Розрахунок витрати теплової енергії. Методика розрахунку теплової енергії на опалення. Теплове навантаження: що це

Що це таке – питома витрата тепла на опалення? У яких величинах вимірюється питома витрата теплової енергії на опалення будівлі та, головне, звідки беруться її значення для розрахунків? У цій статті ми маємо познайомитися з одним з основних понять теплотехніки, а заразом вивчити кілька суміжних понять. Отже, у дорогу.

Що це таке

Визначення

Визначення питомої витрати тепла дається у СП 23-101-2000. Згідно з документом, так називається кількість тепла, необхідна для підтримки в будівлі нормованої температури, віднесена до одиниці площі або об'єму та ще до одного параметра — градусо-доби опалювального періоду.

Навіщо використовується цей параметр? Насамперед — для оцінки енергоефективності будівлі (або, що те саме, якості її утеплення) та планування витрат тепла.

Власне, у СНиП 23-02-2003 прямо говориться: питома (на квадратний або кубічний метр) витрата теплової енергії на опалення будівлі не повинна перевищувати наведених значень.
Чим краще теплоізоляція, тим менше енергіїпотребує обігрів.

Градусо-доба

Як мінімум один із використаних термінів потребує роз'яснення. Що це таке – градусо-доба?

Це поняття прямо відноситься до кількості тепла, необхідного для підтримки комфортного клімату всередині опалювального приміщення зимовий час. Вона обчислюється за формулою GSOP=Dt*Z, де:

GSOP - потрібне значення;
Dt — різниця між нормованою внутрішньою температурою будівлі (згідно з діючим СНиП вона повинна становити від +18 до +22 С) та середньою температурою найхолодніших п'яти днів зими.
Z – довжина опалювального сезону (на добу).

Як нескладно здогадатися, значення параметра визначається кліматичною зоною і на території Росії варіюються від 2000 (Крим, Краснодарський край) До 12000 (Чукотський АТ, Якутія).

Одиниці виміру

У яких величинах вимірюється параметр, що нас цікавить?

У СНиП 23-02-2003 використовуються кДж/(м2*С*сут) і, паралельно з першою величиною, кДж/(м3*С*сут).
Поряд з кілоджоулем можуть використовуватися інші одиниці вимірювання тепла — кілокалорії (Ккал), гігакалорії (Гкал) та кіловат-годинник (КВт*год).

Як вони пов'язані між собою?

1 гігакалорія = 1000000 кілокалорій.
1 гігакалорія = 4184000 кілоджоулів.
1 гігакалорія = 1162,2222 кіловат-години.

На фото – теплолічильник. Прилади обліку тепла можуть використовувати будь-які перераховані одиниці вимірювання.

Нормовані параметри

Для одноквартирних одноповерхових будинків, що окремо стоять

Для багатоквартирних будинків, гуртожитків та готелів

Зверніть увагу: зі збільшенням кількості поверхів норма витрати тепла зменшується.
Причина проста та очевидна: чим більше об'єктпростий геометричної формитим більше ставлення його обсягу до площі поверхні.
З тієї ж причини питомі витрати на опалення заміського будинкузменшуються зі збільшенням опалювальної площі.

Обчислення

Точне значення втрат тепла довільним будинком обчислити практично неможливо. Проте давно розроблено методики приблизних розрахунків, що дають у межах статистики досить точні середні результати. Ці схеми обчислень часто згадуються як розрахунки за укрупненими показниками (вимірювачами).

Поряд із тепловою потужністю часто виникає необхідність розрахувати добову, годинну, річну витрату теплової енергії або середню споживану потужність. Як це зробити? Наведемо кілька прикладів.

Годинна витрата тепла на опалення за укрупненими вимірниками обчислюється за формулою Qот=q*a*k*(tвн-tно)*V, де:

Qот - шукане значення до кілокалоріях.
q — питома опалювальна величина будинку на ккал/(м3*С*годину). Вона шукається у довідниках кожного типу будинків.

а - коефіцієнт поправки на вентиляцію (зазвичай дорівнює 1,05 - 1,1).
k - коефіцієнт поправки на кліматичну зону (0,8 - 2,0 для різних кліматичних зон).
tвн - внутрішня температура в приміщенні (+18 - +22 С).
tно - вулична температура.
V — обсяг будівлі разом із конструкціями, що захищають.

Щоб обчислити приблизну річну витрату тепла на опалення у будівлі з питомою витратоюв 125 кДж/(м2*С*сут) і площею 100 м2, розташованому в кліматичній зоніз параметром GSOP = 6000, потрібно всього-то помножити 125 на 100 (площа будинку) і на 6000 (градусо-добу опалювального періоду). 125*100*6000=75000000 кДж, або приблизно 18 гігакалорій, або 20800 кіловат-годин.

