Как найти расход тепла формула

Содержание

Зачем нужен расчет тепловой энергии

Расчет потребления тепловой энергии на отопление по объему здания

Годовой расчет расхода тепла на отопление

Снижение расхода теплоэнергии в квартире

Расчет тепловой энергии на отопление по площади

Измерение общих теплопотерь дома

Расчет теплопотерь через стены и перекрытия

Расчет количества поступающего тепла через окна

Коротко о главном

Как рассчитать гкал на отопление — правильная формула расчета

Зачастую одной из проблем, с которой сталкиваются потребители как в частных постройках, так и в многоквартирных домах, заключается в том, что расход тепловой энергии, получаемой в процессе отопления жилища, является очень большим. Для того чтобы избавить себя от необходимости переплаты за излишнее тепло и для экономии финансов следует определить с тем, как именно должен проходить расчет количества тепла на отопление. Решить это помогут обычные вычисления, с помощью которых станет ясно, какой объем должно иметь поступающее в радиаторы тепло. Именно об этом далее и пойдет речь.

Общие принципы выполнения расчетов гкал

Расчет квт для отопления подразумевает выполнение специальных вычислений, порядок которых регламентирован особыми нормативными актами. Ответственность за них лежит на коммунальных организациях, которые способны помочь при выполнении данной работы и дать ответ касательно того, как рассчитать гкал на отопление и расшифровка гкал.

Безусловно, подобная проблема будет полностью исключена в случае наличия в жилом помещении счетчика на горячую воду, так как именно в этом приборе имеются уже заранее выставленные показания, отображающие полученное тепло. Умножив эти результаты на установленный тариф, модно получить конечный параметр расходуемого тепла.

Порядок вычислений при расчете потребляемого тепла

При отсутствии такого устройства, как счетчик на горячую воду, формула расчета тепла на отопление должна быть следующей: Q = V * (T1 – T2) / 1000. переменные в данном случае отображают такие значения, как:

• Q в данном случае — это общий объем энергии тепла;
• V – показатель потребления горячей воды, который измеряется либо в тоннах, либо в кубических метрах;
• T1 – температурный параметр горячей воды (измеряется в привычных градусах Цельсия). В данном случае более уместно будет брать в расчет ту температуру, которая характерна для определенного рабочего давления. Этот показатель имеет специальное название – энтальпия. Но в случае отсутствия требуемого датчика можно принять за основу ту температуру, которая будет максимально приближена к энтальпии. Как правило, ее средний показатель варьируется в пределах от 60 до 65°C;
• T2 в этой формуле – температурный показатель холодной воды, который также измеряется в градусах Цельсия. Ввиду того, что попасть к трубопроводу с холодной водой весьма проблематично, подобные значения определяются постоянными величинами, которые отличаются в зависимости от погодных условий за пределами жилища. К примеру, в зимнее время года, то есть в самый разгар отопительного сезона, эта величина составляет 5°C, а летом, когда отопительный контур отключен – 15°C;
• 1000 – это обычный коэффициент, при помощи которого можно получить результат в гигакалориях, что более точно, а не в обычных калориях.

Расчет гкал на отопление в закрытой системе, которая является более удобной для эксплуатации, должен проходить несколько иным образом. Формула расчета отопления помещения с закрытой системой является следующей: Q = ((V1 * (T1 – T)) — (V2 * (T2 – T))) / 1000.

• Q – все тот же объем тепловой энергии;
• V1 – это параметр расхода теплоносителя в подающей трубе (источником тепла может выступать как обычная вода, так и водяной пар);
• V2 – объем расхода воды в трубопроводе отвода;
• T1 – температурное значение в трубе подачи теплоносителя;
• T2 – показатель температуры на выходе;
• T – температурный параметр холодной воды.

Можно сказать, что расчет теплоэнергии на отопление в данном случае зависит от двух значений: первое из них отображает поступившее в систему тепло, измеряемое в калориях, а второе – тепловой параметр при отводе теплоносителя по обратному трубопроводу.

Иные способы вычислений объема тепла

Рассчитать количества поступающего в отопительную систему тепла можно и другими способами.

Формула расчета за отопление в данном случае может несколько отличаться от вышеупомянутой и иметь два варианта:

1. Q = ((V1 * (T1 — T2)) + (V1 — V2) * (T2 – T)) / 1000.
2. Q = ((V2 * (T1 — T2)) + (V1 — V2) * (T1 – T)) / 1000.

Все значения переменных в этих формулах являются теми же, что и ранее.

Исходя из этого, можно с уверенностью сказать, что расчет киловатт отопления вполне можно выполнить своими собственными силами. Однако не стоит забывать о консультации со специальными организациями, ответственными за подачу тепла в жилища, поскольку их принципы и система расчетов могут быть абсолютно другими и состоять из совершенного иного комплекса мероприятий.

Решившись конструировать в частном доме систему так называемого «теплого пола», нужно быть готовым к тому, что процедура расчета объема тепла будет значительно сложнее, так как в данном случае следует учитывать не только особенности отопительного контура, но и предусмотреть параметры электрической сети, от которой и будет подогреваться пол. При этом и организации, отвечающие за контроль над такими монтажными работами, будут совершенно иными.

Многие хозяева зачастую сталкиваются с проблемой, связанной с переводом нужного количества килокалорий в киловатты, что обусловлено использованием многими вспомогательными пособиями измерительных единиц в международной системе, называемой «Си». Здесь требуется запомнить, что коэффициент, переводящий килокалории в киловатты, будет составлять 850, то есть, говоря более простым языком, 1 кВт – это 850 ккал. Такой порядок расчетов значительно проще, поскольку высчитать нужный объем гигакалорий не составит труда – приставка «гига» означает «миллион», следовательно, 1 гигакалория – 1 миллион калорий.

