Calcul thermique d'un système de chauffage: formules, données de référence et exemple spécifique

Le calcul thermique du système de chauffage semble le plus facile et ne nécessitant pas beaucoup d'attention. Un grand nombre de personnes pensent que les mêmes radiateurs doivent être sélectionnés en fonction uniquement de la surface de la pièce: 100 W pour 1 m². Tout est simple. Mais c'est la plus grosse erreur. Vous ne pouvez pas vous limiter à une telle formule. Ce qui compte, c'est l'épaisseur des murs, leur hauteur, leur matériau et bien plus encore. Bien sûr, vous devez allouer une heure ou deux pour obtenir les bons chiffres, mais c'est à la portée de tout le monde.

Données initiales pour la conception d'un système de chauffage

Pour calculer la consommation de chaleur pour le chauffage, vous avez d'abord besoin d'un projet de maison.

Le plan de la maison vous permet d'obtenir presque toutes les données sources nécessaires pour déterminer les pertes de chaleur et la charge sur le système de chauffage

Il doit contenir les dimensions internes et externes de chaque pièce, les fenêtres, les portes extérieures. Les portes intérieures sont laissées sans surveillance car elles n'ont aucun effet sur la perte de chaleur.

Deuxièmement, des données sur l'emplacement de la maison par rapport aux points cardinaux et à la zone de construction seront nécessaires - les conditions climatiques dans chaque région sont différentes et ce qui convient à Sotchi ne peut pas être appliqué à Anadyr.

Troisièmement, nous collectons des informations sur la composition et la hauteur des murs extérieurs et les matériaux à partir desquels le sol (de la pièce au sol) et le plafond (des pièces et à l'extérieur) sont fabriqués.

Après avoir collecté toutes les données, vous pouvez commencer à travailler. Le calcul de la chaleur pour le chauffage peut être effectué selon les formules pendant une à deux heures. Vous pouvez bien sûr profiter d'un programme spécial de Valtec.

Pour calculer la perte de chaleur des pièces chauffées, la charge sur le système de chauffage et le transfert de chaleur des appareils de chauffage, il suffit de saisir uniquement les données initiales dans le programme. Un grand nombre de fonctions en font un assistant indispensable pour le contremaître et le développeur privé

Il simplifie grandement tout et vous permet d'obtenir toutes les données sur les pertes de chaleur et le calcul hydraulique du système de chauffage.

Formules de calculs et de données de référence

Le calcul de la charge thermique pour le chauffage implique la détermination de la perte de chaleur (Tp) et de la capacité de la chaudière (Mk). Ce dernier est calculé par la formule:

Mk = 1,2 * Tpoù:

• Mk - performance thermique du système de chauffage, kW;
• Tp - perte de chaleur à la maison;
• 1.2 - facteur de sécurité (20%).

Un facteur de sécurité de vingt pour cent vous permet de prendre en compte une éventuelle chute de pression dans le gazoduc pendant la saison froide et des pertes de chaleur imprévues (par exemple, une fenêtre cassée, une isolation thermique de mauvaise qualité des portes d'entrée ou des gelées sans précédent). Il vous permet de vous assurer contre un certain nombre de problèmes, et permet également de réguler largement le régime de température.

Comme le montre cette formule, la puissance de la chaudière dépend directement de la perte de chaleur. Ils ne sont pas répartis uniformément dans toute la maison: environ 40% du montant total tombe sur les murs extérieurs, 20% sur les fenêtres, 10% donne le sol, 10% le toit. Les 20% restants disparaissent par les portes, la ventilation.

Murs et sols mal isolés, greniers froids, vitrages ordinaires sur les fenêtres - tout cela entraîne de grandes pertes de chaleur et, par conséquent, une augmentation de la charge sur le système de chauffage. Lors de la construction d'une maison, il est important de faire attention à tous les éléments, car même une ventilation mal conçue dans la maison dégagera de la chaleur dans la rue

Les matériaux à partir desquels la maison est construite ont un impact direct sur la quantité de chaleur perdue. Par conséquent, lors du calcul, vous devez analyser en quoi consistent les murs, le sol et tout le reste.

