Tak działa obliczenie obciążenia cieplnego (zgodnie z DIN 12831)

Tak działa obliczenie obciążenia cieplnego (zgodnie z DIN 12831)

Efektywne ogrzewanie zaczyna się od uzasadnionego planowania. Obliczanie obciążenia cieplnego jest niezbędnym krokiem dla efektywności energetycznej i komfortu. Ale jaką rolę odgrywa DIN 12831 i dlaczego jest tak ważna? Tutaj możesz poznać podstawy i procedurę obliczania obciążenia cieplnego.

🔍 Das Wichtigste im Überblick
  • Eine Heizlastberechnung nach DIN EN 12831 ist zur Ermittlung der Heizleistung eines Gebäudes notwendig.
  • Eine fehlerhafte Dimensionierung der Heizung führt entweder zu unnötigen Kosten oder unzureichendem Heizkomfort.
  • Die Berechnung berücksichtigt bauliche Faktoren wie U-Werte, klimatische Bedingungen und das Nutzerverhalten.
  • Die Transmissions- und Lüftungswärmeverluste werden separat berechnet und ergeben zusammen die Gesamtwärmelast.
  • Ein Sicherheitszuschlag kann hinzugefügt werden und deckt unvorhergesehene Bedingungen ab.
  • Fachleute wie Heizungsinstallateure, Energieberater oder TGA-Planer führen die Berechnung durch.
  • Die Kosten für eine Heizlastberechnung liegen typischerweise zwischen 400 und 1.000 Euro.

Dlaczego obliczenie obciążenia cieplnego jest ważne?

Jeden Obliczanie obciążenia cieplnego stanowi podstawę prawidłowego rozmiaru systemu grzewczego. Zapewnia efektywne działanie systemu grzewczego, że koszty ogrzewania pozostają niskie i gwarantowany pożądany komfort życia. Przyczynia się również do przyjazności dla środowiska. Niższe zużycie energii zmniejsza emisję CO₂ i chroni środowisko.

Nieprawidłowe rozmiary mają następujące konsekwencje:

  • Oversize: Zbyt duży system grzewczy powoduje wysokie koszty zakupu i eksploatacji. Działa nieefektywnie, co niepotrzebnie zwiększa zużycie energii. Ponadto system grzewczy włącza się i wyłącza częściej, skracając żywotność systemu.
  • Podwymiarowanie: Zbyt mały system grzewczy może odpowiednio ogrzać Twój dom. Prowadzi to do nieodpowiedniego komfortu życia i zwiększonego zużycia, ponieważ system grzewczy stale pracuje na swoich granicach.

Podstawy obliczania obciążenia cieplnego zgodnie z DIN 12831

Obliczanie obciążenia cieplnego zgodnie z normą DIN EN 12831 jest centralną metodą określania wymaganej mocy cieplnej dla budynków. Uwzględniono czynniki strukturalne, klimatyczne i związane z użytkownikiem. Ten ustandaryzowany proces tworzy podstawę do precyzyjnego planowania ogrzewania i energooszczędnego zaopatrzenia w ciepło.

Czynniki konstrukcyjne

Wartość U opisuje, jak dobrze izolują się elementy takie jak ściany, okna lub dachy. Im niższa wartość U, tym mniej ciepła jest tracone. Dobra izolacja zmniejsza straty ciepła w transmisji, a tym samym obniża wymaganą moc grzewczą. Szczególnie okna i drzwi odgrywają ważną rolę, ponieważ często są słabymi punktami. Szczelność budynku wpływa również na obciążenie cieplne. Im gęstszy budynek, tym mniejsze straty ciepła wentylacyjne.

Poniżej przedstawiono porównanie wartości U dla różnych komponentów.