Для того чтобы избежать ошибок в вычислениях, важно помнить, что абсолютно все современные тепловые счетчики имеют некоторую погрешность, при этом зачастую в допустимых пределах. Расчет такой погрешности также можно выполнить самостоятельно, воспользовавшись следующей формулой: R = (V1 — V2) / (V1+V2) * 100, где R – погрешность общедомового счетчика на отопление. V1 и V2 – это уже упомянутые выше параметры расхода воды в системе, а 100 – коэффициент, отвечающий за перевод полученного значения в проценты.
В соответствии с эксплуатационными нормами максимально допустимая погрешность может составлять 2%, но обычно этот показатель в современных приборах не превышает 1%.

Итог всех вычислений

Правильно выполненный расчет потребления тепловой энергии – это залог экономного расхода финансовых средств, затрачиваемых на отопление. Приводя пример среднего значения, можно отметить, что при обогреве жилой постройки площадью в 200 м² в соответствии с вышеописанными формулами вычислений объем тепла будет составлять приблизительно 3 гкал за один месяц. Таким образом, приняв во внимание тот факт, что стандартный отопительный сезон длится полгода, то за шесть месяцев объем расхода будет составлять 18 гкал.

Безусловно, все мероприятия по расчету тепла гораздо удобнее и проще выполнять в частных постройках, нежели в многоквартирных домах с централизованной отопительной системой, где простым оборудованием обойтись не получится.
Таким образом, можно сказать, что все расчеты по определению расхода энергии тепла в конкретном помещении вполне могут быть выполнены своими силами (прочитайте также: «Годовой расход тепла на отопление загородного дома «). Важно лишь, чтобы данные были просчитаны максимально точно, то есть по специально предназначенным для этого математическим формулам, а все процедуры были согласованы с особыми органами, контролирующими проведение подобных мероприятий. Помощь в вычислениях также могут оказать профессиональные мастера, регулярно занимающиеся такой работой и имеющие в наличии различные видеоматериалы, подробно описывающие весь процесс расчетов, а также фото образцов отопительных систем и схемы по их подключению.

АЛГОРИТМЫ РАСЧЕТА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ

Расчеты между потребителем и теплоснабжающей организацией по теплопотреблению и использованию горячей воды производятся в соответствии с «Правилами учета тепловой энергии и теплоносителя №954 1995г.» [1].
Количество тепловой энергии и масса (объем) теплоносителя, полученные потребителем, определяются энергоснабжающей организацией на основании приборов узла учета потребителя по формуле:
1) Q=Qи+Qп+(Мп+Мгвс+Му)*(h2-hхв)*10-3
где h – энтальпия воды при температуре Т.
Qи=М1(h1-h2) – рассчитываемая тепловая энергия на основе измерений температур и расхода по подающему трубопроводу
Qп – тепловые потери от границы балансовой принадлежности системы до узла учета, рис.10. Указывается в договоре с теплоснабжающей организацией.
Мп – масса теплоносителя израсходованного на подпитку систем отопления (учитывается только для систем независимого типа рис. 3 )
Мгвс – масса теплоносителя израсходованного на ГВС, определяется по показаниям водосчетчика (учитывается для открытых систем теплопотребления рис.2, 7, 8. для систем с циркуляцией рис.6 Мгвс определяется как разность расходов Мгвс=М3-М4).
Му – масса утечки сетевой воды в системах теплопотребления определяется как разность Му=М1-(М2+Мгвс).
Т2 – температура в обратном трубопроводе потребителя Тхв – температура холодной воды на источнике.

Расчет тепловой энергии для закрытой системы

Рассмотрим алгоритмы расчета тепловой энергии для закрытой системы. При такой схеме теплоснабжающей организации предоставляются данные по теплопотреблению, полученные с тепловычислителя по формуле 2).
2) Qи=М1(h1-h2)
Подпитка в закрытой системе отсутствует Мп=0.
Расчет утечки производиться по показаниям расходомеров как Му=М1-М2. В большинстве случаев для закрытых систем Му принимается равным нулю или рассчитывается теплоснабжающей организацией. Тогда в этом случае формула 1) преобразуется к следующему виду:
3) Q=Qи+Qп.
Конфигурация тепловычислителя для рассматриваемого случая с закрытой системой должна соответствовать формуле 2).

Расчет тепловой энергии для открытой системы

Рассмотрим открытую систему теплопотребления.
Для открытой системы теплопотребления существует несколько вариантов учета потребляемой тепловой энергии. Данная ситуация связана с учетом температуры холодной воды, так как она должна измеряться на источнике тепловой энергии, а не у потребителя.
Если принять Му=0 и Мп=0, Qп=0, то формулу 1) можно представить в следующем виде Q=Qи+Qгвс, где
4) Qгвс=Мгвс(h2-hхв).
Масса теплоносителя, расходуемая на ГВС должна определятся по водомеру Мгвс (рис.7, 8 ) или определяется как разность расходов Мгвс=М1-М2 (рис.2), а для схем представленных на рис.6, 9 определяется как разность Мгвс=М3-М4.

Рассмотрим первый вариант.
Если температура холодной воды Tхв учитывается теплоснабжающей организацией на источнике тепловой энергии (для расчетов берется среднемесячная температура холодной воды на источнике), то конфигурация тепловычислителя должна соответствовать формуле 2). В этом случае помимо Qи=М1(h1-h2) в теплоснабжающую организацию должны быть предоставлены данные по расходу М2 и температуре Т2 для схемы рис. 2, для расчета Qгвс. Тогда полная тепловая энергия будет рассчитана теплоснабжающей организацией по следующей формуле:
5) Q=Qи+Qгвс или Q=М1(h1-h2)+(М1-М2)(h2-hхв)
Должны быть предоставлены данные по расходам М3 и М4, тогда полная тепловая энергия будет рассчитана теплоснабжающей организацией по следующей формуле:
6) Q=М1(h1-h2)+(М3-М4)(h2-hхв)
Должны быть предоставлены данные по расходам М3 и М4, тогда полная тепловая энергия будет рассчитана теплоснабжающей организацией по следующей формуле:
6) Q=М3(h1-h2)+(М3-М4)(h2-hхв)
Если на тепловом узле измеряется непосредственно Мгвс, то расчет производиться по следующей формуле:
7) Q=М1(h1-h2)+Мгвс(h2-hхв)
Важное замечание!
Конфигурация тепловычислителя в этом случае должна соответствовать формуле 2) как для закрытой системы.

