O que é isso - consumo específico de energia térmica para aquecimento de um edifício? É possível calcular com as próprias mãos o consumo de calor por hora para aquecimento de uma casa de campo? Dedicaremos este artigo à terminologia e princípios gerais calculando a necessidade de energia térmica.

A base dos novos projetos de construção é a eficiência energética.

Terminologia

O que é isso - consumo específico de calor para aquecimento?

Estamos falando da quantidade de energia térmica que precisa ser fornecida ao interior do edifício em termos de cada quadrado ou metro cúbico para manter parâmetros normalizados que sejam confortáveis ​​para o trabalho e a vida.

Normalmente, o cálculo preliminar da perda de calor é realizado por meio de medidores agregados, ou seja, com base na resistência térmica média das paredes, na temperatura aproximada do edifício e no seu volume total.

Fatores

O que afeta o consumo anual de calor para aquecimento?

• Duração estação de aquecimento (). Ela, por sua vez, é determinada pelas datas em que a temperatura externa média diária nos últimos cinco dias cai abaixo (e sobe acima) de 8 graus Celsius.

Útil: na prática, ao planejar o início e a parada do aquecimento, a previsão do tempo é levada em consideração. Longos degelos também ocorrem no inverno, e as geadas podem ocorrer já em setembro.

• Temperaturas médias dos meses de inverno. Geralmente ao projetar sistema de aquecimento A temperatura média mensal do mês mais frio – janeiro – é tomada como guia. É claro que quanto mais frio está lá fora, mais calor o edifício perde através da envolvente do edifício.

• O grau de isolamento térmico do edifício influencia muito qual será a norma de energia térmica para ele. Uma fachada isolada pode reduzir a necessidade de calor pela metade em comparação com uma parede feita de lajes de concreto ou tijolo.
• Coeficiente de envidraçamento de edifícios. Mesmo ao usar janelas com vidros duplos multicâmaras e pulverização que economiza energia, é visivelmente mais perdido calor pelas janelas do que pelas paredes. Quanto maior a parte da fachada for envidraçada, maior será a necessidade de calor.
• O nível de iluminação do edifício. Em um dia ensolarado, a superfície está orientada perpendicularmente raios solares, é capaz de absorver até um quilowatt de calor por metro quadrado.

Esclarecimento: na prática, será extremamente difícil calcular com precisão a quantidade de calor solar absorvido. As mesmas fachadas de vidro que perdem calor em tempo nublado servirão de aquecimento em tempo ensolarado. A orientação do edifício, a inclinação do telhado e até mesmo a cor das paredes afetarão a capacidade de absorção do calor solar.

Cálculos

Teoria é teoria, mas como são calculados os custos de aquecimento na prática? casa de campo? É possível estimar os custos esperados sem mergulhar no abismo? fórmulas complexas engenheiros de aquecimento?

Consumo da quantidade necessária de energia térmica

As instruções para calcular a quantidade aproximada de calor necessária são relativamente simples. A frase-chave é quantidade aproximada: para simplificar os cálculos, sacrificamos a precisão, ignorando uma série de fatores.

• O valor básico da quantidade de energia térmica é de 40 watts por metro cúbico de volume da casa de campo.
• Adicione 100 watts por janela e 200 watts por porta em paredes externas ao valor base.

• A seguir, o valor obtido é multiplicado por um coeficiente, que é determinado pela quantidade média de perda de calor através do contorno externo do edifício. Para apartamentos no centro prédio de apartamentosé considerado um coeficiente igual a um: apenas as perdas através da fachada são perceptíveis. Três das quatro paredes do contorno do apartamento fazem fronteira com quartos quentes.

Para apartamentos de canto e finais, é considerado um coeficiente de 1,2 - 1,3, dependendo do material das paredes. As razões são óbvias: duas ou até três paredes tornam-se externas.

Finalmente, numa casa privada a rua não está apenas em torno do perímetro, mas também abaixo e acima. Neste caso, é aplicado um coeficiente de 1,5.

Atenção: para apartamentos nos pisos extremos, se a cave e o sótão não forem isolados, também é bastante lógico utilizar um coeficiente de 1,3 no meio da casa e 1,4 no final.

• Finalmente recebido energia térmica multiplicado pelo coeficiente regional: 0,7 para Anapa ou Krasnodar, 1,3 para São Petersburgo, 1,5 para Khabarovsk e 2,0 para Yakutia.

Numa zona de clima frio - requisitos especiais para aquecimento.

Vamos calcular quanto calor uma casa de campo medindo 10x10x3 metros precisa na cidade de Komsomolsk-on-Amur, território de Khabarovsk.

O volume do edifício é 10*10*3=300 m3.

Multiplicar o volume por 40 watts/cubo resultará em 300*40=12.000 watts.

Seis janelas e uma porta equivalem a outros 6*100+200=800 watts. 1200+800=12800.

Casa particular. Coeficiente 1,5. 12800*1,5=19200.

Região de Khabarovsk. Multiplicamos a necessidade de calor por mais uma vez e meia: 19200*1,5=28800. No total, no pico da geada precisaremos de aproximadamente uma caldeira de 30 quilowatts.

Cálculo dos custos de aquecimento

A maneira mais fácil é calcular o consumo de energia para aquecimento: no caso de caldeira elétrica, é exatamente igual ao custo da energia térmica. Com consumo contínuo de 30 quilowatts por hora, gastaremos 30 * 4 rublos (preço atual aproximado de um quilowatt-hora de eletricidade) = 120 rublos.

Felizmente, a realidade não é tão terrível: como mostra a prática, a necessidade média de calor é aproximadamente metade da calculada.

• Lenha - 0,4 kg/kW/h. Assim, as taxas aproximadas de consumo de lenha para aquecimento no nosso caso serão iguais a 30/2 (a potência nominal, como lembramos, pode ser dividida pela metade) * 0,4 = 6 quilogramas por hora.
• O consumo de lenhite por quilowatt de calor é de 0,2 kg. As taxas de consumo de carvão para aquecimento são calculadas no nosso caso como 30/2*0,2=3 kg/hora.

A lenhite é uma fonte de calor relativamente barata.