Щоб перерахувати річну витрату в середню теплову, достатньо розділити її на довжину опалювального сезону в годинах. Якщо він триває 200 днів, середня теплова потужністьопалення у наведеному вище випадку становитиме 20800/200/24=4,33 КВт.

Енергоносії

Як своїми руками вирахувати витрати енергоносіїв, знаючи витрати тепла?

Достатньо знати теплотворну здатністьвідповідного палива.

Найпростіше обчислити витрати електроенергії на опалення будинку: він точно дорівнює виробленому прямим нагріванням кількості тепла.

Додаток 2 до статті В.І. Лівчака « Базовий рівеньспоживання енергетичних ресурсів при встановленні вимог енергетичної ефективності будівель», опублікованій у журналі "ЕНЕРГОРАДА" 6/2013

У СП 30.13330 наводяться таблиці А.2 та А.3 нормованих середніх за рік добових витрат води, у тому числі гарячої, л/добу, на 1 мешканця у житлових будинках та на 1 споживача у будівлях громадського та виробничого призначення. Для визначення річного теплоспоживання на гаряче водопостачання ці показники мають бути перераховані на середні за опалювальний період розрахункові витрати води.

1. Середня розрахункова за добу опалювального періоду витрата гарячої водина одного мешканця у житловому будинку gгв.ср.від.п.ж, л/сут, визначається за такою формулою:

gгв.ср.від.п.ж. = aгв.табл.А.2· 365 / [ zвід + a · (351- zвід)]; (П.2.1)

Те саме в громадському та виробничому будинках:

gгв.ср.від.п.н/ж = aгв.табл.А.3· 365/351, (П.2.2)

де aгв.табл.А.2або А.3- розрахункова середня протягом року добова витрата гарячої води на 1 жителя з табл. А.2 або 1 споживача громадського та виробничого будинку з табл. А.3 СП 30.13330.2012;

365 – кількість діб на рік;

351 – тривалість користування централізованим гарячим водопостачанням протягом року з урахуванням виключення на ремонт, добу;

zвід.- тривалість опалювального періоду;

a- коефіцієнт, що враховує зниження рівня водорозбору у житлових будинках у літній період a= 0,9, для інших будівель a = 1.

2. Питома середньогодинна за опалювальний період витрата теплової енергії на гаряче водопостачання qгв, Вт/м 2 визначається за формулою:

qгв = [ gгв.ср.від.п· (tгв- tхв) · (1 + k hl) rwc w] / (3,6 · 24 · Аh), (П.2.3)

де gгв.ср.від.п- те саме, що у формулі (П.1) або (П.2);

tгв- температура гарячої води, що приймається в місцях водорозбору, що дорівнює 60°C відповідно до СанПіН 2.1.4.2496;

tхв- температура холодної водиприймається рівною 5°C;

k hl- Коефіцієнт, що враховує втрати теплоти трубопроводами систем гарячого водопостачання; приймається згідно з нижченаведеною таблицею П.1, для ІТП житлових будинків з централізованою системою ГВС k hl= 0,2; для ІТП громадських будівельта для житлових будинків з квартирними водонагрівачами k hl= 0,1;

rw- Щільність води, рівна 1 кг/л;

c w- питома теплоємність води, що дорівнює 4,2 Дж/(кг·°С);

Аh- норма загальної площі квартир на 1 мешканця або корисної площіприміщень на 1 користувача в громадських та виробничих будівлях, прийняте значення залежно від призначення будівлі наведено у табл.П.2.2.

Таблиця П.2.1.Значення коефіцієнта k hl, що враховує втрати теплоти трубопроводами систем гарячого водопостачання

Таблиця П.2.2.Норми добової витрати гарячої води споживачами та питомої годинної величини теплової енергії на її нагрівання в середню за опалювальний період добу, а також значення питомої річної витрати теплової енергії на гаряче водопостачання, виходячи з нормативної площі на 1-го вимірника для центрального регіону. zвід.= 214 діб.