Рассмотрим второй вариант

При согласовании с теплоснабжающей организацией температура холодной воды Тхв может задаваться константой в тепловычислителе (зимой Тхв как правило задается 5 градусов, в неотопительный сезон 15 градусов). В этом случае тепловычислитель должен иметь конфигурацию для открытой системы с формулой 5).
В некоторых тепловычислителях представлен другой вариант формулы 5).
При Мгвс=М1-М2 формулу 5) можно преобразовать к виду
Q=М1(h1-h2)+(М1-М2)(h2-hхв)=
=М1h1-М1h2+М1h2-М1hхв-М2h2+М2hхв=
=М1h1-М1hхв-М2h2+М2hхв=
=М1(h1-hхв)-М2(h2-hхв)
Формулы Q=М1(h1-h2)+(М1-М2)(h2-hхв),
Q=М2(h1- h2)+(М1-М2)(h1-hхв),
Q=М1(h1-hхв)-М2(h2-hхв) идентичны при Мгвс=М1-М2.
Важное замечание!
Конфигурация тепловычислителя в этом случае должна соответствовать формуле 5) как для открытой системы с установленной температурой холодной воды Тхв в отопительный сезон 5 градусов в неотопительный 15 градусов.

Как правильно провести расчет тепловой энергии на отопление

Расход тепловой энергии на отопление

Система отопления вашего дома должна быть собрана грамотно. Только так можно гарантировать эффективное ее функционирование, экономию топлива, высокую теплоотдачу и бесшумность работы. Все четыре качества определяют степень комфортного проживания зимой внутри дома. Поэтому расчет тепла — это необходимая процедура.

Чтобы правильно провести расчет, нужны знания формул и различных коэффициентов, которые основываются на состоянии дома в целом.

Что нужно для расчета

Так называемый тепловой расчет проводится в несколько этапов:

1. Сначала необходимо определить тепловые потери самого здания. Обычно теплопотери рассчитываются для помещений, у которых есть хотя бы одна внешняя стена. Этот показатель поможет определить мощность отопительного котла и радиаторов.
2. Затем определяется температурный режим. Здесь надо учитывать взаимосвязь трех позиций, а точнее, трех температур — котла, радиаторов и воздуха в помещении. Оптимальный вариант в той же последовательности — 75С-65С-20С. Он является основой европейского стандарта EN 442.
3. С учетом теплопотерь помещения определяется мощность отопительных батарей.
4. Следующий этап — гидравлический расчет. Именно он позволит точно определить все метрические характеристики элементов системы отопления — диаметр труб, фитингов, запорной арматуры и прочее. Плюс на основе расчета будет выбран расширительный бак и циркуляционный насос.
5. Рассчитывается мощность отопительного котла.
6. И последний этап — это определение общего объема отопительной системы. То есть, сколько теплоносителя понадобится, чтобы заполнить ее. Кстати, объем расширительного бачка тоже будет определяться исходя из этого показателя. Добавим, что объем отопления поможет узнать, хватит ли объема (количества литров) расширительного бака, который встроен в отопительный котел, или придется приобретать дополнительную емкость.

Кстати, по поводу тепловых потерь. Существуют определенные нормы, которые выставлены специалистами в качестве стандарта. Этот показатель, а, точнее, соотношение, определяет будущую эффективную работу всей отопительной системы в целом. Это соотношение равно — 50/150 Вт/м². То есть здесь используется соотношение мощности системы и отапливаемой площади помещения.

Тепловой расчет

Итак, перед тем как рассчитывать систему отопления собственного дома, вы должны выяснить некоторые данные, которые касаются самой постройки.

• Из проекта дома вы узнаете размеры отапливаемых помещений — высоту стен, площадь, количество оконных и дверных проемов, а также их размеры.
• Как расположен дом относительно сторон света. Не забывайте про среднюю температуру зимой в вашем регионе.
• Из какого материала сооружено само здание. Особое внимание наружным стенам.
• Обязательно определяем составляющие от пола до грунта, куда входит фундамент здания.
• То же самое относится и к верхним элементам, то есть к потолку, кровле и перекрытиям .

Именно эти параметры строения позволят вам перейти к проведению гидравлического расчета. Скажем прямо, вся вышеописанная информация доступна, так что проблем с ее сбором не должно возникнуть.

Формула расчета

Нормативы расхода тепловой энергии

Тепловые нагрузки рассчитываются с учетом мощности отопительного агрегата и тепловых потерь здания. Поэтому, чтобы определить мощность проектируемого котла, необходимо теплопотери здания умножить на повышающий коэффициент 1,2. Это своеобразный запас, равный 20%.

Для чего необходим такой коэффициент? С его помощью можно:

• Прогнозировать падение давления газа в магистрали. Ведь зимой потребителей прибавляется, и каждый старается взять топлива больше, чем остальные.
• Варьировать температурный режим внутри помещений дома.

Добавим, что тепловые потери не могут распределяться по всей конструкции здания равномерно. Разность показателей может быть достаточно большой. Вот некоторые примеры:

• Через наружные стены покидает здание до 40% тепла.
• Через полы — до 10%.
• То же самое относится и к крыше.
• Через вентиляционную систему — до 20%.
• Через двери и окна — 10%.

