Энергосберегающие технологии

Методика расчётов панельного отопления помещений

Расчёты удельной энергоёмкости системы отопления, проводимые при проектировании зданий, осуществляются по правилам, характерным для практики проектирования, учёт которых необходим при вычислении требуемого значения удельной энергоёмкости системы отопления. При этом подходе проектируемое здание сравнивается по показателю удельного количества тепла, потреблённого системой отопления здания за отопительный период и отнесённое к 1 м² общей площади квартир (удельная энергоёмкость системы отопления), который определяется путем выбора теплозащитных свойств оболочки здания и типа, эффективности и метода авторегулирования принятых систем отопления и вентиляции с рекомендуемым значением. Такой подход известен за рубежом, в частности, он принят в Германии по Постановлению о тепловой защите 1995 г., где приводятся рекомендуемые значения удельной энергоёмкости системы отопления в зависимости от компактности здания.

Однако, для большинства случаев применения ПЭО в частном, коттеджном или ином загородном строительстве, где имеется необходимая мощность электрических сетей, требуется лишь рассчитать достаточную мощность отопительных панелей для конкретного помещения. А остальное  – оптимизацию расхода энергии на создание и поддержание комфортного микроклимата, выполнит эффективная система авторегулирования подачи тепла.

Ниже приведена упрощённая методика расчётов по определению установленной мощности (Руст) панельного электрического отопления для типовых жилых помещений с высотой потолков 2,5-3,0 м.

Исходными данными для проведения расчётов являются: температура в помещении + 20°С при внешней температуре -26°С. Руст – максимальная нагрузка на электросеть при длительных морозах равна максимальному часовому расходу тепла на отопление Qh.

Руст = Ро • S • Кст • Кнст • Кок • Кэт • Кдв,  (кВт),

            где:

Ро, (кВт) – удельная расчётная мощность при панельном отоплении помещений:

Рo=0,03;

S - площадь отапливаемого помещения, м²;

Кст - коэффициент теплопотерь через стены помещения:

            Стены бетонные панельные, блочные и кирпичные в 1,5 кирпича – Кст = 1,25-1,5;

Стены бревенчатые, брусовые – Кст = 1,25;

Стены кирпичные в 2,5 кирпича – Кст = 1,1;

Стены пенобетоннные с повышенной теплоизоляцией – Кст = 1.

Кнст – коэффициент, учитывающий количество наружных стен помещения:

Одна наружная стена – Кнст = 1

            Две наружных стены – Кнст = 1,15

            Внутренне помещение – Кнст = 0,1 – 0,3

Кок – коэффициент, учитывающий теплопотери через окна помещения:

                   Кок = 1 + ρ • Sок,

где:      Sок – площадь окна, м²;

ρ = 0,2 для обычного типового окна со спаренной рамой,

              ρ = 0,1 для окна с однокамерным стеклопакетом,

              ρ = 0,07 для окна с двухкамерным стеклопакетом.

Кэт – коэффициент, учитывающий теплопотери 1-го и последнего этажей помещения:

            1-й / последний этажи – Кэт = 1,3 / 1,1;

            2-й и более этаж – Кэт = 1,0.

Кдв – коэффициент теплопотерь через входную (балконную) дверь:

Если входная дверь граничит с отапливаемым помещением - Кдв = 1;

Если входная (балконная) дверь выходит на улицу - Кдв = 1,2 – 1,4

Для примера рассчитаем установленную мощность и потребление энергии на отопление для жилой комнаты 20 м² в типовой квартире общей площадью 60 м²

Комната имеет две наружных стены; дом панельный; одно окно 1,8м х 1,5м; стеклопакет однокамерный; 2-й этаж.

S = 20;  Кст = 1,25;  Кнст = 1,15;  Кок = 1 + 0,1 • 1,5 • 1,8 = 1,27;  Кэт = 1; Кдв = 1

Руст = 0,03 • 20 • 1,25 • 1,15 • 1,27 = 1,10 (кВт)

Удельный расход тепла на отопление q.h  = 1100 / 20 = 55 Вт/м².

Исходя из расчётной установленной мощности Руст рассчитывается потребление электроэнергии за отопительный период с учётом применения системы авторегулирования подачи тепла:

Q = 0,33 • Руст. • 24 • 210 (кВт•ч/год),

где показатель 0,33 учитывает усредненное за отопительный период 7 месяцев (210 дней по 24 часа) потребление электроэнергии по отношению к пиковой мощности:

Для нашей жилой комнаты:    Q = 0,33 • 1,10 • 24 • 210 = 1830 кВт•ч/год.

Удельное количество тепла на отопление за отопительный период, кВт•ч/м²•год

q.h.^y = Q / S = 92 кВт•ч/м²•год

Расчёт количества панелей  и выбор места для их установки

 Необходимое количество отопительных панелей  определяется, исходя из вычисленной установленной мощности Руст для данного помещения.

Определяем общую площадь панелей Sп

Sп = Руст : 0,5  (м²),     где коэффициент 0,5 равен удельной мощности теплового излучения панелей, составляющей 0,5 кВт на квадратный метр площади панели.

Для комнаты 20 м² площадь панелей  Sп = 1,1 : 0,5 = 2,2 м².

Далее определяем возможные места оптимального размещения панелей:

1. Подподоконник (стена под окном) – ширина 2,8 м, высота 75 см      - S=2,2

 Устанавливаем выбранные панели и комнатный термостат в зоне контроля температуры воздуха в помещении.

 Соединяем панели параллельно трёхжильным медным проводом сечением 1,5 мм² (с третьим проводом заземления или зануления на электрощите), подключаем последовательно через комнатный термостат и подключаем к автомату защиты 10А на электрощите или включаем в евророзетку (с заземляющим выводом).