• Para lenha - 3 rublos (custo por quilograma) * 720 (horas por mês) * 6 (consumo por hora) = 12.960 rublos.
• Para carvão - 2 rublos * 720 * 3 = 4320 rublos (leia outros).

Conclusão

Como de costume, você pode encontrar informações adicionais sobre os métodos de cálculo de custos no vídeo anexo ao artigo. Invernos quentes!

Descrição:

Já se passou um ano desde a publicação nesta revista de propostas de padronização dos padrões básicos e exigidos para aumentar a eficiência energética de residências e edifícios públicos consumo anual específico de energia térmica para aquecimento, ventilação e abastecimento de água quente para diferentes regiões do nosso país

Esclarecimento das tabelas de indicadores básicos e padronizados de eficiência energética para edifícios residenciais e públicos por ano de construção

V. I. Livchak, Ph.D. tecnologia. ciências, especialista independente

Um ano se passou desde a publicação nesta revista de propostas de padronização do consumo anual específico básico e exigido de energia térmica para aquecimento, ventilação e abastecimento de água quente em diferentes regiões do nosso país para melhorar a eficiência energética de edifícios residenciais e públicos. No entanto, o Ministério do Desenvolvimento Regional da Federação Russa ainda não lançou uma nova edição, já apelidada de ordem fantasma “Sobre a aprovação de requisitos de eficiência energética para edifícios, estruturas, estruturas”, com tabelas de indicadores básicos e de eficiência energética padronizados por ano de construção, obrigando à concepção de edifícios com reduzido consumo de calor e proporcionando condições confortáveis permanecer neles e permitir que os edifícios sejam classificados de acordo com a eficiência energética de acordo com os requisitos do Decreto do Governo Russo nº 18 de 25 de janeiro de 2011.

Na mesa 8 e 9 SNiP 23/02/2003 fornecem os valores do consumo específico padronizado de energia térmica para aquecimento (e ventilação durante o período de aquecimento, complementado pelo autor) de edifícios residenciais e públicos, por 1 m 2 de área útil aquecida de apartamentos ou área útil instalações [ou por 1 m 3 de seu volume aquecido] e por graus-dia estação de aquecimento(GSOP), devido à grande variedade de condições climáticas do nosso país. Abaixo está um extrato da Tabela 9 relativo a edifícios residenciais.

Extraído da Tabela 9 do SNiP. Consumo específico normalizado de energia térmica para aquecimento e ventilação de edifícios residenciais por OP, q h req, kJ/(m 2 dias).

Para comparar o consumo específico calculado de energia térmica para aquecimento e ventilação durante o período de aquecimento (OP) com o normalizado (e agora, conforme mostrado em, tornando-se a base), cláusula 5.12 do SNiP, foi recomendado que o específico calculado consumo, definido em kJ/m 2 (e posteriormente em kW h/m 2), dividir pelo GSOP da região de construção, obtendo valores em Wh/(m 2 0 C dia), e depois comparar com o padronizado na mesma dimensão.

Além disso, no parágrafo 7 das Regras aprovadas pelo Decreto do Governo da Federação Russa nº 18, está escrito que “Os indicadores que caracterizam o consumo de recursos energéticos em um edifício incluem indicadores padronizados do consumo anual específico total de energia térmica para aquecimento, ventilação e abastecimento de água quente, incluindo o consumo de energia térmica para aquecimento e ventilação (numa linha separada)...", uma vez que "a classe de eficiência energética é determinada com base numa comparação entre valores reais (calculados) e valores padrão indicadores que refletem o consumo específico de energia térmica para aquecimento e ventilação" (cláusula 5 dos "Requisitos para as regras de determinação da classe de eficiência energética prédios de apartamentos...”, aprovado pela mesma resolução nº 18).

Mas para obter indicadores padronizados (básicos) do consumo específico anual total de energia térmica para aquecimento, ventilação e abastecimento de água quente, é impossível somar aritmeticamente o consumo específico de energia térmica para aquecimento e ventilação, expresso em Wh/(m 2 0 C dia), com consumo específico energia térmica para abastecimento de água quente em kWh/m 2. É necessário primeiro converter o consumo específico de energia térmica para aquecimento e ventilação na mesma dimensão kWh/m2. Tudo está correto aqui. Mas quando surgiu a tarefa de somar os valores básicos dos custos específicos, conforme cláusula 7 do Regulamento da Resolução nº 18, formou-se a opinião de que o valor da Tabela 9 do SNiP em Wh/(m 2 0C dia ) poderia ser multiplicado pelo GSOP da região de construção, dividido por 1000 para converter em kWh/m2 e adicioná-lo aos valores desejados do consumo específico básico anual de energia térmica para abastecimento de água quente. Isso foi feito em.

Como os argumentos subsequentes mostraram, isso não pode ser feito, devido ao fato de que a perda de calor através de cercas externas não pode aumentar tantas vezes quanto o GSOP aumenta, uma vez que com um aumento no GSOP a resistência normalizada à transferência de calor dessas cercas também aumenta (ver Tabela 4 do SNiP 23/02/2003), bem como no balanço térmico da edificação, juntamente com componentes que dependem de alterações temperatura externa(perda de calor pelas cercas externas e aquecimento do ar infiltrado pelas aberturas das janelas) inclui o aporte de calor interno (doméstico), cujo valor específico independe das diferentes condições climáticas das regiões e é praticamente constante para todas as regiões na faixa de latitude 45 -60 0.

Além disso, na tabela de indicadores de eficiência energética para edifícios de apartamentos, constante, a estrutura da sua repartição por número de pisos é quebrada em comparação com a Tabela 9 do SNiP, o que dificulta o trabalho do projetista ou auditor energético (ao avaliar o classe de eficiência energética com base nos resultados de uma pesquisa energética).

Propomos classificar (para facilitar o cálculo) os dados da linha 1 da Tabela 9 em um número par de andares, para um número ímpar, os valores serão encontrados como médias aritméticas entre colunas adjacentes, e adicionar apartamento de 2 andares; edifícios, que são comuns em pequenas cidades e vilas. habitacionais, o que facilitará a construção de uma tabela de indicadores de eficiência energética para habitações unifamiliares.