Итак, с конструкцией здания разобрались и сделали одно очень важное заключение, что от архитектуры самого дома и места его расположения зависят потери тепла, которые необходимо компенсировать. Но многое также определяется и материалами стен, крыши и пола, а также наличием или отсутствием теплоизоляции. Это немаловажный фактор.

К примеру, определим коэффициенты, снижающие теплопотери, зависящие от оконных конструкций:

• Обычные деревянные окна с обычными стеклами. Для расчета тепловой энергии в данном случае используется коэффициент, равный 1,27. То есть через такой вид остекления происходит утечка тепловой энергии, равной 27% от общего показателя.
• Если установлены пластиковые окна с двухкамерными стеклопакетами, то используется коэффициент 1,0.
• Если установлены пластиковые окна из шестикамернного профиля и с трехкамерным стеклопакетом, то берется коэффициент 0,85.

Идем дальше, разбираясь с окнами. Существует определенная связь площади помещения и площади оконного остекления. Чем больше вторая позиция, тем выше тепловые потери здания. И здесь есть определенное соотношение:

• Если площадь окон по отношению к площади пола имеет всего лишь 10%-ный показатель, то для расчета тепловой мощности системы отопления используется коэффициент 0,8.
• Если соотношение располагается в диапазоне 10-19%, то применяется коэффициент 0,9.
• При 20% — 1,0.
• При 30% —2.
• При 40% — 1,4.
• При 50% — 1,5.

И это только окна. А есть еще влияние материалов, которые использовались в строительстве дома, на тепловые нагрузки. Расположим их в таблице, где стеновые материалы будут располагаться с уменьшением тепловых потерь, а значит, их коэффициент будет также снижаться:

Вид строительного материала

Как видите, разница от используемых материалов существенная. Поэтому еще на стадии проектирования дома необходимо точно определиться с тем, из какого материала он будет возводиться. Конечно, многие застройщики строят дом на основе бюджета, выделенного на строительство. Но при таких раскладках стоит пересмотреть его. Специалисты уверяют, что лучше вложиться первоначально, чтобы впоследствии пожинать плоды экономии от эксплуатации дома. Тем более что система отопления зимой составляет одну из главных статей расхода.

Размеры комнат и этажность здания

Схема системы отопления

Итак, продолжаем разбираться в коэффициентах, влияющих на формулу расчета тепла. Как влияют размеры помещения на тепловые нагрузки?

• Если высота потолков в вашем доме не превышает 2,5 метра, то в расчете учитывается коэффициент 1,0.
• При высоте 3 м уже берется 1,05. Незначительная разница, но она существенно влияет на тепловые потери, если общая площадь дома достаточно велика.
• При 3,5 м — 1,1.
• При 4,5 м —2.

А вот такой показатель, как этажность постройки, влияет на теплопотери помещения по-разному. Здесь необходимо учитывать не только количество этажей, но и место помещения, то есть, на каком этаже оно расположено. К примеру, если это комната на первом этаже, а сам дом имеет три-четыре этажа, то для расчета используется коэффициент 0,82.

При перемещении помещения в верхние этажи повышается и показатель теплопотерь. К тому же придется учитывать чердак — утеплен он или нет.

Как видите, чтобы точно подсчитать тепловые потери здания, необходимо определиться с различными факторами. И их все обязательно надо учитывать. Кстати, нами были рассмотрены не все факторы, снижающие или повышающие тепловые потери. Но сама формула расчета будет в основном зависеть от площади отапливаемого дома и от показателя, который называется удельным значением тепловых потерь. Кстати, в данной формуле оно стандартное и равно 100 Вт/м². Все остальные составляющие формулы — коэффициенты.

Гидравлический расчет

Итак, с теплопотерями определились, мощность отопительного агрегата подобрана, остается лишь определиться с объемом необходимого теплоносителя, а, соответственно, и с размерами, а также материалами используемых труб, радиаторов и запорной арматуры.

В первую очередь определяем объем воды внутри отопительной системы. Для этого потребуются три показателя:

1. Общая мощность отопительной системы.
2. Разница температур на выходе и входе в отопительный котел.
3. Теплоемкость воды. Этот показатель стандартный и равен 4,19 кДж.

Гидравлический расчет системы отопления

Формула такова — первый показатель делим на два последних. Кстати, этот тип расчета может быть использован для любого участка системы отопления. Здесь важно разбить магистраль на части, чтобы в каждой скорость движения теплоносителя была одинаковой. Поэтому специалисты рекомендуют делать разбивку от одной запорной арматуры до другой, от одного радиатора отопления к другому.

Теперь переходим к расчету потерь напора теплоносителя, которые зависят от трения внутри трубной системы. Для этого используются всего две величины, которые в формуле перемножаются между собой. Это длина магистрального участка и удельные потери трения.

А вот потери напора в запорной арматуре рассчитываются совершенно по другой формуле. В ней учитываются такие показатели, как:

• Плотность теплоносителя.
• Его скорость в системе.
• Суммарный показатель всех коэффициентов, которые присутствуют в данном элементе.

Чтобы все три показателя, которые выведены формулами, подходили к стандартным величинам, необходимо правильно подобрать диаметры труб. Для сравнения приведем пример нескольких видов труб, чтобы было понятно, как их диаметр влияет на тепловую отдачу.

1. Металлопластиковая труба диаметром 16 мм. Ее тепловая мощность варьируется в диапазоне 2,8-4,5 кВт. Разность показателя зависит от температуры теплоносителя. Но учитывайте, что это диапазон, где установлены минимальный и максимальный показатель.
2. Та же труба с диаметром 32 мм. В этом случае мощность варьируется в пределах 13-21 кВт.
3. Труба из полипропилена. Диаметр 20 мм — диапазон мощности 4-7 кВт.
4. Та же труба диаметром 32 мм — 10-18 кВт.

