Расчет отопления офисного здания

Расчет отопления инфракрасными обогревателями административно-офисного здания, 2 этажа, площадь 266 м2

Собственникам зданий, которые отапливаются не от общей сети городских ТЭЦ, а от котельных, порой приходится сталкиваться с проблемой того, что либо они со временем закрываются, либо работают с перебоями, либо цены на их услуги завышены. И тогда приходится задуматься об электрическом варианте обогрева.

Приведем пример расчета для административно-офисного здания в городе Томске.

Данные о помещении и цель расчета:

• Общие характеристики: ширина 7.3 м, длина 27 м, 2 этажа, подвала нет. Над вторым этажом чердак (не обогреваемый);
• Стены наружные – кирпичные с толщиной около 600 мм. Дополнительного наружного или внутреннего утепления не имеет;
• Тип остекления: пластиковые окна, двойной стеклопакет. Несколько помещений окон не имеют. Общая площадь остекления невелика
• При входе в здание имеется тамбур, дверь утепленная;
• Первый этаж: стандартные потолочные перекрытия, высота потолком 3.0 м. Общая площадь: 133 м2;
• Второй этаж: потолки армстронг, общая высота потолка 3.0 м, высота потолка на уровне армстронг: 2.8 м. Общая площадь: 133 м2;
• Температурная зона согласно региону расположения: V. Средняя температура зимой -20/24°С;
• Требуемая температура: +22/24°С;
• Для каждого помещения отдельное управление, так как часть помещений сдаются (и имеют отдельный график работы), часть используются не постоянно.

Подбор тепловой нагрузки и оборудования:

Согласно строительным нормам, при обогреве в зимний период необходимо затрачивать 100 Вт мощности на один метр квадратный площади. Далее эта величина корректируется в зависимости от конструктивных и теплотехнических характеристик помещения, и климатической зоны.

Формула расчета с учетом особенностей помещений:

Wобогр. = Sпом. * 100 Вт/м.кв. * Ко * Кпл * Ктеп * Ктем * Кстен * Ктип * Квыс

• Где Wобогр. – расчетная мощность инфракрасного обогревателя;
• Sпом. – площадь расчитываемого помещения;
• 100 Вт/м.кв. – норматив расчета отопления.

Ко – тип остекления

• старые окна – 1.27;
• двойной стеклопакет – 1.0;
• тройной стеклопакет – 0.85.

Кпл – отношение площади оконных проемов к полу помещения

• 10% или отсутствует - 0.8;
• 20% - 0.9;
• 30% - 1.0;
• 40% - 1.1;
• 50% - 1.2;
• Более 50% - 1.3.

Ктеп – степень теплоизоляции стен

• низкая или без утепления – 1.27;
• средняя – 1.0 (с применением хотя бы одного слоя теплоизоляции, толщиной не менее 50 мм);
• высокая степень теплоизоляции, выполненная с применением современных материалов – 0.85.

Ктем – средняя температура воздуха за окном в наиболее холодное время

• -10°C - 0.7;
• -15°C - 0.9;
• -20°C - 1.1;
• -25°C - 1.3;
• -35°C - 1.5.

Кстен – число наружных стен

• одна - 1.1;
• две - 1.2;
• три - 1.3;
• четыре - 1.4.

Ктип – тип и вид граничащих помещений

• чердак не отапливаемый – 1.0;
• теплое помещение (квартира, офис и т.п.) – 0.8;
• чердак отапливаемый – 0.9.

Квыс – высота потолков

• до 2.5 м - 1.0;
• от 2.5 м до 3 м – 1.05;
• от 3 м до 3,5 м - 1.1;
• от 3.5 м до 4 м – 1.15;
• от 4.5 м и выше – 1.2.

Рассчитаем мощность обогревателей:

Ко: Вид остекления: пластиковые окна с двойным стеклопакетом, равен 1.0;
Кпл: ни в одном из помещений не превышает 10% от площади пола, равен 0.8;
Ктеп: теплоизоляция стен средняя, равен 1.0;
Ктем: согласно данным климатической зоны - 24°C, т.е. равен 1.3;
Кстен: каждое помещение имеет одну уличную стену, угловые комнаты – 2, возьмем усредненную величину. Кстен = 1.15;
Ктип: принимаем равным 1.0;
Квыс: высота потолков 3,0 м, значит Квыс = 1.05.

Так как на каждом этаже по несколько отдельных помещений, корректирующий коэффициент (он будет общим для этажа) рассчитаем отдельно.

Ккорр.1этаж = 1,0*0.8*1,0*1,3*1,15*1,0*1,05 = 1,26

Расчетная общая мощность для 1го этажа: Wо1 = 133*100*1,26 = 16 750 Вт (16,75 кВт)

Теперь, исходя из площади каждого помещения, и полученного коэффициента корректировки подберем конкретные модели инфракрасных обогревателей.

В туалет и тамбур будут установлены конвекторы мощностью 0.5 кВт. На лестничных площадках обогреватели устанавливаться не будут – так как дверей, перекрывающих марши нет, то для них будет достаточно притоков тепла с соседних помещений.

Для второго этажа нужно учесть, что там потолки по типу арсмтронг. Для подвесных потолков разработаны обогреватели типа ИКП-0.7 (размером 60х60 см. которые вставляются в ячейку потолка). Конструктивная особенность их такова, что они имеют два тэна мощностью 0.35 кВт, и оптимальная высота подвеса для них – 2.3-2.5 м.

А в данном здании высота составит 2,8 м. Поэтому для корректировки этого момента коэффициент Квыс возьмем равным 1,1.
Ккорр.2этаж = 1.0*0.8*1.0*1.3*1.15*1.0*1.1 = 1.32

Сделаем исключение и для помещения 1 на втором этаже, т.к. площадь остекления в данном помещении составляет 20%, соответственно Кпл=0.9:

W1обогр. = 24.8*100*1.0*0.9*1.0*1.3*1.15*1.0*1.05 = 3500 Вт, или 3.5 кВт

Исходя из мощности обогревателя 0.7 кВт, устанавливаем 5 обогревателей.

Расчетная общая мощность для 2го этажа: Wо2 = 17 780 Вт (17.8 кВт)

Так как по желанию заказчика для каждого помещения требуется отдельное управление, то выбираем механических терморегулятор. Терморегулятор CEWAL RQ10 – недорогой и качественный термостат итальянского производства. Позволяет напрямую подключать обогреватели общей мощностью 3.0 кВт.

Для тех помещений, где суммарная мощность обогревателей выше, терморегуляторы будут использоваться те же, но будут подключатся через пускатели (контакторы) рассчитанные на нагрузку 25-32А, для компенсации разницы в мощности.