Assim, recalculamos o consumo específico básico anual de energia térmica para aquecimento e ventilação, tendo em conta as circunstâncias acima elencadas, utilizando a metodologia apresentada no Anexo 1.

Os resultados do cálculo para edifícios de apartamentos estão resumidos na tabela. 1 (excluindo a linha com GSOP = 12.000 0 C dias, pois não existem tais cidades, e adicionando para facilidade de uso as linhas com GSOP = 3.000 e 5.000 0 C dias), onde são apresentados junto com os valores base e normalizado a partir de 2012, 2016 e 2020. indicadores.

A parte inferior da Tabela 1 dos blocos de valores básicos e anualizados apresenta o consumo específico anual de energia térmica para aquecimento e ventilação, e na parte superior - juntamente com o abastecimento de água quente. Este último foi determinado utilizando a metodologia de cálculo do consumo anual de energia térmica para abastecimento de água quente, com base nas recomendações da taxa específica de consumo de água da SP 30.13330.2012. Este SP contém as tabelas A.2 e A.3 do consumo médio diário anual estimado (específico) de água, incluindo água quente, l/dia, por 1 residente em edifícios residenciais e por 1 consumidor em edifícios públicos e industriais à temperatura calculada de 60 0 C no local de consumo, enquanto anteriormente esta temperatura era considerada igual a 55 0 C, e a taxa de consumo de água era considerada a média do período de aquecimento.

Para determinar o consumo anual de calor para abastecimento de água quente, estes indicadores devem ser recalculados para o consumo médio de água calculado para o período de aquecimento (uma vez que são mais fáceis de comparar com os medidos) de acordo com a metodologia descrita no Anexo 2. De acordo com esta metodologia, para edifícios de apartamentos com taxa média anual de consumo água quente por habitante 100 l/dia e ocupação de 20 m2 de área total do apartamento por pessoa, o consumo anual específico básico de calor para abastecimento de água quente será para a região centro ( z a partir de = 220 dias) – 135 kW h/m 2 ; para a região do norte da parte europeia e da Sibéria ( z de = 250 dias) – 138 kW h/m 2 e para o sul da parte europeia da Rússia, tendo em conta z ot = 160 dias e fator crescente de 1,15 para consumo de água nas regiões climáticas III e IV de construção conforme SP 30.13330 - 149 kW h/m 2. Este valor é superior ao anteriormente aceite no projeto de despacho do MRR - 120 kW h/m 2 para todas as regiões climáticas, de acordo com o então SNiP 2.04.01-85* em vigor.

Para obter o valor básico padronizado do consumo específico anual total de energia térmica para aquecimento, ventilação e abastecimento de água quente de edifícios de apartamentos, somamos os valores acima de consumo específico de calor para abastecimento de água quente, com interpolação em função do grau-dia valor da região de construção, aos valores estabelecidos para o consumo específico básico anual energia térmica para aquecimento e ventilação (Tabela 1, linhas de indicadores de consumo total de calor para aquecimento, ventilação e abastecimento de água quente).

Para obter os valores do consumo específico anual total de energia térmica para aquecimento, ventilação e abastecimento de água quente de edifícios de apartamentos, normalizados por ano de construção, os indicadores básicos do consumo total de calor são reduzidos, respetivamente, em 15, 30 e 40 %, inclusive para aquecimento e ventilação em linha separada (3 blocos inferiores da tabela 1).

A tabela de consumo específico básico anual de energia térmica para aquecimento e ventilação de residências unifamiliares é preservada como no SNiP 23/02/2003, mas com a conversão de kJ/(m 2 0 C dia) para Wh/(m 2 0 C dia) - ver tabela .2.

A tabela de consumo anual específico básico de energia térmica para aquecimento e ventilação de edifícios públicos economiza valores absolutos valores da Tabela 9 do SNiP 23-02-2003 com a conversão de kJ/(m 3 oC dia) para Wh/(m2 0 C dia), e para edifícios com altura de piso superior a 3,6 m para Wh/ (m 3 0 C dias), mas modernizado no sentido de combinar edifícios semelhantes em termos de indicadores e diferentes em finalidade e distinguir entre modos de funcionamento - permanece como em.

Determinar o consumo anual específico básico de energia térmica para aquecimento e ventilação de um edifício em construção numa determinada região do país, q de+vent. ano.base, kW h/m 2, segue de acordo com a metodologia apresentada no Anexo 1, os indicadores da tabela. 2 e 3 multiplicados pelo GSOP da região e pelo fator de conversão reg resultante:

q de + ventilação. ano.base = θ en/eff. bases GSOP para registrar. 10 -3

onde θ en/eff. bases de dados - das tabelas 2 e 3, esta última foi transferida para o site www.site/...;

para registrar. – fator de conversão regional para o consumo anual específico de energia térmica para aquecimento e ventilação de edifícios residenciais e públicos ao definir o indicador de consumo de calor de base na dimensão Wh/(m 2 0 C dia); é aceito dependendo do valor de graus-dia do período de aquecimento da região de construção para edifícios com GSOP = 3000 0 C dia e inferior ao reg. = 1,1; com GSOP=4900 0 C dias e acima para reg. = 0,91; com GSOP=4000 0 C dia para reg. = 1,0; na faixa de 3.000 a 4.900 0 C dias - por interpolação linear.

Para obter o consumo anual específico total básico de energia térmica para aquecimento, ventilação e abastecimento de água quente q de + ventilação + gw..ano.bas consumo anual específico de energia térmica para abastecimento de água quente qgv.ano de apartamento único edifícios residenciais e edifícios públicos é determinado de acordo com a metodologia estabelecida no Anexo 2, e é adicionado ao indicador do consumo anual específico de energia térmica básica para aquecimento e ventilação de uma determinada região q de + ventilador. ano base, kW h/m 2:

q de+vent+gv.. ano.base = q de+vent. ano base + q gv. ano

Os indicadores padronizados por ano de construção são obtidos reduzindo os valores básicos do consumo total de calor para aquecimento, ventilação e abastecimento de água quente, respectivamente, em 15, 30 e 40%.