И последнее — это определение циркуляционного насоса. Чтобы теплоноситель равномерно распределялся по всей отопительной системе, необходимо, чтобы его скорость была не меньше 0,25 м/сек и не больше 1,5 м/сек. При этом давление не должно быть выше 20 МПа. Если скорость теплоносителя будет выше максимально предложенной величины, то трубная система будет работать с шумом. Если скорость будет меньше, то может произойти завоздушивание контура.

Заключение по теме

Для обычных потребителей, неспециалистов, не понимающих нюансов и особенностей теплотехнических расчетов, все, что было описано выше — тема непростая и где-то даже непонятная. И это на самом деле так. Ведь разобраться во всех тонкостях подбора того или иного коэффициента достаточно сложно. Вот почему расчет тепловой энергии, а точнее, расчет ее количества, если такая необходимость возникает, лучше доверить инженеру-теплотехнику. Но и не делать такой расчет нельзя. Вы сами смогли убедиться, что от него зависит достаточно широкий ряд показателей, которые влияют на правильность монтажа отопительной системы.

Как вам статья?

Расчет мощности водяного калорифера приточной вентиляции онлайн

В
качестве теплоносителя для нагревания
воздуха в калориферных установках
используется вода с температурой 130/70
°С.

Расход
теплоты на нагревание воздуха определяется
по уравнению теплового баланса:

Q
= с₁
∙ G
∙ (t_к
– t_н),
(7.3)

где
Q
– расход теплоты, Вт;

G
– расход воздуха, кг/с;

с₁
– теплоемкость воздуха, равная 1005
Дж/(кг∙°С);

t_к,
t_н
– начальная и конечная температуры
воздуха, °С.

Определим
расход теплоты на нагревание приточного
воздуха:

Расход
воздуха G
= 6165 м³/ч
∙ 1,2 (ρ) / 3600 = 2,055 кг/с.

Q
= 1005 ∙ 2,055 ∙ (16 – (-34)) =103 264 Вт.

Для
определения расхода теплоносителя,
идущего в калориферную установку,
составим уравнение теплового баланса:

Q
= с₂
∙ W
∙ (τ_к
– τ_н),
(7.4)

где
Q
– расход теплоты, Вт;

W
– расход воды, м³/с;

с₂
– теплоемкость воды, равная 4190 Дж/(кг∙°С);

τ_к,
τ_н
– начальная и конечная температуры
воды, °С

Из
уравнения (7.4) определим расход воды W,
кг/с:

W
=
,
(7.5)

где
ρ₂
– плотность воды, равная 1000 кг/м³;

W
=

= 4,107 ∙10^-4
м³/с
= 1,479 м³/ч.

Из
расчетов следует, что для нагрева 6165 м³
приточного воздуха необходимо 1,479 м³/ч
горячей воды.

8. Технико-экономическое обоснование проекта

Выбор
того или иного проектного решения –
задача, как правило, многофакторная. Во
всех случаях имеется большое число
возможных вариантов решения поставленной
задачи, так как любую систему ТГ и В
характеризует множество переменных
(набор оборудования системы, различные
его параметры, сечения трубопроводов,
материалы, из которых они изготовлены
и т. д.).

В
данном разделе сравним 2 типа радиаторов:
Rifar
Monolit
350 и Sira
RS
300.

Чтобы
определить стоимость радиатора,
произведем их тепловой расчет с целью
уточнения количества секций. Расчет
радиатора Rifar
Monolit
350 приведен в разделе 5.2.

8.1 Тепловой расчет радиаторов

Расчет
радиатора Rifar
Monolit
350 приведен в разделе 5.2. Тепловой расчет
радиатора Sira
RS
300 ведется по формулам (5.1), (5.2), (5,3), (5,4),
(5.5).

=
695 Вт.

=
80 °С

N
=

=
8,94 = 9 секций.

8.2 Технико-экономическая оценка проектных решений

В
процессе сравнения вариантов используются
основные и дополнительные, обобщающие
и частные, расчетные и оценочные
показатели. Рассмотрим главные из них:

–
капитальные вложения по вариантам К₁
и К₂;

–
себестоимость годового выпуска изделий
(эксплуатационные расходы на годовой
объем работ) С₁
и С₂;

–
приведенные затраты (З_i)
по вариантам

З_i
= С_i
+ Е_нК_i
= min,
(8.1)

где
Е_н
– нормативное значение коэффициента
эффективности, равное 0,12;

–
условно-годовая экономия:

Э_усл
= С₁
– С₂
(8.2)

–
срок окупаемости дополнительных
капитальных вложений:

,
(8.3)

–
коэффициент эффективности дополнительных
капитальных вложений:

,
(8.4)

–
годовой экономический эффект:

Э_ф
= (С₁
+ Е_нК₁)
– (С₂
+ Е_нК₂).
(8.5)

Показатели
капитальных вложений (К₁
и К₂)
и себестоимости (эксплуатационные
расходы) годового объема (С₁
и С₂)
являются исходными расчетными
показателями, на их основе определяются
все последующие оценочные показатели.

Для
упрощения расчетов при определении
капитальных вложений и себестоимости
по вариантам рекомендуется учитывать
только те составляющие, которые
различаются между собой.

Решение
о целесообразности вложения средств,
принимается исходя из результатов
сопоставления фактических показателей
Е_р
и Т_ок
с их нормативными значениями.

Капитальные
вложения по первому варианту (радиатор
Rifar
Monolit
350):

К₁
= Ц_сек
∙ N
∙ n
+ Ц_тр
∙ L,
(8.6)

где
Ц_сек
– цена за одну секцию радиатора;

N
– количество секций;

n
– количество отопительных приборов в
помещении;

Ц_тр
– цена за 1 п.м. трубопровода;

L
– длина трубопроводов в рассматриваемом
помещении.