	Споживачі	Вимірю-рі-тель	Норма витрати гарячої води з табл.А.2 СП 30. 13330. 2012 за рік a *гвс* , л/доба	Норма загальної, корисної площі на 1 вимірник S а , м 2 / чол.	Питома середньо-годинна витрата теплової енергії на ГВС за отопітел. період *q гв,* Вт/м2	Питома річна витрата теплової енергії на ГВС *q гв. рік,* кВт·год/м 2 загальної площі

	Житлові будинкинезалежно від поверховості з централізованим гарячим водопостачанням обладнані умивальниками, мийками і ваннами, з квартирними регуляторами тиску КРД
	Те саме з умивальниками, мийками та душем із КРД
	Житлові будинки зводопроводом, каналізацією та ваннами з газовими водонагрівачами
	Те саме з водонагрівачами, що працюють на твердому паливі
	Готелі та пансіонатиз ван-нами у всіх окремих номерах
	Те саме з душами у всіх окремих номерах

	Лікарніз санітарними вузлами, наближеними до палат	1хворий
	Те ж із спільними ваннами та душами
	Поліклініки та амбулаторії (10 м 2 на одного медпрацівника, робота у 2 зміни та 6 пацієнтів на 1 працівника)	1хворий на зміну
		1раб.за зміну
	Дитячі ясла-садкиз денним перебуванням дітей та їдальнями, що працюють на напівфабрикатах	1дитина
	Те саме з цілодобовим перебуванням дітей
	Те саме зі столовими, що працюють на сировину, і пральнями
	Загальноосвітні школиз душовими при гімнастичних за-лах та їдальнями на підфабрикатах	1уч.1пре-подавач
	Фізкультурно-оздоровчікомплекси зі їдальнями на напівфабрикатах
	Кінотеатри,зали зборів // театри,клуби та дозвілля-розважальні установи	1 глядач

	Адміністративні будівлі	1працюючий
	Підприємствагромадського харчуваннядля приготування їжі, що реалізується в обідній залі	1блю-до на 1 місце
	Магазини продовольчі	1працююч.
	Магазини промтоварні
	Виробничіцехи та техно-парки з тепловиділ. менше 84 кДж	1працююч.
	Склади
Примітки: - над межею і без меж базові значення, під межею з урахуванням оснащеності квартир водолічильниками та за умови, що при квартирному обліку відбувається 40% скорочення тепловодоспоживання. Залежно від % оснащеності квартир водолічильниками: q гв.в/рах* *рік* = q *гв.* *рік* · (1-0,4 ·N *кв.в/рах* / N кв ); де q *гв.* *рік* - за формулою (П.2.4); N кв - кількість квартир у будинку; N *кв.в/рах* - кількість квартир, у яких встановлені водолічильники. 1. Норми витрати води у графі 3 встановлені для I та II кліматичних районів, для III та IV районів слід приймати з урахуванням коефіцієнта з табл. А.2 СП 30.13330. 2. Норми витрати води встановлені для основних споживачів і включають усі додаткові витрати (обслуговуючий персонал, відвідувачі, душові для обслуговуючого персоналу, прибирання приміщень тощо). Споживання води в групових душових та на ванни для ніг у побутових приміщеннях виробничих підприємств, на приготування їжі на підприємствах громадського харчування, а також на водолікувальні процедури у водолікарнях та приготування їжі, що входять до складу лікарень, санаторіїв та поліклінік, слід враховувати додатково. 3. Для водоспоживачів цивільних будівель, споруд та приміщень, не зазначених у таблиці, норми витрати води слід приймати як для споживачів, аналогічних за характером водоспоживання. 4. На підприємствах громадського харчування кількість страв (^), що реалізуються за один робочий день, допускається визначати за формулою *U = 2,2* *·n·m* n *В·T·ψ* ; де n - кількість посадочних місць; m n - кількість посадок, що приймаються для їдалень відкритого типута кафе - 2; для їдалень студентських та при промислових підприємствах- 3; для ресторанів –1,5; T - час роботи підприємства комунального харчування, год; ψ - коефіцієнт нерівномірності посадок протягом робочого дня, що приймається: для їдалень та кафе - 0,45; для ресторанів – 0,55; для інших підприємств комунального харчування при обґрунтуванні допускається приймати 1,0. 5. У цій таблиці питомий часовий норматив теплової енергії *q hw* , Вт/м 2 на нагрівання норми витрати гарячої води в середню добу опалювального періоду з урахуванням втрат теплоти в трубопроводах системи та сушки для рушників відповідає зазначеній у сусідньому стовпці прийнятій величині загальної площі квартири в житловому будинку на одного жителя або корисної площі приміщень у громадській будівлі на одного хворого , працюючого, учня або дитини, S а , м 2 /чел.. Якщо насправді виявиться інша величина загальної чи корисної площі на одну людину, S а. i , то питомий норматив теплової енергії даного конкретного будинку *q hw* . i слід перерахувати за наступною залежністю: *q hw* . i = *q hw* . · S а/ S а. i

| скачати безкоштовно Методика розрахунку питомої річної витрати теплової енергії на гаряче водопостачання житлових та громадських будівель, В.І. Лівчак,

Системи опалення та припливної вентиляціїповинні працювати в будинках при середньодобових температурах зовнішнього повітря tн.сут від +8С і нижче в районах розрахункової температури зовнішнього повітря для проектування опалення до -30С і при tн.сут від +10С і нижче в районах розрахункової температурою зовнішнього повітря для проектування опалення нижче - 30С. Значення тривалості опалювального періоду Nо і середньої температури зовнішнього повітря tн. tн.сут = 10С.