De acordo com o Decreto do Governo da Federação Russa nº 18 e a Ordem do Ministério de Desenvolvimento Regional da Federação Russa nº 161, “a classe de eficiência energética dos edifícios é determinada com base no desvio do valor calculado (real) do consumo específico de recursos energéticos a partir do nível base normalizado estabelecido pelos requisitos de eficiência energética de edifícios, estruturas, estruturas, após comparação do valor do desvio obtido com a tabela de classes de eficiência energética.”

Tendo em conta a justa observação de que é necessário começar do zero a gama normal de aulas e de forma a harmonizar a tabela com as normas europeias na escala de classes (sete) e designações em letras latinas (D, classe normal - no meio ), propõe-se a seguinte edição da tabela.

O número e a gama de classes abaixo do normal foram aumentados, aproximando o valor mais baixo do indicador SNiP 23/02/2003, confirmado pelos resultados da medição do consumo real de calor dos edifícios existentes. E você não precisa inseri-lo na tabela palavras desnecessárias“inclusivo”, uma vez que o próprio conceito “de” significa incluir o valor especificado, e “para” - excluindo neste intervalo o valor seguinte a “para”.

E por último, mas muito importante para a rápida aprovação do projeto de despacho do Ministério do Desenvolvimento Regional “Requisitos de eficiência energética para edifícios, estruturas, estruturas”, conforme alterado pelo atual Decreto do Governo da Federação Russa nº 18, em ordem abrir caminho à construção de edifícios energeticamente eficientes. Na cláusula 5 da ordem do Ministério do Desenvolvimento Regional da Federação Russa nº 161 “Sobre a aprovação das regras para determinar as classes de eficiência energética...” é acrescentado: “A classe de eficiência energética dos edifícios de apartamentos em funcionamento é determinada com base nos indicadores reais do consumo anual específico de energia térmica para aquecimento, ventilação e abastecimento de água quente...”, e em anexo à tabela de classes: “classe de eficiência energética na fase de projecto - apenas com base no valor calculado do consumo específico de energia térmica para aquecimento e ventilação.”

O facto é que recentemente foram impostas decisões que distorcem as disposições claras e precisas das “Regras para o estabelecimento de requisitos de eficiência energética para edifícios...”, aprovadas pelo Decreto do Governo da Federação Russa nº 18, tentando incluir em o valor padrão do consumo de recursos energéticos de um edifício, além dos custos anuais específicos energia térmica para aquecimento, ventilação e abastecimento de água quente, indicador específico de consumo anual energia elétrica para as necessidades gerais das famílias, cuja metodologia para determinar está ausente tanto no nível federal quanto no regional. Assim, a regulamentação do aumento da eficiência energética dos edifícios será abandonada indefinidamente.

Na cláusula 7 das Regras aprovadas pelo Decreto do Governo da Federação Russa nº 18, que já foi referenciado no início do artigo, também está escrito que “os indicadores que caracterizam os valores específicos anuais de consumo de recursos energéticos num edifício incluem também o indicador do consumo específico anual de energia elétrica para necessidades gerais da casa”, mas não é indicado que seja padronizado, como os listados anteriormente para aquecimento, ventilação e abastecimento de água quente, e não é mencionado em nenhum lugar na determinação das classes de eficiência energética. Neste sentido, propõe-se avançar a inclusão do consumo de energia eléctrica nos indicadores normalizados que caracterizam o valor específico anual do consumo de recursos energéticos para as necessidades gerais do edifício, na fase de comparação do consumo específico normalizado de energia primária. , que é assumido no parágrafo 16 das mesmas Regras, e está atualmente em vigor de acordo com o Decreto do Governo da Federação Russa nº 18.

Literatura

1. Livchak V.I. Apoio regulatório ao aumento da eficiência energética dos edifícios em construção.“Economia de energia” // Nº 8-2012.
2. Gorshkov A.S., Baykova S.A., Kryanev A.S. Apoio regulamentar e legislativo ao programa estadual de poupança de energia e aumento da eficiência energética dos edifícios e exemplo da sua implementação a nível regional. " Sistemas de engenharia» Nº 3 - 2012. ABOK Noroeste.
3. 3. Livchak V.I. Consumo real de calor de edifícios como indicador de qualidade e confiabilidade do projeto. "ABOK", nº 2-2009.

Apêndice 1.

Método de cálculo e justificativa para alteração da tabela de indicadores básicos e normalizados por ano de construção de eficiência energética de prédios de apartamentos para diferentes regiões da Rússia.

No cálculo dos padrões aplicáveis ​​a todas as regiões do país, costuma-se determinar os indicadores padrão das demais regiões recalculando os padrões estabelecidos para as regiões centrais, em função da relação entre as temperaturas calculadas do ar interno das instalações aquecidas de o edifício e o ar externo.

Razão básica de perdas de calor calculadas no GSOP = ( t vn - t n. Qua) z de = 5000 0 C dia e a temperatura do ar externo calculada t n para projeto de aquecimento. p = -28 0 C é considerado igual de acordo com a Fig. 2 do exemplo de um prédio de apartamentos de 8 a 9 andares construído de acordo com os requisitos do SNiP 23/02/2003:

• a perda relativa de calor através das paredes é 0,215 do total com a resistência à transferência de calor reduzida das paredes RW = 3,15 m 2 0 C/W;
• perda relativa de calor pelo piso, teto – 0,05;
• a perda relativa de calor através das janelas é de 0,265 com sua resistência reduzida à transferência de calor RF = 0,54 m 2 0 C/W;
• perda relativa de calor para aquecimento do ar exterior com troca de ar calculada de 30 m 3 /h por pessoa e ocupação de 20 m 2 da área total dos apartamentos sem veraneio por habitante - 0,47;
• perdas de calor relativas totais calculadas do edifício:

q- tp.máx. = 0,215 + 0,05 + 0,265 + 0,47 = 1,0. (1)

Percentagem de emissões de calor doméstico com um valor específico de 17 W/m 2 de área salas de estar(com ocupação de 20m2 da área total dos apartamentos da casa por pessoa) – 0,19 q- tp.máx. (lado direito da Fig. 2), consumo relativo estimado de calor para aquecimento: q- op.máx. = 1-0,19 = 0,81. Como em cálculos posteriores do consumo anual de calor consideraremos a parcela da liberação de calor doméstico em relação a esse consumo, então a proporção q-vn/ q- op.máx. = 0,19/0,81 = 0,235.

