Jak prawidłowo obliczyć zapotrzebowanie na moc cieplną? Porady i narzędzia

Dodano: czwartek, 19.09.2024


Moc cieplna to termin, odnoszący się do ilości wytworzonego, dostarczonego lub odebranego ciepła przez system w określonej jednostce czasu. Od prawidłowego określenia mocy cieplnej zależy m.in. efektywność energetyczna oraz wydatki na ogrzewanie. Jak prawidłowo obliczyć zapotrzebowanie na moc cieplną budynku?

Architekt i projektant obliczają zapotrzebowanie na moc cieplną

Sprawdź grzejniki w hurtowni Onninen

Jednostkowe zapotrzebowanie na moc cieplną do ogrzewania budynków

Aby prawidłowo obliczyć zapotrzebowanie cieplne budynku, należy wiedzieć, jakie czynniki i parametry należy wziąć pod uwagę. O jednostkowym zapotrzebowaniu na moc cieplną mówi się w kontekście energii cieplnej, jaka jest potrzebna do utrzymania optymalnej, komfortowej temperatury wewnątrz budynku, co ważne — w warunkach zimowych. Wartość parametru określana jest w Watach na metr kwadratowy. Żeby uzyskać szczegółowe wyliczenia, trzeba wziąć pod uwagę szereg specyficznych czynników, takich jak:

  • rodzaj budynku — czy jest to dom jedno, czy wielorodzinny, biurowiec;
  • izolacja termiczna, nie tylko ścian czy dachu, ale też podłóg, okien, czy drzwi;
  • wentylację budynku oraz systemy odzyskujące ciepło, takie jak np. rekuperacja;
  • strefę klimatyczną — głównie średnie temperatury panujące na zewnątrz w sezonie grzewczym.

Wykonane obliczenia są bardzo ważne w kontekście odpowiedniego doboru instalacji grzewczej. Wartość parametru ma bezpośredni wpływ na wybór źródła ciepła do ogrzania budynku.

Grzejnik PURMO PLAN FC22 600x800, moc grzewcza: 1341W (75/65/20°C)Bez obliczenia jednostkowego zapotrzebowania nie można obecnie skutecznie zaprojektować systemów grzewczych. Im lepiej ocieplony jest budynek, wykonany z myślą o wykorzystaniu nowoczesnych rozwiązań (np. domy pasywne lub energooszczędne), im mniej mostków cieplnych i miejsc, które mogą stać się potencjalnym źródłem utraty ciepła, tym moc jednostkowa będzie niższa.

Chcąc zapewnić optymalny komfort cieplny w budynku, nie wystarczy znać zapotrzebowanie cieplne obiektu, ważne jest też obliczenie wartości w poszczególnych pomieszczeniach, jak przedpokój, kuchnia, pokoje. Dzięki tym obliczeniom wiadomo, o jakiej mocy grzejniki muszą zostać zamontowane w instalacjach grzewczych.

Rozkład zużycia ciepła i energii w wielorodzinnym budynku mieszkalnym

Zapewnienie optymalnego komfortu cieplnego wszystkim domownikom jest priorytetem przy projektowaniu instalacji grzewczych w domach jedno i wielorodzinnych, a także innych obiektach. W zależności od zastosowanych technologii budowlanych, wariantów instalacji, standardów energetycznych, czy wieku budynku, należy zastanowić się nad typowym rozkładem zużycia ciepła i energii. Informacje te pozwolą optymalnie zaplanować cały system grzewczy.

Grzejnik miedziano-aluminiowy Regulus R10/100 podłączenie boczne REGULLU RB1010Największa ilość energii wykorzystywana jest do ogrzania poszczególnych pomieszczeń. Przyjmuje się, że do ogrzania pomieszczeń wykorzystuje się od 60% do 80% wytwarzanego ciepła. Kolejnym, wykorzystującym dużą ilość energii cieplnej elementem, jest system podgrzewania ciepłej wody użytkowej. Szacuje się, że jego efektywne działanie może pochłaniać od 15% nawet do 30%. Dokładna wartość nie jest możliwa do oszacowania, ponieważ wiele zależy od sposobu korzystania z ciepłej wody, czy ilości mieszkańców.

Urządzenia elektryczne oraz oświetlenie zużywają ok. 10%-15% energii, jednak należy pamiętać, że wiele zależy tu od rodzaju posiadanego sprzętu, klasy energooszczędności itp.

Duże znaczenie dla planowania zapotrzebowania na moc cieplną ma też wykonana w budynku wentylacja. W przypadku wentylacji mechanicznej straty ciepła mogą sięgać nawet 5%-10%. Dzięki systemom odzyskiwania ciepła, jakimi są np. systemy rekuperacji, straty te można istotnie ograniczyć.

Temperatura obliczeniowa powietrza zewnętrznego

Duże znaczenie dla obliczenia zapotrzebowania cieplnego ma lokalizacja budynku. W Polsce wyróżniono 5 stref klimatycznych, dla których oszacowano uśrednioną temperaturę obliczeniową powietrza na zewnątrz. Dlatego też należy mieć na uwadze, że taki sam budynek, o takim samym metrażu, technologii wykonania, ocieplenia itp. do osiągnięcia takiego samego komfortu cieplnego inne będzie zapotrzebowanie na moc cieplną.

Grzejnik PURMO Ramo RCV22 600x1400, moc grzewcza: 2346WProwadzone obliczenia, uwzględniające temperaturę zewnętrzną w danej strefie, pozwalają dobrać odpowiedni wariant pompy ciepła, aby ogrzewanie było efektywne i ekonomiczne. Wartość temperatury określana jest na podstawie meteorologicznych danych statystycznych dla wybranego obszaru.

Aby obliczyć zapotrzebowanie cieplne mieszkania, należy mieć szeroką wiedzę o technologii wykończenia budynku, strefy klimatycznej i innych specyficznych czynników. Tam, gdzie zapotrzebowanie jest naprawdę wysokie, rozważyć można instalacje nowoczesnych rozwiązań, jak np. fotowoltaika i magazyny energii. Dzięki nim można znacznie ograniczyć wydatki związane z energią elektryczną, poprzez ograniczenie energii dostarczanej z sieci zewnętrznej. Magazyny energii i fotowoltaika to elementy, które wspomagają pompę ciepła, która w okresie grzewczym może potrzebować zdecydowanie więcej energii, aby nie spadła wydajność jej pracy.

W praktyce, obliczenie zapotrzebowania wymaga oszacowania tzw. szczytowej mocy cieplnej, określa się w oparciu o temperaturę obliczeniową, zgodnie z obowiązującymi średnimi, jednocześnie analiza uwzględnia przeznaczenie pomieszczeń i sposób ich wykorzystania. Wartości temperatury obliczeniowej nie są przypadkowe, muszą być zgodne z normą PN-82/B-02403, dla poszczególnych stref klimatycznych.

Sprawdź grzejniki w hurtowni Onninen