Bauteil Ungedämmt Standard Dämmung (Altbau) Standard Dämmung (Neubau) Wärmeverlust (bei ΔT = 20 K, 10 m²)
Außenwand (Massiv) 1,4 W/m²K 0,40 W/m²K 0,24 W/m²K 280 W
Außenwand (Holz) 1,0 W/m²K 0,35 W/m²K 0,20 W/m²K 200 W
Dachfläche 1,1 W/m²K 0,30 W/m²K 0,18 W/m²K 200 W
Kellerdecke 1,2 W/m²K 0,35 W/m²K 0,25 W/m²K 300 W
Fenster (2-fach) 2,7 W/m²K 1,10 W/m²K 0,80 W/m²K 540 W
Fenster (3-fach) - 0,80 W/m²K 0,60 W/m²K 360 W
Türen 3,0 W/m²K 1,40 W/m²K 1,20 W/m²K 600 W

Czynniki klimatyczne

Standardowa temperatura zewnętrzna wskazuje, jak zimno może być w danym miejscu zimą. Służy do obliczania maksymalnego obciążenia cieplnego. Zgodnie z DIN 12831 standardowe temperatury zewnętrzne różnią się w zależności od regionu w Niemczech. Na przykład lokalizacja w Alpach ma znacznie niższą standardową temperaturę niż miasto w Nadrenii. Te różnice klimatyczne mają bezpośredni wpływ na obciążenie grzewcze.

zachowanie użytkownika

Docelowa temperatura wewnętrzna określa, jak ciepło powinno być ogrzewane pomieszczenie. Wartości standardowe określają, że pomieszczenia mieszkalne są ogrzewane do 20°C, łazienki do 24°C, a sypialnie do 18°C. Ponadto wymiana powietrza poprzez wentylację wpływa na obciążenie ogrzewania. Każda wentylacja powoduje straty ciepła, które są zależne od szybkości wymiany powietrza. Kontrolowana wentylacja domu z odzyskiem ciepła może znacznie zmniejszyć te straty.

Oto przegląd standardowych temperatur w pomieszczeniu i kursów wymiany powietrza zgodnie z normą DIN EN 12831:

Raumtyp Zieltemperatur Luftwechselrate Besonderheiten
Wohnraum 20 °C 0,5 Standardwert für Wohnbereiche
Badezimmer 24 °C 1,0 Höhere Temperaturen für Komfort
Schlafzimmer 18 °C 0,3 Niedrigere Temperaturen für besseren Schlafkomfort
Küche 20 °C 0,6 Höhere Luftwechselrate durch Kochdämpfe
Flur/Diele 15 °C 0,3 Geringere Zieltemperatur aufgrund geringerer Aufenthaltsdauer
Kinderzimmer 20 °C 0,5 Gleiche Normtemperatur wie Wohnräume
Arbeitszimmer/Büro 21 °C 0,4 Etwas höhere Temperaturen für produktive Arbeitsumgebung
Abstellraum 12 °C 0,2 Niedrigere Temperaturen und Luftwechselrate ausreichend
Keller 10 °C 0,2 Nur minimale Heizleistung erforderlich

Etapy obliczania obciążenia cieplnego

1. Określenie transmisyjnych strat ciepła

Przesyłkowe straty ciepła są spowodowane przepływem ciepła przez otoczenie budynku, takie jak ściany, okna lub dachy, gdy temperatura wewnętrzna i zewnętrzna jest różna.

Formuła jest następująca:

Qtr = A · U · ΔT

Mówi:

  • Qtr: Straty ciepła w transmisji w watach (W)
  • Odp.: Powierzchnia komponentu w metrach kwadratowych (m2)
  • U: współczynnik przenikania ciepła (wartość U) w W/m²K
  • ΔT: różnica temperatur między wewnątrz i na zewnątrz w Kelvinach (K)

Aby pomóc Ci lepiej zrozumieć obliczenia, oto przykład obliczeń dla salonu o powierzchni 20 m² (dwie ściany zewnętrzne, dwie ściany wewnętrzne):

  • Powierzchnia pokoju: 20 m²
  • Standardowa temperatura wewnętrzna: 20° C
  • Standardowa temperatura zewnętrzna: -10° C
  • ściany zewnętrzne:
    • Powierzchnia na ścianę zewnętrzną: 3 m (wysokość) × 4 m (szerokość) = 12 m²
    • Wartość U ściany zewnętrznej: 0,24 W/m²K
  • Ściany wewnętrzne: Nieistotne, ponieważ nie powodują żadnych strat transmisji w środowisku zewnętrznym.