O recálculo dos indicadores da mesma casa para os valores alterados da resistência à transferência de calor das cercas externas é realizado usando a Fig. 3 de, demonstrando a mudança na perda relativa de calor através de cada cerca externa dependendo do valor de seu resistência reduzida à transferência de calor.

Por exemplo, para a mesma casa sendo construída na região central, mas com cercas externas que atendam aos requisitos da SP 50.13330 para a região norte com GSOP = 10000 0 C dia, a perda relativa de calor das paredes com aumento da base a resistência à transferência de calor com RW = 3,15 m 2 0 C /W para RW = 4,9 m 2 0 C/W diminuirá de 0,302 para 0,19 e chegará a 0,19/0,302 = 0,629 em relação ao valor anterior. A perda relativa de calor através das janelas, com um aumento em sua resistência básica à transferência de calor de RF = 0,54 para 0,75 m 2 0 C/W, diminuirá de 0,63 para 0,48 e chegará a 0,48/0,63 = 0,762 em relação ao valor anterior. As perdas relativas de calor da ventilação permanecerão no mesmo nível, uma vez que as trocas de ar não mudaram, e enquanto avaliamos a mudança nas perdas de calor nas condições da região central.

Para estabelecer as perdas relativas totais de calor calculadas de uma casa semelhante nas condições da região norte selecionada com GSOP = 10.000 0 C por dia perto da cidade de Yakutsk, z de = 252 dias e t n. р = -52 0 С é necessário dividir a perda total de calor calculada de uma casa localizada na região central, mas com maior resistência à transferência de calor das cercas externas correspondentes à região norte, pela diferença de temperatura calculada entre o interno e ar externo da região central e multiplicar pela correspondente diferença de temperatura calculada da região norte usando a seguinte equação:

Combinando as perdas relativas de calor através das paredes, teto e piso, aceitando (como pode ser visto na Fig. 3) que estas últimas também se alteram como através das paredes, e substituindo os valores calculados acima, obtemos o calor relativo total calculado perdas da mesma casa construída perto da cidade de Yakutsk com GSOP=10000 0 C dia:

Como podemos verificar, apesar da diminuição da perda relativa de calor através de vedações externas na região norte, a perda total de calor calculada, incluindo aquecimento do ar exterior para ventilação, aumentou 1.258 vezes em relação à região centro. Além disso, a percentagem de perda de calor através da ventilação aumentou de 0,47 para 0,56.

As entradas de calor internas em valor absoluto e em parcelas do total de perdas de calor calculadas da região central permaneceram constantes, portanto, para estabelecer o consumo relativo de calor calculado para aquecimento de uma casa analógica construída em uma região com GSOP = 10000 0 C dia, é necessário dos valores relativos (em relação à região central) das perdas de calor totais calculadas, subtrair as entradas de calor internas relativas (para a mesma região):

Para determinar como a quantidade de consumo de calor para aquecimento mudará ao longo do período de aquecimento estimado, usaremos a equação (2) de , recalculando-a do consumo horário para o consumo anual. Equação original:

Onde
P- de – consumo relativo de energia térmica para aquecimento à temperatura externa atual t n, determinado levando em consideração o valor constante da entrada de calor interna durante o período de aquecimento P vn, em relação ao consumo calculado de energia térmica para aquecimento P de p;
P in – o valor estimado da entrada de calor interno (doméstico) em toda a casa, kW;
P de р – consumo calculado de energia térmica para aquecimento na temperatura externa calculada para projeto de aquecimento t n r, kW.

Então, primeiro escrevemos esta equação para determinar o consumo de energia térmica para aquecimento em kW à temperatura externa média para o período de aquecimento t e qua:

e recalculá-lo do consumo horário para o anual, referente ao m2 da área total dos apartamentos ou à área útil das instalações de um edifício público, qot.+vent.ano, multiplicando ambos os lados da igualdade pela duração do período de aquecimento 24.zot.p e substituição do produto (tв – tнср) . zot.p = GSOP, e a relação entre valores absolutos e relativos, incluindo Qref = ot.max qref (com GSOP = 5000), kW-h/m2. EM visão geral a equação convertida será:

Ao relacionar o consumo específico anual de energia térmica para aquecimento e ventilação de uma casa construída em região com GSOP=10.000 0 C dia com o mesmo consumo de uma casa semelhante construída em região com GSOP=4.000 0 C dia, tomado como valor inicial para comparação e igual em valor absoluto da Tabela 9 SNiP 23/02/2003 q de + ventilação. ano.base.4000 = (76/3,6) 4000 10 -3 = 84 kW h/m 2, e substituindo os valores acima, obtemos o valor do consumo específico básico anual de energia térmica para aquecimento e ventilação de um edifício de 8 andares edifício residencial em GSOP=10000 0 C dia a partir da equação de proporção:

Depois de reduzir (qot..r(at GSOP=5000) 0,024) e transferir qot.+vent.year.base.4000 = 84 para a outra parte da igualdade, obtemos:

Se os valores básicos do consumo específico anual de energia térmica para aquecimento e ventilação, expressos em kJ/(m 2 0 C dia) ou Wh/(m 2 0 C dia), fossem recalculados apenas multiplicando pelo GSOP, sem levar em conta leve em consideração o aumento na resistência à transferência de calor com um aumento no GSOP e a entrada constante de calor interno da temperatura do ar externo, então q de.+vent. ano base 10.000 = (76/3,6) 10.000 10 -3 = 211 kWh/m2, e os requisitos de eficiência energética para esta região seriam subestimados em 10%.