Витрати теплової енергії в ГДж або Гкал на опалення та вентиляцію будівель за певний період (місяць або опалювальний сезон) визначаються за такими формулами

Qо.= 0,00124NQо.р(tвн - tн.ср)/(tвн - tн.р),

Qв.= 0,001ZвNQв.р(tвн - tн.ср)/(tвн - tн.р),

де N – кількість діб у розрахунковому періоді; для систем опалення N - це тривалість опалювального сезону Nо з додатка А чи кількість днів у конкретному місяці Nміс; для припливних системвентиляції N - це число робочих днів підприємства або установи протягом місяця Nм.в або опалювального сезону Nв, наприклад, при п'ятиденному робочому тижні Nм.в = Nмес5/7, а Nв = Nо5/7;

Qо.р, Qв.р - розрахункове теплове навантаження (максимальна годинна витрата) в МДж/год або Мкал/год на опалення або вентиляцію будівлі, що обчислюється за формулами.

tвн - середня температура повітря будівлі, наведена у додатку Б;

tн.ср - середня температура зовнішнього повітря за період, що розглядається (опалювальний сезон або місяць), що приймається за або за додатком Б;

tн.р - розрахункова температура зовнішнього повітря для проектування опалення (температура найбільш холодної п'ятиденки забезпеченістю 0,92);

Zв - число годин роботи припливних систем вентиляції та повітряно-теплових завіспротягом доби; при однозмінній роботі цеху чи установи приймається Zв = 8 год/сут, при двозмінній - Zв = 16 годин/сут, за відсутності даних у цілому мікрорайону Zв = 16 час/сут.

Річна витрата теплоти на гаряче водопостачання Qгв.год у ГДж/рік або Гкал/рік визначається за формулою

Qгв.год = 0,001Qсут (Nз + Nл Kл),

де Qсут - добова витрата теплоти на гаряче водопостачання будівлі в МДж/сут або Мкал/сут, обчислений за формулою;

Nз - кількість діб споживання гарячої води у будівлі за опалювальний (зимовий) період; для житлових будинків, лікарень, продуктових магазинів та інших будівель із щоденною роботою систем гарячого водопостачання Nз приймається рівним тривалості опалювального сезону Nо; для підприємств та установ Nз - це кількість робочих днів протягом опалювального періоду, наприклад, при п'ятиденному робочому тижні Nз = Nо5/7;

Nл – кількість діб споживання гарячої води у будівлі за літній період; для житлових будинків, лікарень, продуктових магазинів та інших будівель із щоденною роботою систем гарячого водопостачання Nл = 350 – Nо, де 350 – розрахункова кількість діб на рік роботи систем ГВ; для підприємств та установ Nл - це число робочих днів протягом літнього періодунаприклад при п'ятиденному робочому тижні Nл = (350 - Nо) 5/7;

Kл - коефіцієнт, що враховує зниження витрати теплоти на ГВ через вищу початкову температуру води, що нагрівається, яка взимку дорівнює tх.з = 5 град, а влітку в середньому tх.л = 15 град; при цьому коефіцієнт Kл дорівнюватиме Kл = (tг - tх.л) / (tг - tх.з) = (55 - 15) / (55 - 5) = 0,8; при заборі води зі свердловин може бути tх.л = tх.з і тоді Kл = 1,0;

Коефіцієнт, що враховує можливе зменшення кількості споживачів гарячої води у літній час у зв'язку з від'їздом частини жителів із міста на відпочинок та прийнятий для житлово-комунального сектора рівним = 0,8 (для курортних та південних міст = 1,5), а для підприємств = 1.0.

Порядок розрахунку опалення житловий фондзалежить від наявності приладів обліку та від того, яким способом ними обладнано будинок. Існує кілька варіантів комплектації лічильниками багатоквартирних житлових будинків, і згідно з якими проводиться розрахунок теплової енергії:

наявність загальнобудинкового лічильника, при цьому квартири та нежитлові приміщення приладами обліками не обладнані.
витрати на опалення контролює загальнобудинковий прилад, а також усі або деякі приміщення обладнані обліковими приладами.
загальнобудинковий прилад фіксації споживання та витрати теплової енергії відсутній.

Перед тим, як розрахувати кількість витрачених гігакалорій, необхідно з'ясувати наявність або відсутність контролерів на будинку та в кожному окремому приміщенні, включаючи нежитлові. Розглянемо всі три варіанти розрахунку теплової енергії, до кожного з яких розроблено певну формулу (розміщено на сайті державних уповноважених органів).