Dans les calculs, afin de prendre en compte l'influence de chacun de ces facteurs, les coefficients correspondants sont utilisés:

• K1 - type de fenêtres;
• K2 - isolation des murs;
• K3 - le rapport entre la surface au sol et les fenêtres;
• K4 - la température minimale dans la rue;
• K5 - le nombre de murs extérieurs de la maison;
• K6 - nombre d'étages;
• K7 - la hauteur de la pièce.

Pour les fenêtres, le coefficient de perte de chaleur est:

• vitrage ordinaire - 1,27;
• fenêtre à double vitrage à deux chambres - 1;
• fenêtre à double vitrage à trois chambres - 0,85.

Naturellement, cette dernière option gardera la chaleur dans la maison beaucoup mieux que les deux précédentes.

Une isolation murale correctement exécutée est la clé non seulement d'une longue durée de vie à la maison, mais aussi d'une température confortable dans les pièces. Selon le matériau, la valeur du coefficient change également:

• panneaux de béton, blocs - 1,25-1,5;
• grumes, bois - 1,25;
• brique (1,5 brique) - 1,5;
• brique (2,5 briques) - 1,1;
• béton mousse avec isolation thermique accrue - 1.

Plus la surface des fenêtres est grande par rapport au sol, plus la maison perd de chaleur:

La température à l'extérieur de la fenêtre effectue également ses propres réglages. À de faibles taux d'augmentation de la perte de chaleur:

• Jusqu'à -10С - 0,7;
• -10C - 0,8;
• -15C - 0,90;
• -20C - 1,00;
• -25C - 1,10;
• -30C - 1,20;
• -35C - 1,30.

Les pertes de chaleur dépendent également du nombre de murs extérieurs de la maison:

• quatre murs - 1,33;%
• trois murs - 1,22;
• deux murs - 1,2;
• un mur - 1.

C'est bien si un garage, un bain public ou autre est attaché. Mais si le vent le souffle de tous les côtés, alors vous devez acheter une chaudière plus puissante.

Le nombre d'étages ou le type de pièce situé au-dessus de la pièce détermine le coefficient K6 comme suit: si la maison a deux étages ou plus, alors pour les calculs nous prenons la valeur 0,82, mais si c'est le grenier, alors pour le chaud - 0,91 et 1 pour le froid .

Quant à la hauteur des murs, les valeurs seront les suivantes:

• 4,5 m - 1,2;
• 4,0 m - 1,15;
• 3,5 m - 1,1;
• 3,0 m - 1,05;
• 2,5 m - 1.

En plus des coefficients listés, la superficie du local (Pl) et la déperdition thermique spécifique (Udtp) sont également prises en compte.

La formule finale pour calculer le coefficient de perte de chaleur:

Tp = UDtp * Pl * K1 * K2 * K3 * K4 * K5 * K6 * K7.

Le coefficient d'UDP est de 100 watts / m2.

Analyse des calculs sur un exemple spécifique

La maison dont nous déterminerons la charge sur le système de chauffage a des fenêtres à double vitrage (K1 = 1), des murs en béton mousse avec une isolation thermique accrue (K2 = 1), dont trois vont à l'extérieur (K5 = 1,22). La surface des fenêtres est de 23% de la surface au sol (K3 = 1,1), dans la rue il y a environ 15 ° C de gel (K4 = 0,9). Le grenier de la maison est froid (K6 = 1), la hauteur des pièces est de 3 mètres (K7 = 1,05). La superficie totale est de 135m2.

Les données initiales sont connues, puis tout est comme à l'école: substitue les nombres dans la formule et on obtient la réponse:

Ven = 135 * 100 * 1 * 1 * 1.1 * 0.9 * 1.22 * 1 * 1.05 = 17120.565 (Watt) ou Fri = 17.1206 kW

Vous pouvez maintenant calculer la puissance du système de chauffage:

Mk = 1,2 * 17,1206 = 20,54472 (kW).

Le calcul de la charge et de la perte de chaleur peut être effectué indépendamment et assez rapidement. Tout ce que vous avez à faire est de passer quelques heures à mettre les données d'origine dans l'ordre, puis de simplement remplacer les valeurs dans les formules. Les chiffres que vous obtenez en conséquence aideront à déterminer le choix de la chaudière et des radiateurs.