A seguir, utilizando um método semelhante, recalculamos o consumo específico básico anual de energia térmica para aquecimento e ventilação da casa análoga para todos os valores GSOP exigidos, tomando como valor inicial com o qual todos os outros são comparados e no qual o recálculo é realizado multiplicando apenas pelo GSOP, os valores do GSOP ref = 5000, 6000 e 4000 0 C dia. (ver tabelas seguintes), de forma a estabelecer o padrão de variação do consumo específico anual em função do GSOP através do coeficiente de correção regional kreg, determinado por:

Descobriu-se que em GSOPikh = 5000 0 C dia, não há padrão na mudança registrar e há uma lacuna muito pequena nos indicadores q de + vent. ano base para GSOP = 5.000 e 4.000, o que não é plausível:

A mesma falta de padrão na mudança do fator de correção registrar também é observado no GSOP out = 6000 0 C dia:

E no GSOP out = 4000 0 C dia, no qual da Tabela 9 SNiP 23/02/2003 q de + ventilação. ano.base = (76/3,6) 4000 10 -3 = 84 kW h/m 2, pode ser rastreado:

Os resultados dos cálculos intermediários com todos os dados iniciais e cálculos usando fórmulas (1 - 5) estão resumidos na tabela A.1 a seguir.

Assim, foi alcançado um padrão lógico de alterações nos parâmetros básicos, que pode ser transferido para a construção de uma tabela de valores básicos do consumo específico anual de energia térmica para aquecimento e ventilação de edifícios residenciais de outros andares. O recálculo é realizado a partir dos dados do consumo específico padronizado, q h necessário dado na tabela. 9 SNiP 23/02/2003, preservando a estrutura de sua divisão por número de andares e referindo (para facilitar o cálculo) os dados da linha 1 a um número par de andares, para um número ímpar os valores serão encontrados como médias aritméticas entre colunas adjacentes, e somando aquelas comuns em pequenas cidades e vilas, edifícios de vários apartamentos de 2 andares, de acordo com a fórmula:

Onde q h necessário– consumo específico padronizado de energia térmica para aquecimento de edifícios, kJ/(m 2 0 C dia), da tabela. 9 SNiP 23/02/2003, linha 1.

Uma tabela recalculada do consumo específico anual básico e normalizado de energia térmica para aquecimento, ventilação e abastecimento de água quente de edifícios de apartamentos em função do ano de construção é apresentada na Tabela. 1 no texto principal do artigo.

Para confirmar a exatidão dos adotados na tabela. 1, comparemos os valores básicos do consumo específico anual de energia térmica para aquecimento e ventilação com os resultados do cálculo de uma casa específica para diferentes valores de graus-dia do período de aquecimento usando o exemplo de um edifício de 17 andares, Edifício de 4 seções com vários apartamentos e painéis grandes da série padrão Moscou P3M/17N1 para 256 apartamentos com 1º andar não residencial. Área de pisos aquecidos do edifício COMO= 23310 m2; Área total de apartamentos sem dependências de verão Um kv= 16.262 m2; Área útil de instalações não residenciais alugadas E o chão= 880 m2; Área total dos apartamentos, incluindo área útil instalações não residenciais Um quadrado+piso= 17.142 m2; Área de estar(área das salas) Bem= 9.609 m2; A soma das áreas de todas as cercas externas da estrutura aquecida do edifício E o ogro. soma= 16.795 m2; Volume aquecido do edifício V de= 68.500 m3; Compacidade do edifício E o ogro. soma / V de= 0,25; A relação entre a área das cercas translúcidas e a área das fachadas é de 0,17. Atitude A S/A m²+andar = 23310/17142 = 1,36.

A ocupação da casa é assumida como sendo de 20 m 2 da área total dos apartamentos por pessoa, então a troca de ar normalizada nos apartamentos será de 30 m 3 / h por habitante, e o valor específico da entrada de calor doméstico serão 17 W/m 2 de área útil. O sistema de aquecimento é verticalmente monotubo com termostatos ligados dispositivos de aquecimento, está ligado a redes de aquecimento intrabloco através de IHP, o coeficiente de eficiência da regulação automática do fornecimento de calor em sistemas de aquecimento é ζ = 0,9. Sistema ventilação de exaustão com impulso natural e sótão “quente”, para 2 andares superiores individual ventiladores de duto; entrada - através de caixilhos de janelas com abertura fixa para garantir a troca normal de ar.

Os resultados do cálculo são apresentados na tabela. P.2, que mostra que os valores calculados do consumo específico anual de energia térmica para aquecimento e ventilação de um determinado edifício de 17 andares em condições de construção em regiões com diferentes números de graus-dia do período de aquecimento coincidem com o indicadores do consumo anual específico básico determinados com base em 9 -isto. Casas. Isto confirma a correcção dos valores estabelecidos para o consumo específico básico anual de energia térmica para aquecimento e ventilação de edifícios de apartamentos, apresentados na Tabela 1.

Literatura para o Apêndice 1.

1. Livchak V.I. Mais um argumento a favor do aumento da protecção térmica dos edifícios.“Economia de energia” // Nº 6-2012.
2. Livchak V.I. Duração da estação de aquecimento para edifícios de apartamentos e edifícios públicos. Modo de funcionamento dos sistemas de aquecimento e ventilação.

“Economia de energia” // Nº 6-2013.

Metodologia de cálculo do consumo específico anual de energia térmica para abastecimento de água quente em edifícios residenciais e públicos.

1. Consumo médio calculado de água quente por dia do período de aquecimento por habitante em um edifício residencial gv.sr.ot.p.zh, l/dia, é determinado pela fórmula:

O mesmo em edifícios públicos e industriais:

Onde uma tabela principal A.2 ou A.3– consumo médio diário anual calculado de água quente por 1 residente da tabela. A.2 ou 1 consumidor de edifício público e industrial da tabela. A.3 SP 30.13330.2012;
365 – número de dias do ano;
351 – duração da utilização do abastecimento centralizado de água quente ao longo do ano, tendo em conta paragens para reparações, dias;
z de.– duração do período de aquecimento;
α é um coeficiente que leva em consideração a diminuição do nível de captação de água nos edifícios residenciais no verão, α = 0,9, para os demais edifícios α = 1.