Варіант 1

Отже, будинок обладнаний контрольним приладом, А окремі приміщення залишилися без нього. Тут необхідно брати до уваги дві позиції: підрахунок гкал на опалення квартири, витрати теплової енергії на загальнобудинкові потреби (ОДН).

В даному випадкувикористовується формула №3, яка заснована на показаннях загального облікового приладу, площі будинку та метражі квартири.

Приклад обчислень

Вважатимемо, що контролер зафіксував витрати будинку на опалення в 300 гкал/місяць (ці відомості можна дізнатися з квитанції або звернувшись у керуючу компанію). Наприклад, загальна площа будинку, що складається з суми площ усіх приміщень (житлових та нежитлових), становить 8000 м² (також можна дізнатися цю цифру з квитанції або від компанії, що управляє).

Візьмемо площу квартири в 70 м² (вказана у техпаспорті, договорі найму або реєстраційному свідоцтві). Остання цифра, від якої залежить розрахунок оплати за спожиту теплоенергію, – це тариф, встановлений уповноваженими органамиРФ (вказаний у квитанції або з'ясувати у домокеруючій компанії). На сьогоднішній день тариф на опалення дорівнює 1400 руб/гкал.

Підставляючи дані у формулу №3, отримаємо наступний результат: 300 х 70/8000 х 1400 = 1875 руб.

Тепер можна переходити на другий етап обліку витрат на опалення, витрачених на загальні потреби будинку. Тут знадобиться дві формули: пошук обсягу послуги (№14) та плата за споживання гігакалорій у рублях (№10).

Щоб правильно визначити обсяг опалення в даному випадку, потрібно підсумовувати площу всіх квартир та приміщень, наданих для загального користування(Данні надає керуюча компанія).

Наприклад, у нас є загальний метраж 7000 м² (включаючи квартири, офіси, торгові приміщення.).

Приступимо до обчислення оплати за витрату теплової енергії за формулою №14: 300 х (1 - 7000 / 8000) х 70 / 7000 = 0,375 гкал.

Використовуючи формулу №10, отримуємо: 0,375 х 1400 = 525, де:

0,375 – обсяг послуги за подачу тепла;
1400 нар. – тариф;
525 нар. - сума платежу.

Підсумовуємо результати (1875+525) і з'ясовуємо, що оплата за витрату тепла складе 2350 руб.

Варіант 2

Тепер проведемо розрахунок платежів за тих умов, коли будинок оснащений загальним обліковим приладом на опалення, а також індивідуальними лічильниками забезпечено частину квартир. Як і в попередньому випадку, підрахунок проводитиметься за двома позиціями (теплові енерговитрати на житло та ГДН).

Нам знадобиться формула №1 та №2 (правила нарахувань згідно з показаннями контролера або з урахуванням нормативів споживання тепла для житлових приміщень у гкал). Обчислення будуть проводитись щодо площі житлового будинку та квартири з попереднього варіанту.

1,3 гігакалорій – показання індивідуального лічильника;
1 1820 р. - Затверджений тариф.

0,025 гкал – нормативний показник витрати тепла на 1 м² площі у квартирі;
70 м² – метраж квартири;
1 400 грн. – тариф на теплову енергію.

Як стає зрозуміло, при такому варіанті сума платежу залежатиме від наявності пристрою обліку у вашій квартирі.

Формула №13: (300 - 12 - 7000 х 0,025 - 9 - 30) х 75 / 8000 = 1,425 гкал, де:

300 гкал - показання загальнобудинкового лічильника;
12 гкал – кількість теплової енергії, використаної на обігрів нежитлових приміщень;
6000 м² – сума площі всіх житлових приміщень;
0,025 - норматив (споживання теплової енергії для квартир);
9 гкал – сума показників із лічильників усіх квартир, які обладнані приладами обліку;
35 гкал – кількість тепла, витраченого для подачі гарячої води за відсутності її централізованої подачі;
70 м² – площа квартири;
8 000 м² – загальна площа (всі житлові та нежитлові приміщення у будинку).

Зверніть увагу, що цей варіант включає тільки реальні обсяги споживаної енергії і якщо ваш будинок має централізовану подачу гарячої води, то обсяг тепла, витраченого на потреби гарячого водопостачання, не враховується. Це ж стосується і нежитлових приміщень: якщо вони відсутні в будинку, то й до уваги не будуть включені.

1,425 гкал – кількість тепла (ОДН);

1820 + 1995 = 3815 руб. - з індивідуальним лічильником.
2450 + 1995 = 4445 руб. - Без індивідуального пристрою.

