Тепловые расчеты, связанные с определением количества тепла, которое нужно затратить на отопление помещения, достаточно сложны. При выборе отопительного прибора, например, стального радиатора, тем не менее, можно пользоваться упрощенной оценкой
Энергопотребление на отопление определяется по методике, приведенной в стандарте ДСТУ Б А.2.2-12:2015 «Енергетична ефективність будівель. Метод розрахунку енергоспоживання при опаленні, охолодженні, вентиляції, освітленні та гарячому водопостачанні», соответствующей европейским нормативам и подходам. Данная методика предполагает определение количества тепла для здания в целом и для каждой обогреваемой зоны.
Рис. 1. Структура трансмиссионных теплопотерь по ДСТУ Б А.2.2-12:2015
Этот способ учитывает расчеты:
- теплопередачи трансмиссией (см. рис. 1) и вентиляцией каждой зоны здания, которую отапливают или охлаждают до постоянной внутренней температуры;
- внутренних других и солнечных теплопоступлений как составляющих теплового баланса здания;
- годовых энергопотребностей для отопления и охлаждения для поддержания заданных температур воздуха в здании (без учета теплоты фазовых переходов влажности воздуха);
- годового энергопотребления при отоплении и охлаждении здания;
- годового энергопотребления при вентиляции;
- годового энергопотребления при горячем водоснабжении (ГВС);
- годового энергопотребления при освещении.
То есть, данный метод предполагает, что нужно проводить тепловой расчет для каждого помещения (отапливаемой зоны) каждого конкретного здания с учетом назначения, этажности, конкретных свойств его оболочки и светопрозрачных конструкций в каждом направлении, учитывать расположение зоны, инсоляцию, затенение и т. д. Также нужно учитывать потери тепла на вентиляцию с учетом нормативной кратности воздухообмена и учитывать прочие требования и обстоятельства. Деление на зоны для проведения расчетов также определено стандартом ДСТУ Б А.2.2-12. Схема последовательности расчета приведена на рис. 2.
Рис. 2. Схема последовательности расчета по ДСТУ Б А.2.2-12:2015
Оценку предельных значений теплоизолирующих характеристик оболочки здания и других ограждающих конструкций, включая окна и двери, можно провести согласно требованиям ДБН В.2.6-31:2016 «Теплова ізоляція будівель».
Таблица 1. Максимально допустимое значение удельного годового энергопотребления жилого здания
Например, данные нормы используют понятие EPmax – максимально допустимое значение удельного годового энергопотребления здания, кВт год/м2 или кВт·ч/м3, определяемой из таблицы в зависимости от назначения здания, его этажности и температурной зоны эксплуатации, принимаемой по данным из Приложения к нормам. Расчетное значение удельного годового энергопотребления (для жилых зданий) EP < EPmaxопределяют по формуле:
EP = (QH,nd + QC,nd + QDHW,nd)/Af,
где:
QH,nd, QC,nd и Q DHW,nd – годовое энергопотребление здания для отопления, охлаждения и ГВС, соответственно, кВт·ч, определяемое по ДСТУ Б А.2.2-12;
Af, – кондиционируемая (отапливаемая) площадь для жилого здания, м2, или его части (по ДСТУ Б EN ISO 13790).
Фактическое значение EP определяют согласно ДСТУ Б В.2.2-39. В части жилых зданий стандарт предусматривает предельные значения EPmax, как указано в табл. 1, которые соотносятся с фактическими энергозатратами согласно классу энергоэффективности здания (от A до G), рис. 3. Очевидно, что данные расчеты требуют специальных знаний и полной информации о конструкции, использованных материалах и состоянии здания, и эти расчеты не под силу провести рядовому потребителю. Нынешние нормативные документы отвергают осредненный подход и требуют определять необходимое теплопотребление для каждого случая отдельно. В организациях, специализирующихся на энергоаудите, подобные расчеты проводят с помощью специальных компьютерных программ.
Классификация зданий по энергетической эффективности
Тем не менее, ориентировочные данные о количестве энергии, которые необходимо затратить на отопление, можно получить из решения Кабинета Министров Украины о нормах энергопотребления в отопительный сезон: согласно постановлению Кабмина от 6 февраля 2017 г. № 51 установлен расход тепла 0,0431 Гкал на 1 м2, электрической энергии для индивидуального отопления – 51 кВт·ч и 5,0 м газа на 1 м2 отапливаемой площади в месяц отопительный период. Эти данные могут корректироваться постановлениями НКРЭКУ. Кроме того, имеются поправочные коэффициенты для расчета отопления в многоэтажных домах, расхода электрической энергии, природного газа и других видов топлива.