К₁
= 562 ∙ 8 ∙ 7 + 60 ∙ 24,2 = 32924 руб.

Капитальные
вложения по второму варианту (Sira
RS
300):

К₁
= 667 ∙ 9 ∙
7
+ 60 ∙ 24,2 = 43473
руб.

Годовые
эксплуатационные затраты по системам
теплогазоснабжения, вентиляции и
кондиционирования определяются:

Г_э
= Т + А + Р_к
+ Р_т
+ З + У , (8.7)

где
Т – затраты на топливо или тепло, руб.;

А
– амортизационные отчисления на полное
восстановление основных фондов, руб.;

Р_к
и Р_т
– годовые затраты на капитальный и
текущий ремонт систем;

З
– затраты на оплату труда (с начислениями)
обслуживающего персонала;

У
– затраты на управление, технику
безопасности, охрану труда, спецодежду,
подпитку систем отопления водой и др.

Затраты
на тепло рассчитываются по формуле:

Т
= Q_Т
∙ Ц_Т,
(8.8)

где
Q_Т
– количество потребляемого тепла,
топлива в год, Гкал, Q_Т
= 222,34 Гкал ;

Ц_Т
– цена 1 Гкал в размере 747,48 руб./Гкал
(для г. Челябинск);

Т
= 222,34∙ 747,48 = 166195 руб.

Амортизационные
отчисления. Для укрупненных расчетов
амортизационные отчисления можно
принять от стоимости систем в следующих
размерах: для систем водяного отопления,
воздушного отопления с гравитационным
побуждением и горячего водоснабжения
– 5 %;

А
= 0,05 ∙ К,
(8.9)

А₁
= 0,05 ∙ 32924 = 1646 руб,

А₁
= 0,05 ∙ 43473 = 2174 руб.

Затраты
на текущий ремонт можно принять в
процентах от стоимости систем в следующих
размерах: системы теплоснабжения и
вентиляции в жилых и гражданских зданиях
– 4 % (для водяного отопления с радиаторами)

Р_к
= 0,04 ∙ К, (8.10)

Р_к1
= 0,04 ∙ 32924 = 1317 руб,

Р_к2
= 0,04 ∙ 43473 = 1739 руб.

Затраты
на оплату труда обслуживающего персонала.
К ним относятся расходы на оплату труда
основного производственного персонала
предприятий, премии за производственные
результаты, стимулирующие и компенсирующие
выплаты. В расчетах среднемесячную
заработную плату можно условно принять
в размере 4300 руб. (по данным Уральского
регионального центра экономики и
ценообразования в строительстве).

Отчисления
на социальные нужды. В состав себестоимости
включаются отчисления на государственное
социальное страхование – 2,9 %, пенсионный
фонд – 26 %, федеральный фонд обязательного
медицинского страхования – 2,1 %,
территориальный фонд обязательного
медицинского страхования – 3 %.

Для
расчета обслуживающего персонала по
системам отопления можно использовать
следующие нормативы: на 80 теплофикационных
вводов – 1 дежурный слесарь в смену.

З
= 4300 ∙ 1,34 = 5762 руб.

Затраты
на управление, технику безопасности и
охрану труда принимаются в размере 20 %
от суммы затрат по оплате труда
обслуживающего персонала, амортизационных
отчислений и текущего ремонта для систем
отопления, вентиляции и кондиционирования
воздуха.

У
= 0,2 ∙ (З + А + Р_к),
(8.11)

У₁
= 0,2 ∙ (5762 + 1646 + 1317) = 1745 руб,

У₁
= 0,2 ∙ (5762 + 2174 + 1739) = 1935 руб.

Годовые
эксплуатационные затраты по системам
ТГ и В для варианта 1:

Г_э
= 166195 + 1646 + 1317 + 5762 + 1745 = 176665 руб,

Годовые
эксплуатационные затраты по системам
ТГ и В для варианта 2:

Г_э
= 166195 + 2174 + 1739 + 5762 + 1935 = 177805 руб,

Определяем
себестоимость единицы продукции (услуг)
по формуле:

С
=

,
(8.12)

где
С – себестоимость единицы продукции
систем ТГ и В, руб./Гкал ;

Г_э
– годовые эксплуатационные расходы,
тыс. руб.;

Q_год
– годовое количество продукции систем
ТГиВ в соответствующих единицах
измерения.

С₁
=

=
795 руб./Гкал,

С₂
=

=
800 руб./Гкал.

Приведенные
затраты по вариантам:

З₁
= 795
+
0,12 ∙ 32924 = 4745,88 руб,

З₂
= 800
+
0,12 ∙ 43473 = 6016,76 руб.

Годовой
экономический эффект:

Э_ф
= (795 + 0,12 ∙ 32924) – (800
+
0,12 ∙ 43473)
= -1270,88 руб.

Условно-годовая
экономия:

Э_усл
= Г_э2
– Г_э1,
(8.13)

Э_усл
= 177805 – 176665 = 1140 руб.

Результаты
расчетов вариантов проектных решений
заносятся в таблицу 8.1.