Варіант 3

У нас залишився останній варіант, у ході якого ми розглянемо ситуацію, коли на дому немає лічильника теплової енергії. Розрахунок, як і в попередніх випадках, проведемо за двома категоріями (теплові енерговитрати на квартиру та ГДН).

Виведення суми на опалення, проведемо за допомогою формул №1 та №2 (правила про порядок розрахунку теплової енергії з урахуванням показань індивідуальних облікових приладів або згідно встановленим нормативамдля житлових приміщень у гкал).

Формула №1: 1,3 х 1400 = 1820 руб., де:

1,3 гкал – показання індивідуального лічильника;
1 400 грн. - Затверджений тариф.

Формула №2: 0,025 х 70 х 1400 = 2450 руб., де:

1 400 грн. - Затверджений тариф.

Як і в другому варіанті, платіж залежатиме від того, чи ваше житло обладнане індивідуальним лічильником на тепло. Тепер необхідно з'ясувати обсяг теплоенергії, яка була витрачена на загальнобудинкові потреби, і виконувати це потрібно за формулою №15 (обсяг послуги на ГДН) та №10 (сума за опалення).

Формула №15: 0,025 х 150 х 70/7000 = 0,0375 гкал, де:

0,025 гкал – нормативний показник витрати тепла на 1 м 2 житлової площі;
100 м² – сума площі приміщень, призначених для загальнобудинкових потреб;
70 м² – загальна площа квартири;
7 000 м² - загальна площа (всіх житлові та нежитлові приміщення).

Формула №10: 0,0375 х 1400 = 52,5 руб., де:

0,0375 – обсяг тепла (ОДН);
1400 нар. - Затверджений тариф.

В результаті проведених підрахунків ми з'ясували, що повна оплата за опалення становитиме:

1820 + 52,5 = 1872,5 руб. - З індивідуальним лічильником.
2450 + 52,5 = 2502,5 руб. - Без індивідуального лічильника.

У наведених вище розрахунках платежів за опалення були використані дані про метраж квартири, будинку, а також показники лічильника, які можуть істотно відрізнятися від тих, які є у вас. Все, що вам потрібно, це підставити свої значення у формулу і зробити остаточний розрахунок.

Що являє собою така вимірювальна одиниця, як гігакалорія? Яке відношення вона має до традиційних кіловат-годин, в яких обчислюється теплова енергія? Яку інформацію необхідно мати, щоб правильно зробити розрахунок Гкал на опалення? Зрештою, яку формулу потрібно використати під час розрахунку? Про це, а також про багато іншого йтиметься у сьогоднішній статті.

Що являє собою Гкал?

Почати слід із суміжного визначення. Під калорією мається на увазі певну кількість енергії, яка потрібна для нагрівання одного грама води до одного градуса за Цельсієм (в умовах атмосферного тиску, очевидно). І з огляду на те, що з точки зору витрат на опалення, скажімо, вдома, одна калорія – це мізерна величина, то для розрахунків у більшості випадків застосовуються гігакалорії (або скорочено Гкал), що відповідають одному мільярду калорій. Із цим визначилися, рухаємось далі.

Застосування цієї величини регламентується відповідним документом Міністерства палива та енергетики, виданим ще 1995 року.

Зверніть увагу! У середньому норматив споживання у Росії однією квадратний метрдорівнює 0,0342 Гкал на місяць. Безумовно, ця цифра може змінюватися різних регіонів, оскільки все залежить від кліматичних умов.

Отже, що ж є гігакалорія, якщо «трансформувати» її в більш звичні для нас величини? Дивіться самі.

1. Одна гігакалорія дорівнює приблизно 1 162,2 кіловат-годин.

2. Однієї гігакалорії енергії вистачить для нагрівання тисячі тонн води до +1°С.

Навіщо все це потрібно?

Проблему слід розглянути з двох точок зору – з погляду багатоквартирних будинківта приватних. Почнемо із перших.

Багатоквартирні будівлі

Тут нічого складного немає: гігакалорії застосовуються в теплових розрахунках. І якщо знати, скільки теплової енергії залишається в будинку, то можна пред'явити споживачеві конкретний рахунок. Наведемо невелике порівняння: якщо централізоване опалення функціонуватиме без лічильника, то платити доводиться по площі приміщення, що обігрівається. Якщо є тепловий лічильник, це вже саме по собі розведення передбачає горизонтального типу(або колекторну, або послідовну): у квартиру заводять два стояки (для «обратки» і подачі), а вже внутрішньоквартирна система (точніше, конфігурація) визначається мешканцями. Подібного роду схема застосовують у новобудовах, завдяки чому люди регулюють витрату теплової енергії, роблячи вибір між економією та комфортом.

