して、必要な熱消費量を算出します。得られた結果は、グラフの座標グリッド上にプロットされ、外部温度の変化点で横軸に引かれた垂線上にプロットされます。垂線上にプロットされた熱消費の点から、横軸に平行な線を引き、長さ、数値に等しい同じ温度を保ちます。結果として得られる長方形の右上隅は、滑らかな曲線で接続されます。この曲線は、特定の施設を暖房するための熱消費量を特徴づけ、熱供給システムの動作モードを開発するための基礎となります。

年間の熱消費量のグラフは、時間ごとの消費量のグラフを使用して作成できます。これを行うために、時間当たりのコストは、年間スケジュールの外部温度に対応する縦軸に変換されます。時間当たりの熱消費量と、指定された間隔内の最大温度値に対応する縦軸との交点は、滑らかな曲線で結ばれます。 X 軸、最大および最小の縦座標、および滑らかな曲線によって制限される領域 (図 1 を参照) b曲線 A1B1) は年間熱消費量に比例します。暖房期間の平均気温では、年間グラフの形状は条件付きで長方形のように見え、縦軸は時間当たりの平均熱消費量に対応します（図1の点線を参照） b).

II.1.2. 換気時の熱消費量の計算

換気システムでは、新鮮な供給空気を所定の温度まで加熱するために熱が使用されます。熱消費量 W は、加熱された空気の量、温度、湿度によって決まります。

ここで、は空気の熱容量、kJ/(kg K)です。 - 空気密度、kg/m3; V - 供給空気量、m 3 / h; - ヒーターの後ろとその前の気温、℃; 1/3.6 - kJ/h を W に変換するための熱エネルギー相当、つまり熱 J を単位時間あたりに消費される熱エネルギー W に変換します。

供給空気量は排気空気量に相当します。この平等は、部屋の空気のバランスを解決するときの基本的なルールです。除去空気量は、室内の有害な排出物（粉塵、ガス、エアロゾル、湿気など）の量に基づいて、衛生基準の要件を満たす空気環境を提供する条件から計算されます。さらに、除去される空気の量は、採用される空気交換の方法によって影響されます。

室内の空気交換の組織化は、主に 2 つのオプションのいずれかによって解決されます。有害な排出物が発生場所で直接除去できる場合、最も効果的な局所換気が行われます。この場合、限られた量しか換気されないため、除去される空気の量は最小限になります。ワークゾーン部屋の中に。この場合の消費熱量は式(4)で計算されます。

有害な排出物が容積全体に広がる場合は、一般換気が使用され、有害な排出物をきれいな供給空気で希釈することによって室内に必要な空気条件が作り出されます。この原理に基づく空気交換には、最大量の換気空気が必要となり、したがって最大の熱消費が生じます。

熱供給システムを開発する場合、熱消費量と一般換気の必要性は暖房と同様に、通常は集約されたメーターを使用して評価されます。そんなメーターが 特定の熱換気特性、建物の体積に関係します。温度差1℃で建物1m 3 を単位時間当たり換気するのに必要な熱量を表します。

特定の特性を使用して、建物の体積に関連する一般換気の必要な熱消費量 W は、次の式で決定されます。

ここで、は建物の固有換気特性、W/(m 3 K)です。 - 外気温、℃; 換気量を設計する際、気候データに基づいて最も寒い時期の平均値が採用され、暖房期の 15% に相当します。

一部の量産建物では、換気特性の値を表に示します。 1.

特定の通気特性交換の頻度と換気された部屋の容積によっても決定できます。

ここで、m は交換率であり、単位時間 1 時間あたりに供給される給気量と換気された部屋の容積の比です。

さらに、公共建築物の一般換気のニーズに対する最大熱消費量は、建設予定の居住空間の量だけがわかっている地域の集計指標によって決定されます。この指標は居住空間 1 平方メートルを指し、0、-10、-20、-30、40 ℃の外気温度に応じて、それぞれ次のようにみなされます。 13; 15; 17.5 および 18.5 W/m2。

換気のための熱量を計算するときに取得される外気温度は、すべての部屋で同じではありません。それは採用される空気交換方法によって異なります。局所換気量を計算する場合、暖房の場合と同じように考慮されます。一般換気時のこの温度の値は暖房時よりも高くなります。ここでは、暖房シーズンの 15% に相当する期間の最も寒い期間の平均として定義されます。最も寒い時期の屋外温度におけるレベルの許容上昇は、空気の再循環が増加する可能性があるためです。外気温が低いときは、換気された部屋から取り入れた暖かい空気を外気と混合することで、必要な供給空気温度が達成されます。これにより供給空気量が減少します新鮮な空気暖房のために供給されるため、一般的な換気に必要な熱エネルギーの必要性が軽減されます。最大消費時間中の熱エネルギーの必要性の減少による示された増加は、一般換気、および空気の再循環が許可されている部屋でのみ許可されることに注意してください。有害な排出物の性質により、空気の再循環が許可されていない作業場では、採用された空気交換方法に関係なく、加熱温度が設計温度として採用されます。

暖房と同様に換気のための熱消費量は、次の条件によって異なります。外気温。空気の再循環を行わない局所的および全体的な換気の場合、この依存性は暖房の場合と同様です (図 2)。あ、線AB）。

空気再循環を伴う一般換気では、外部温度が +8 から t の範囲でのみ類似が観察されます。 (BV行)。外気温度がさらに低下すると、つまり t n のとき。 t n.v. 、熱消費量は変化せず、レベル t n.v のままです。最寒期全体を通じて、GB 流線は横軸と平行になります。

年間換気熱消費量 MW は、換気システムの稼働時間に応じて、適切な空気交換方法を使用して時間単位で決定されます。

空気循環付き全体換気あり: 日中および週末に休憩あり

中程度の寒冷期の期間に関する情報がある場合 (一部の都市については、表 2 を参照)、式 (7) ～ (10) を使用した計算が大幅に簡略化されます。

換気システムの動作モードは、年間の熱消費スケジュールに基づいて開発されます。このグラフの構成 (図 2) b) は、空気の再循環を行わずに、換気システムの暖房と同様に生成されます。全体換気のための特別な機能があります。ここで、グラフは 2 つの部分に分かれています。最初の部分 (左) - 最も寒い期間に対応し、この期間中の熱消費量は一定です。線G 1 B 1は横軸に平行であり、熱消費量は長方形の面積O - G 1 - B 1 - 0.15 n oによって決まります。適度に寒い時期に対応する 2 番目の部分では、熱消費量が変化します (線 B 1 B 1)。

表 2.

暖房期の平均外気温度と適度に寒い期間の継続時間