Краткая
характеристика сравниваемых вариантов:

1. Вариант
   радиатор Rifar
   Monolit 350

2. Вариант
   радиатор
   Sira
   RS 300

Таблица
8.1

Экономическое
сравнение
вариантов

№ п/п	Показатели	Ед. изм.	Варианты
I	II
1	2	3	4	5
1	Капитальные вложения, всего в т.ч.: сети оборудование	руб. руб. руб.	32924 1452 31472	43473 1452 42021
2	Годовые эксплуатационные расходы, всего в т.ч.: тепло заработная плата амортизация прочие	руб. руб. руб. руб. руб.	176665 166195 5762 1646 3062	177805 166195 5762 2174 3674
3	Приведенные затраты	руб.	4745,9	6016,8
4	Годовой экономический эффект	руб.	1270,9
5	Условно-годовая экономия	руб.	1140

Исходя
из расчетов, следует, что вариант с
установкой радиаторов Rifar
Monolit
350 является более целесообразным, чем
вариант с установкой приборов Sira
RS
300. Проектный вариант по капитальным
затратам и эксплуатационным расходам
превосходит базовый. Экономическая
выгода составила 1270 рублей.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Что же такое Гкал? Гкал – гигакалория, то есть измерительная единица, в которой исчисляется тепловая энергия. Произвести расчет Гкал можно самостоятельно, но предварительно изучив некоторую информацию о тепловой энергии. Рассмотрим в статье общие сведения о расчетах, а также формулу для расчета Гкал.

 

Что такое Гкал?

Калория – определенное количество энергии, которое необходимо для нагрева 1 грамма воды до 1 градуса. Данное условие соблюдается в условиях атмосферного давления. Для расчетов тепловой энергии применяется большая величина  — Гкал. Гигакалория соответствует 1 миллиарду калорий. Данная величина начала использоваться с 1995 года в соответствии с документом Министерства топлива и энергетики.

В России среднее значение потребления на 1 кв.м. составляет 0,9342 Гкал за месяц. В каждом регионе это значение может меняться в большую или меньшую сторону в зависимости от погодных условий.

Что такое гигакалория, если ее перевести в обычные величины?

1. 1 Гигакалория равняется 1162,2 киловатт-часам.
2. Для того чтобы нагреть 1 тысячу тонн воды до температуры +1 градус потребуется 1 гигакалория.

Гкал в многоквартирных домах

В многоквартирных домах гигакалории используются в тепловых расчетах. Если знать точное количество теплоэнергии, которое остается в доме, то можно рассчитать счет для оплаты отопления. Например, если в доме не установлен общедомовой или индивидуальный прибор тепла, то за централизованное отопление придется платить исходя из площади обогреваемого помещения. В том случае если тепловой счетчик установлен, то подразумевается разводка горизонтального типа или же последовательная, или коллекторная. В таком варианте в квартире делают два стояка для подающей и обратной трубы, а система внутри квартиры определяется жильцами. Такие схемы используются в новых домах. Именно поэтому жильцы могут самостоятельно регулировать расход тепловой энергии, сделав выбор между комфортом и экономией.

Регулировка производится следующим образом:

1. За счет дросселирования батарей отопления происходит ограничение проходимости прибора отопления, следовательно, температура в нем снижается, а расход тепловой энергии уменьшается.
2. Установка общего термостата на обратной трубе. В таком варианте расход рабочей жидкости определяется температурой в квартире и если она увеличивается, то расход снижается, а если уменьшается, то расход увеличивается.

Гкал в частных домах

Если говорить о Гкал в частном доме, то жильцы в первую очередь интересуются затратами теплоэнергии при каждом виде топлива. Поэтому рассмотрим некоторые расценки за 1 Гкал на различные виды топлива:

• Газ природный – 3300 рублей;
• Газ сжиженный – 520 рублей;
• Уголь – 550 рублей;
• Пеллеты – 1800 рублей;
• Дизельное топливо – 3270 рублей;
• Электроэнергия – 4300 рублей.

Цена может меняться в зависимости от региона, а также стоит учитывать, что стоимость топлива периодически увеличивается.

Общие сведения о расчетах Гкал

Для расчета Гкал необходимо произвести специальные вычисления, порядок которых установлен специальными нормативными актами. Расчет производят коммунальные службы, которые могут вам разъяснить порядок расчета Гкал, а также расшифровать любые непонятные моменты.

Если у вас установлен индивидуальный прибор, то получится избежать любых проблем и переплат. Вам достаточно, ежемесячно снимать показатели со счетчика и умножать полученное число на тариф. Полученную сумму необходимо оплатить за пользование отоплением.

Счетчики тепла

 

Для того чтобы рассчитать тепловую энергию нужно знать следующую информацию:

1. Температура жидкости на входе и выходе определенного участка магистрали.
2. Расход жидкости, которая движется через отопительные приборы.

Расход можно определить при помощи счетчиков тепла. Приборы учета тепла могут быть двух видов:

1. Крыльчатые счетчики. Такие приборы используются для учета тепловой энергии, а также расхода горячей воды. Отличие между такими счетчиками и приборами для учета холодной воды — материал, из которого изготавливается крыльчатка. В таких приборах она наиболее устойчива к воздействию высоких температур. Принцип работы схож у двух приборов:

• Учетному устройству передается вращение крыльчатки;
• Крыльчатка начинает вращение из-за движения рабочей жидкости;
• Передача производится без непосредственного взаимодействия, а с помощью перманентного магнита.

Такие приборы имеют простую конструкцию, но порог срабатывания у них невысок. А также они имеют надежную защиту от искажений показаний. При помощи антимагнитного экрана происходит предотвращение торможения крыльчатки наружным магнитным полем.

1. Устройства с регистратором перепадов. Такие счетчики работают по закону Бернулли, который утверждает, что скорость движения потока жидкости или газа обратно пропорциональна его статическому движению. Если давление регистрируется двумя датчиками, то можно без труда определить расход в реальном времени. Счетчик подразумевает в устройстве конструкции электронику. Практически все модели предоставляют информацию о расходе и температуре рабочей жидкости, а также определяют расход тепловой энергии. Настраивать работу можно вручную при помощи ПК. Подключить прибор можно к ПК через порт.

Многие жильцы задаются вопросом, как рассчитать количество Гкал на отопление в открытой системе отопления, в которой возможен отбор для горячей воды. Датчики напора устанавливаются на обратную трубу и подающую одновременно. Разница, которая будет в расходе рабочей жидкости, будет показывать количество теплой воды, которая была потрачена для бытовых нужд.