З'ясуємо, яким чином здійснюється це регулювання.

1. Монтаж загального термостата на магістралі «обратки». У такому разі витрата робочої рідини визначається температурою всередині квартири: якщо вона знижуватиметься, то витрата, відповідно, збільшиться, а якщо підвищуватися – знизиться.

2. Дроселювання радіаторів опалення. Завдяки дроселю прохідність опалювального приладу обмежується, температура знижується, а отже, скорочується витрата теплової енергії.

Приватні будинки

Продовжуємо говорити про розрахунок Гкал на опалення. Власники заміських будинківцікавляться, перш за все, вартістю гігакалорії теплової енергії, одержаної від того чи іншого виду палива. У цьому може допомогти наведена нижче таблиця.

Таблиця. Порівняння вартості 1 Гкал (з урахуванням транспортних витрат)

* — ціни зразкові, тому що тарифи можуть відрізнятися залежно від регіону, більш того, вони ще й невпинно зростають.

Теплові лічильники

А тепер з'ясуємо, яка інформація потрібна для того, щоби розрахувати опалення. Легко здогадатися, що це інформація.

1. Температура робочої рідини на виході/вході конкретної ділянки магістралі.

2. Витрати робочої рідини, яка проходить через прилади опалення.

Витрата визначається за допомогою застосування пристроїв теплового обліку, тобто лічильників. Такі можуть бути двох типів, ознайомимося з ними.

Крильчаті лічильники

Такі пристрої призначені не тільки для опалювальних систем, але і для гарячого водопостачання. Єдиною їхньою відмінністю від тих лічильників, які застосовуються для холодної води, є матеріал, з якого виконується крильчатка – у цьому випадку він стійкіший до підвищених температур.

Щодо механізму роботи, то він практично той самий:

через циркуляцію робочої рідини крильчатка починає обертатися;
обертання крильчатки передається обліковому механізму;
передача здійснюється без безпосередньої взаємодії, а з допомогою перманентного магніту.

Незважаючи на те, що конструкція таких лічильників дуже проста, поріг спрацьовування у них досить низький, більше того, має місце і надійний захиствід спотворення показань: найменші спроби гальмування крильчатки за допомогою зовнішнього магнітного поляприпиняються завдяки антимагнітному екрану.

Прилади з реєстратором перепадів

Такі прилади функціонують на основі закону Бернуллі, який стверджує, що швидкість руху потоку газу або рідини обернено пропорційна його статичному руху. Але яким чином ця гідродинамічна властивість застосовується до розрахунків витрати робочої рідини? Дуже просто - потрібно лише перегородити їй шлях за допомогою підпірної шайби. При цьому швидкість падіння тиску на цій шайбі буде обернено пропорційною швидкості рухомого потоку. І якщо тиск реєструватиметься відразу двома датчиками, то можна з легкістю визначати витрату, причому в режимі реального часу.

Зверніть увагу! Конструкція лічильника має на увазі наявність електроніки. Переважна більшість таких сучасних моделейнадає як суху інформацію (температура робочої рідини, її витрата), а й визначає фактичне використання теплової енергії. Модуль керування тут оснащений портом для підключення до ПК та може налаштовуватися вручну.

У багатьох читачів напевно постає закономірне питання: а як бути, якщо йдеться не про закриту опалювальну систему, а про відкриту, в якій можливий відбір для гарячого водопостачання? Як у такому разі здійснювати розрахунок Гкал на опалення? Відповідь цілком очевидна: тут датчики напору (як і підпірні шайби) ставляться одночасно і на подачу, і на «зворотню». І різниця у витраті робочої рідини свідчить про кількість нагрітої води, яка була використана для побутових потреб.

Як проводити розрахунки споживаної теплової енергії?

Якщо тепловий лічильник з тих чи інших причин відсутній, то для розрахунку теплової енергії необхідно використати таку формулу:

Vх (Т1-Т2) / 1000 = Q

Розглянемо, що означають ці умовні позначення.

1. V означає кількість споживаної гарячої води, яка може обчислюватися або кубічними метрами, або тоннами.

2. Т1 – це температурний показник найгарячої води (зазвичай вимірюється у звичних градусах за Цельсієм). В даному випадку краще використовувати саме ту температуру, яка спостерігається за певного робочого тиску. До речі, показник навіть має спеціальну назву – це ентальпія. А ось якщо потрібний датчик відсутній, то як основу можна взяти той температурний режим, який гранично близький до цієї ентальпії. Найчастіше усереднений показник становить приблизно 60-65 градусів.