Например, ориентируясь на данные Кабмина, необходимая тепловая мощность, выделяемая стальным радиатором для отопления комнаты площадью 4 х 6 м (высота 2,7 м), должна быть не менее Р = (4 х 6) х 51 = 1224 Вт.
По советским СНиП для такого же помещения необходимая тепловая мощность была бы на уровне 2700 Вт (из расчета потребной тепловой мощности 40 Вт для обогрева 1 м3 объема помещения, 100 Вт на одно окно, 150-200 Вт на одну дверь).
Если вам известен класс энергопотребления вашего здания, то величину P можно откорректировать от уровня D в большую или меньшую сторону, см. рис. 3. Также необходимо учитывать и место расположения помещения в здании – если это угловая комната или расположенная в торце здания, то к полученным оценкам мощности отопительного прибора (стального радиатора) нужно добавить еще 10-20% запаса. Столько же нужно добавлять в случае частых понижений температуры теплоносителя.
Рис. 3. Нормативная разница фактического и максимального энергопотребления по классам энергоэффективности согласно ДСТУ Б В.2.2-39
Суммарное количество тепла, выделяемое радиатором в окружающее пространство за определенное время – это его тепловая мощность, которая напрямую зависит от материала радиатора, его размеров и конструкции, а также от разницы температур между поверхностью батареи и воздухом в помещении.
При подборе стального радиатора по его тепловой мощности следует учитывать, что чем больше его размер, тем дольше в нем находится теплоноситель и тем горячее становятся его стенки. Теплоотдача радиатора зависит также от его типа (наличия в конструкции конвектора, количества и размера пластин с оребрением, увеличивающего эффективную площадь теплоотдачи), от толщины стенки и теплопроводности материалов внутреннего и наружного покрытия радиаторов.
Различают 3 типа радиаторов:
- Однопанельный стальной радиатор (1 ребро, тип 11).
- Двухпанельный радиатор глубиной 100 мм с двумя пластинами оребрения (2 секции, тип 22).
- Трехпанельный радиатор (3 ребра, тип 33) с тремя панелями и тремя пластинами оребрения.
Тип 33 – самый энергоэффективный класс радиаторов, но и самый габаритный.
Разница температур между температурой теплоносителя и в отапливаемом помещении определяет в итоге тепловыделение (тепловую мощность) радиатора. Разница температур ΔT определяется по формуле: (90 + 70)/2-20 = 60°С, где: 90°С – температура подачи теплоносителя в радиатор; 70°С – температура теплоносителя на выходе из радиатора; 20°С – температура в помещении.
Примерную оценку тепловой мощности (Вт), которую обеспечивают стальные радиаторы разных типов в зависимости от типа и размеров секции (мм*мм) при разнице температур 60°C, можно провести по данным таблицы на рис. 4 (толщина стенки 1,5 мм).
Фактические тепловыделяющие характеристики радиаторов отличаются от данных по рис. 4. Поэтому рекомендуется всегда опираться на данные по тепловой мощности, предоставляемые производителем. Например, для сравнения – на рис. 5 приведены характеристики тепловой мощности (Вт) популярных в Украине стальных двухпанельных радиаторов тип 22 марки KORAD (официальный импортер в Украине – корпорация «СТАС»).
Рис. 4. Ориентировочная тепловая мощность (Вт) стальных радиаторов в зависимости от типа и размера секции (мм)
Рис. 5. Тепловая мощность двухпанельных стальных радиаторов KORAD (Тип 22)
Нужно учитывать, что фактическая температура теплоносителя, поступающего и отводимого из радиатора, на практике может быть даже меньше, чем указано на рис. 5, поэтому размеры радиатора рекомендуется выбирать с запасом, а выделяемую мощность регулировать регулятором с термостатом.
Більше важливих статей і новин в Telegram-каналі та корисні відео на Youtube-каналі та у TikTok. Долучайтесь!
Переглянуто: 12 225
Какие преимущества, помимо относительно меньшей цены, дает применение стальных панельных радиаторов, а не алюминиевых?
Компактность, удобство и простота монтажа.
Радиаторы по тепловыделяющей мощности нужно выбирать с запасом, а фактическое тепловыделение потом регулировать термостатом. Насколько это экономически оправдано - большие радиаторы и термостат с большим диапазоном регулирования?
Информацию нужно подавать в соответствии с заголовком и она должна быть профессионально подготовлена, раз уж об инженерных вопросах идет речь. Вот и дайте методику подбора именно радиатора, а не современные ДБН, о которых в заголовке речь не идет. Покажите, как подобрать радиаторы по поверхности при разных температурах носителя (реальных) при разных перепадах и т.д.