Формула расчета Гкал по отоплению

Если у вас отсутствует индивидуальный прибор, то необходимо воспользоваться следующей формулой расчета тепла на отопление: Q = V * (T1 – T2) / 1000, где:

1. Q – общий объем энергии тепла.
2. V- объем потребления горячей воды. Измеряется в тоннах или кубических метрах.
3. T1 – это температура горячей воды, которая измеряется в градусах Цельсия. В таком расчете лучше учитывать такую температуру, которая будет характерна для конкретного рабочего давления. Такой показатель имеет название – энтальпия. Если нет необходимого датчика, то принять ту температуру, которая будет схожа с энтальпией. Обычно средний показатель такой температуры находится в пределах 60-65 градусов Цельсия.
4. T2 – это температура холодной воды, которая измеряется в градусах Цельсия. Как известно попасть к трубопроводу с холодной водой не просто, поэтому такие значения определяются постоянными значения. Они в свою очередь зависят от климатических условий за пределами дома. Например, в холодное время года такая величина может быть 5 градусов, а в теплое время, когда нет отопления, может достигать 15 градусов.
5. 1000 представляет собой коэффициент, благодаря которому можно получить ответ в гигакалориях. Такое значение будет более точным, чем в обычных калориях.

В закрытой отопительной системе расчет гигакалорий происходит в другой форме. Для того чтобы рассчитать Гкал в закрытой системе отопления необходимо воспользоваться следующей формулой: Q = ((V1 * (T1 – T)) — (V2 * (T2 – T))) / 1000, где:

1. Q – прежний объем тепловой энергии;
2. V1 – это параметр расхода носителя тепла в подающей трубе. В качестве источника тепла может быть водяной пар или обычная вода.
3. V2 – объем расхода воды в отводящей трубе;
4. T1 – температура в трубе подачи носителя тепла;
5. T2 – температура на выходе трубы;
6. T – температура холодной воды.

Расчет тепловой энергии на отопление по данной формуле зависит от двух параметров: первый показывает тепло, которое поступает в систему, а второй – параметр тепла при отводе носителя тепла по обратной трубе.

Другие способы расчета Гкал по отоплению

Рассчитать количество тепла, которое поступает в отопительную систему можно и другими способами. Например, формула для расчета Гкал может иметь два других вида:

1. Q = ((V1 * (T1 — T2)) + (V1 — V2) * (T2 – T)) / 1000.
2. Q = ((V2 * (T1 — T2)) + (V1 — V2) * (T1 – T)) / 1000.

Все значения в данных формулах такие же, как и в предыдущей формуле. Исходя из вышеперечисленных расчетов, можно сделать вывод, что рассчитать Гкал за отопление можно самостоятельно. Но следует обратиться за консультацией в специальные компании, которые несут ответственность за подачу теплоэнергии в дом, так как их работа и система расчетов могут отличаться от этих формул и состоять из другого комплекса мероприятий.

Если вы решили в своем частном доме сделать систему «Теплый пол», то принцип расчета отопления будет совершенно другой. Расчет будет намного сложнее, так как следует учитывать не только особенности контура отопления, но и значения электрической сети, от которой происходит нагрев пола. Компании, которые отвечают за контроль над работами по монтажу теплого пола, будут другими.

Многие жильцы испытывают трудности при переводе килокалорий в киловатты. Связано это со многими пособиями измерительных единиц в международной системе, которая называется «Си». При переводе килокалорий в киловатты следует использовать коэффициент 850. То есть 1 кВт равняется 850 ккал. Такой расчет намного проще других, так как узнать необходимый объем гигакалорий не трудно. 1 гигакалория = 1 миллиону калорий.

В ходе расчета следует помнить, что любые современные приборы имеют небольшую погрешность. В основном они являются допустимыми. Но рассчитывать погрешность необходимо самостоятельно. Например, это можно сделать при помощи следующей формулы: R = (V1 — V2) / (V1+V2) * 100, где:

1. R – погрешность общедомового прибора на отопление.
2. V1 и V2 – это уже указанные ранее параметры расхода воды в системе.
3. 100 – это коэффициент, который отвечает за перевод полученного значения в проценты.
   В соответствии с эксплуатационными нормами максимальная погрешность, которая может быть – 2%. В основном такой показатель не превышает 1%.

Итоги расчетов Гкал по отоплению

 

Если вы правильно выполнили расчет потребления Гкал тепловой энергии, то вы можете не беспокоиться о переплатах за коммунальные услуги. Если воспользоваться вышеперечисленными формулами, то можно сделать вывод, что при отоплении жилого дома площадью до 200 кв.м. потребуется затратить около 3 Гкал за 1 месяц. Если учесть что отопительный сезон во многих регионах страны длится примерно 6 месяцев, то можно посчитать приблизительный расход тепловой энергии. Для этого 3 Гкал умножаем на 6 месяцев и получаем 18 Гкал.

Посчитать расход гигакалорий намного легче в частном доме, так как там можно установить свой индивидуальный прибор. В многоквартирных домах с централизованным отоплением обойтись обычным прибором не получится.

Исходя из информации указанной выше, можно сделать вывод, что все расчеты по расходу тепловой энергии в определенном доме можно сделать самостоятельно без помощи специальных организаций. Но стоит помнить, что все данные должны быть рассчитаны точно по специальным математическим формулам. Кроме этого все процедуры нужно согласовывать со специальными органами, которые контролируют такие действия. Если вы не уверены, что выполните расчет самостоятельно, то можете воспользоваться услугами профессиональных специалистов, которые занимаются такой работой и имеют в наличии материалы,  подробно описывающие весь процесс и фото образцов системы отопления, а также их схемы подключения.

Источник: https://baltgazservice.ru/

Post Views: 3 527