3. Т2 у наведеній вище формулі також позначає температуру, але вже холодної води. Через те, що проникнути в магістраль з холодною водою– справа досить важка, як значення застосовуються постійні величини, здатні змінюватися залежно від кліматичних умов надворі. Так, взимку, коли сезон опалення в самому розпалі, цей показник становить 5 градусів, а влітку, при відключеному опаленні, 15 градусів.

4. Що ж до 1000, це стандартний коефіцієнт, що використовується у формулі для того, щоб отримати результат вже в гігакалоріях. Вийде точніше, ніж якби використовувалися калорії.

5. Нарешті Q – це загальна кількість теплової енергії.

Як бачимо, нічого складного тут немає, тож рухаємося далі. Якщо опалювальний контур закритого типу(а це зручніше з експлуатаційної точки зору), то розрахунки необхідно проводити трохи інакше. Формула, яку слід використовувати для будівлі із закритою опалювальною системою, має виглядати вже в такий спосіб:

((V1х(Т1-Т)-(V2х(Т2-Т)))=Q

Тепер відповідно до розшифровки.

1. V1 позначає витрату робочої рідини в трубопроводі подачі (як джерело теплової енергії, що характерно, може виступати не тільки вода, а й пара).

2. V2 – це витрата робочої рідини у трубопроводі «обратки».

3. Т – показник температури холодної рідини.

4. Т1 – температура води в трубопроводі, що подає.

5. Т2 – температурний показник, що спостерігається на виході.

6. І, нарешті, Q - це все те ж кількість теплової енергії.

Також варто зазначити, що розрахунок Гкал на опалення в даному випадку від кількох позначень:

теплова енергія, що надійшла до системи (вимірюється калоріями);
температурний показник під час відведення робочої рідини трубопроводом «обратки».

Інші способи визначення кількості тепла

Додамо, що також існують інші методи, за допомогою яких можна розрахувати обсяг тепла, яке надходить в систему опалення. У разі формула як кілька відрізняється від наведених нижче, а й має кілька варіацій.

((V1х(Т1-Т2)+(V1-V2)х(Т2-Т1))/1000=Q

((V2х(Т1-Т2)+(V1-V2)х(Т1-Т))/1000=Q

Що ж до значень змінних, то вони тут ті самі, що й у попередньому пункті цієї статті. На підставі всього цього можна зробити впевнений висновок, що розрахувати тепло на опалення цілком можна своїми силами. Однак при цьому не варто забувати про консультації зі спеціалізованими організаціями, які відповідальні за забезпечення житла теплом, оскільки їх методи та принципи проведення розрахунків можуть відрізнятися, причому суттєво, а процедура може складатися з іншого комплексу заходів.

Якщо ж ви маєте намір облаштувати систему теплої підлоги, то підготуйтеся до того, що процес розрахунку буде складнішим, оскільки тут враховуються не тільки особливості контуру опалення, але і характеристик електричної мережі, яка, власне, і підігріватиме підлогу. Більше того, організації, які займаються встановленням такого обладнання, також будуть іншими.

Зверніть увагу! Люди нерідко стикаються з проблемою, коли калорії слід переводити в кіловати, що пояснюється використанням у багатьох спеціалізованих посібниках одиниці виміру, що у міжнародній системі називається «Сі».

У таких випадках необхідно пам'ятати, що коефіцієнт, завдяки якому кілокалорії будуть переведені в кіловати, дорівнює 850. Якщо ж говорити більше простою мовою, то один кіловат – це 850 кілокалорій. Цей варіантрозрахунку більш просто, ніж наведені вище, оскільки визначити значення в гігакалоріях можна за кілька секунд, оскільки Гкал, як зазначалося раніше, це мільйон калорій.

Щоб уникнути можливих помилок, не варто забувати і про те, що практично всі сучасні теплові лічильникипрацюють з деякою похибкою, нехай і не більше допустимого. Таку похибку також можна розрахувати власноруч, для чого необхідно використати таку формулу:

(V1-V2) / (V1 + V2) х100 = E

Традиційно тепер з'ясовуємо, що ж означає кожне з цих змінних значень.

1. V1 – це витрата робочої рідини у трубопроводі подачі.

2. V2 – аналогічний показник, але вже у трубопроводі «обратки».

3. 100 – це число, з якого значення переводиться у відсотки.

4. Зрештою, Е – це похибка облікового пристрою.

Згідно з експлуатаційними вимогами та нормами, гранично допустима похибка не повинна перевищувати 2 відсотків, хоча у більшості лічильників вона становить десь 1 відсоток.

У результаті відзначимо, що правильно проведений розрахунок Гкал на опалення дозволяє значно заощадити кошти, що витрачаються на обігрів приміщення. На перший погляд, ця процедура досить складна, але - і ви в цьому переконалися особисто - при наявності хорошої інструкції нічого складного в ній немає.