2. Consumo médio horário específico de energia térmica para abastecimento de água quente durante o período de aquecimento q gv, W/m2, é determinado pela fórmula:

Onde gv.sr.ot.p– o mesmo que na fórmula (8) ou (9);
t gv– a temperatura da água quente, medida nos pontos de abastecimento de água igual a 60°C conforme SanPiN 2.1.4.2496;
t xv- temperatura água fria, considerado igual a 5°C;
khl– coeficiente que leva em consideração a perda de calor pelas tubulações dos sistemas de abastecimento de água quente; é aceito conforme tabela A.3 a seguir, para PTI de edifícios residenciais com sistema centralizado abastecimento de água quente khl= 0,2; para ITP de edifícios públicos e para edifícios residenciais com aquecedores de água em apartamentos khl = 0,1;
ρw– densidade da água igual a 1 kg/l;
c w– calor específicoágua, igual a 4,2 J/(kg 0 C);
Ah– a norma da área total dos apartamentos por 1 residente ou a área útil das instalações por 1 usuário em público e edifícios industriais, valor aceito dependendo da finalidade do edifício é apresentada na Tabela A.4.

3. Consumo anual específico de energia térmica consumida pelo sistema de abastecimento de água quente por m 2 de área de apartamento ou área útil de instalações em edifícios públicos e industriais q g. ano, kW h/m 2, calculado pela fórmula (11) e apresentado na tabela. P.4:

Onde q gv, k hl, t hv– o mesmo que na fórmula (10)
z de, α, – o mesmo que na fórmula (8);
t hv.l– temperatura da água fria no verão, considerada igual a 15 0 C quando a água é retirada de fontes abertas.

Depois de substituir quantidades constantes conhecidas na fórmula (11) em vez de notações, ela terá a seguinte forma.

a) para edifícios residenciais com centralização sistema de água quente e ITP:

b) para edifícios residenciais com abastecimento de água quente proveniente de aquecedores de água de apartamentos

c) para hotéis com chuveiros e toalheiros aquecidos em quartos individuais e hospitais com instalações sanitárias próximas dos quartos:

d) para hotéis e hospitais com banheiros e chuveiros compartilhados sem toalheiros aquecidos e demais edifícios públicos e industriais:

Notas

1. O nível de consumo de calor por 1 morador em SP 30.13330.2012 é superior ao da edição anterior do SNiP 2.04.01-85*, devido ao fato de em SP a taxa de consumo de água ser medida em média por ano e no mínimo temperatura nos pontos de água de 60 0 C, e no SNiP - para o período de aquecimento e a uma temperatura mínima de 55 0 C.
2. Os cálculos mostram que mesmo depois de trazer o consumo padronizado de água para a mesma ocupação de edifícios residenciais e levar em consideração a redução do excesso de calor e consumo de água em relação ao normalizado em 40% no cálculo com hidrômetros de apartamentos, o consumo específico de calor em nosso país permanece 2 vezes superior ao aceite nos países europeus. Consumo de calor em edifícios de escritórios, salas de reuniões, edifícios comerciais e industriais são aproximadamente iguais, mas em hospitais, restaurantes, complexos desportivos, de saúde e de lazer as discrepâncias são muito grandes com uma superestimação dos padrões russos. Para estabelecer o valor verdadeiro, é necessário esclarecer os dados iniciais de consumo específico de água nas tabelas A.2 e A.3 SP 30.13330.2012 por meio de medições em escala real.

Apêndice 2 ao artigo de V.I. Livchak" Nível básico consumo de recursos energéticos no estabelecimento de requisitos de eficiência energética para edifícios", publicado na revista "ENERGOSOVET" 6/2013

A SP 30.13330 fornece as tabelas A.2 e A.3 do consumo médio diário normalizado de água, incluindo água quente, l/dia, por 1 residente em edifícios residenciais e por 1 consumidor em edifícios públicos e industriais. Para determinar o consumo anual de calor para abastecimento de água quente, estes indicadores devem ser recalculados para o consumo médio calculado de água para o período de aquecimento.

1. Consumo médio calculado de água quente por dia do período de aquecimento por habitante em um edifício residencial ggv.sr.ot.p.zh, l/dia, é determinado pela fórmula:

gguardas.sr.ot.p.zh. = umtabela principal A.2·365/[ zde + um ·(351- zde)]; (P.2.1)

O mesmo em edifícios públicos e industriais:

ggv.sr.ot.p.n/w = umtabela principal A.3·365/351, (P.2.2)

Onde umtabela principal A.2 ou A.3- consumo médio diário estimado de água quente por 1 residente da tabela. A.2 ou 1 consumidor de edifício público e industrial da tabela. A.3 SP 30.13330.2012;

365 - número de dias do ano;

351 - duração da utilização do abastecimento centralizado de água quente ao longo do ano, considerando paradas para reparos, dias;

zde.- duração do período de aquecimento;

um- coeficiente que leva em consideração a diminuição dos níveis de captação de água em edifícios residenciais no verão um= 0,9, para outros edifícios um = 1.

2. Consumo médio horário específico de energia térmica para abastecimento de água quente durante o período de aquecimento qguardas, W/m2, é determinado pela fórmula:

qguardas = [ gguardas sr.ot.p· (tguardas- txv) · (1 + khl) Rcc w] / (3,6·24· UMh), (A.2.3)

Onde gguardas sr.ot.p- o mesmo que na fórmula (A.1) ou (A.2);

tguardas- a temperatura da água quente medida em locais de abastecimento de água igual a 60°C conforme SanPiN 2.1.4.2496;

txv- temperatura da água fria, assumida como 5°C;

khl- coeficiente que leva em consideração a perda de calor pelas tubulações dos sistemas de abastecimento de água quente; aceito de acordo com a tabela P.1 a seguir, para PTI de edifícios residenciais com sistema centralizado de água quente khl= 0,2; para ITP de edifícios públicos e para edifícios residenciais com aquecedores de água em apartamentos khl= 0,1;

Rc- densidade da água igual a 1 kg/l;

c w- calor específico da água igual a 4,2 J/(kg °C);

UMh- a norma da área total dos apartamentos por 1 habitante ou da área útil das instalações por 1 utente em edifícios públicos e industriais, o valor aceite em função da finalidade do edifício é indicado na Tabela A.2.2.

Tabela A.2.1. Valor do coeficiente khl, levando em consideração a perda de calor pelas tubulações dos sistemas de abastecimento de água quente

Tabela A.2.2. Normas de consumo diário de água quente pelos consumidores e valor horário específico de energia térmica para aquecimento em dia médio do período de aquecimento, bem como valores do consumo específico anual de energia térmica para abastecimento de água quente, com base na área padrão do 1º metro para a região central com zde.= 214 dias.

| baixe gratuitamente Metodologia de cálculo do consumo específico anual de energia térmica para abastecimento de água quente em edifícios residenciais e públicos, V.I. Livchak,

O que é isso - consumo específico de calor para aquecimento? Em que quantidades é medido o consumo específico de energia térmica para aquecimento de um edifício e, o mais importante, de onde vêm os seus valores para os cálculos? Neste artigo vamos conhecer um dos conceitos básicos da engenharia térmica e ao mesmo tempo estudar vários conceitos relacionados. Então, vamos lá.

O que é

Definição

A definição do consumo específico de calor é dada na SP 23-101-2000. Segundo o documento, este é o nome da quantidade de calor necessária para manter a temperatura normal de um edifício, por unidade de área ou volume e para outro parâmetro - os graus-dia do período de aquecimento.

Para que serve esse parâmetro? Em primeiro lugar, avaliar a eficiência energética de um edifício (ou, o que dá no mesmo, a qualidade do seu isolamento) e planear os custos de aquecimento.

Na verdade, o SNiP 23/02/2003 afirma diretamente: o consumo específico (por metro quadrado ou metro cúbico) de energia térmica para aquecimento de um edifício não deve ultrapassar os valores indicados.
Como melhor isolamento térmico, menos energia o aquecimento requer.

Grau-dia

Pelo menos um dos termos utilizados necessita de esclarecimento. O que é um dia de graduação?

Este conceito refere-se diretamente à quantidade de calor necessária para manter um clima confortável dentro de uma sala aquecida em horário de inverno. É calculado usando a fórmula GSOP=Dt*Z, onde:

• GSOP é o valor desejado;
• Dt é a diferença entre a temperatura interna normalizada do edifício (de acordo com o SNiP atual deve ser de +18 a +22 C) e temperatura média os cinco dias mais frios do inverno.
• Z é a duração da estação de aquecimento (em dias).

Como você pode imaginar, o valor do parâmetro é determinado pela zona climática e varia para o território da Rússia desde 2000 (Crimeia, Região de Krasnodar) até 12.000 (Okrug Autônomo de Chukotka, Yakutia).

Unidades de medida

Em que quantidades o parâmetro que nos interessa é medido?

• SNiP 23/02/2003 usa kJ/(m2*S*day) e, em paralelo com o primeiro valor, kJ/(m3*S*day).
• Juntamente com o quilojoule, outras unidades de medida de calor podem ser utilizadas - quilocalorias (Kcal), gigacalorias (Gcal) e quilowatt-hora (KWh).

Como eles estão relacionados?

• 1 gigacaloria = 1.000.000 quilocalorias.
• 1 gigacaloria = 4.184.000 quilojoules.
• 1 gigacaloria = 1162,2222 quilowatts-hora.

A foto mostra um medidor de calor. Os dispositivos de medição de calor podem usar qualquer uma das unidades de medida listadas.

Parâmetros normalizados

Para moradias unifamiliares térreas

Para prédios de apartamentos, dormitórios e hotéis

Atenção: à medida que o número de andares aumenta, a taxa de consumo de calor diminui.
A razão é simples e óbvia: quanto maior o objeto é simples forma geométrica, maior será a relação entre seu volume e a área de superfície.
Pela mesma razão, os custos específicos de aquecimento de uma casa de campo diminuem com o aumento da área aquecida.

Computações

É quase impossível calcular o valor exato da perda de calor para um edifício arbitrário. No entanto, há muito que foram desenvolvidos métodos para cálculos aproximados que fornecem resultados médios bastante precisos dentro dos limites das estatísticas. Estes esquemas de cálculo são frequentemente referidos como cálculos baseados em indicadores agregados (medidores).

Juntamente com a energia térmica, muitas vezes é necessário calcular o consumo diário, horário, anual de energia térmica ou o consumo médio de energia. Como fazer isso? Vamos dar alguns exemplos.

O consumo horário de calor para aquecimento usando medidores ampliados é calculado usando a fórmula Qot=q*a*k*(tin-tno)*V, onde:

• Qot - o valor desejado em quilocalorias.
• q é o poder calorífico específico da casa em kcal/(m3*S*hora). É consultado em diretórios para cada tipo de edifício.

• a é o fator de correção da ventilação (geralmente 1,05 - 1,1).
• k é o fator de correção para a zona climática (0,8 - 2,0 para diferentes zonas climáticas).
• estanho - temperatura interna da sala (+18 - +22 C).
• tno - temperatura externa.
• V é o volume do edifício juntamente com as estruturas envolventes.

Para calcular o consumo anual aproximado de calor para aquecimento de um edifício com consumo específico de 125 kJ/(m2*S*dia) e área de 100 m2, localizado numa zona climática com o parâmetro GSOP=6000, basta precisa multiplicar 125 por 100 (área da casa) e por 6.000 (graus-dias do período de aquecimento). 125 * 100 * 6.000 = 75.000.000 kJ, ou aproximadamente 18 gigacalorias, ou 20.800 quilowatts-hora.

Para converter o consumo anual em calor médio, basta dividi-lo pela duração da estação de aquecimento em horas. Se durar 200 dias, a potência média de aquecimento no caso acima será 20800/200/24=4,33 kW.

Energia

Como calcular os custos de energia com as próprias mãos, conhecendo o consumo de calor?

O suficiente para saber valor calorífico combustível adequado.

A maneira mais fácil é calcular o consumo de energia para aquecimento de uma casa: é exatamente igual à quantidade de calor produzida pelo aquecimento direto.