Rachunek za ściany zewnętrzne:

Qtr, Außenwand = A · U · ΔT = 12 · 0,24 · (20 - (-10)) = 12 · 0,24 · 30 = 86,4 W

Ponieważ istnieją dwie ściany zewnętrzne:

Qtr, gesamt = 2 · 86,4 = 172,8 W

Wynik: Przenosne straty ciepła w salonie wynoszą 172,8 W.

2. Określenie strat ciepła wentylacyjnego

Straty ciepła z wentylacji powstają w wyniku wymiany powietrza — celowo poprzez wentylację lub nieumyślnie przez wycieki.

Formuła jest następująca:

Q = V · c · ΔT

Mówi:

  • Qlue: Straty ciepła wentylacji w watach (W)
  • V: Objętość powietrza w pomieszczeniu w metrach sześciennych (m3)
  • c: pojemność cieplna powietrza (0,34 W/m³k w warunkach standardowych)
  • ΔT: różnica temperatur między wewnątrz i na zewnątrz w Kelvinach (K)

Przykład obliczeń dla salonu:

  • Wysokość pomieszczenia: 2,5 m
  • Objętość powietrza: 20 m² × 2,5 m = 50 m³
  • Kurs wymiany powietrza (n): 0,5 (pokój dzienny, zgodnie z DIN EN 12831)

Więc to

Q = V · c · ΔT · n = 50 · 0,34 · 30 · 0,5 = 255 W

Wynik: Straty ciepła wentylacyjnego w salonie wynoszą 255 W.

3. Dodawanie strat ciepła przenoszenia i wentylacji

Całkowite straty ciepła składają się z strat ciepła przenoszenia i wentylacji.

Formuła:

Qges = Qtr + Q

Więc to

Qges = 172,8 + 255 = 427,8 W

Planista często Dopłata za bezpieczeństwo. Kompensuje to wahania zachowań użytkowników, ekstremalne warunki pogodowe i straty ciepła spowodowane starzejącymi się budynkami lub mostkami termicznymi. Zgodnie ze standardem suplement ten nie jest wymagany, ale planiści często dodają 10%. W rezultacie system grzewczy zapewnia wystarczającą moc nawet w nieoczekiwanych warunkach.

Qges, mit Sicherheitszuschlag = 427,8 · 1,1 = 470,6 W

Wynik: Obciążenie ogrzewania salonu, w tym dopłata bezpieczeństwa, wynosi około 471 W.

Przykład pokazuje obliczenie obciążenia grzewczego dla pojedynczego pomieszczenia. W praktyce eksperci obliczają obciążenie cieplne całego budynku. Rozważają każde pomieszczenie indywidualnie, obliczają straty ciepła przenoszenia i wentylacji oraz podsumowują wyniki w całkowitym obciążeniu grzewczym.

Kto przeprowadza obliczenia obciążenia cieplnego?

Eksperci tacy jak instalatorzy ogrzewania, konsultanci energetyczni lub planiści TGA przeprowadzają obliczenia obciążenia cieplnego. Posiadają niezbędną wiedzę i oprogramowanie, aby mogli precyzyjnie i zgodnie ze standardami przeprowadzać obliczenia.

  • Instalatorzy ogrzewania i firmy specjalistyczne: Oblicz obciążenie cieplne często w ramach planowania i wymiarowania nowego systemu grzewczego. Zwłaszcza jeśli chodzi o nowe budynki lub remonty, zapewniają optymalne dopasowanie systemu grzewczego do wymagań budynku. Przejmują również instalację systemu.
  • Konsultant energetyczny: Obliczanie obciążenia cieplnego jest często przeprowadzane w ramach sponsorowanych przez państwo programów renowacyjnych. Nie tylko planują wydajne systemy grzewcze, ale także sprawdzają jakość energetyczną budynku. Ponadto dostarczają informacji na temat odpowiednich możliwości finansowania środków energetycznych.
  • Planiści TGA lub biura inżynieryjne dla technologii budowlanej: W przypadku większych projektów, takich jak budynki mieszkalne lub biurowce, wyspecjalizowani planiści usług budowlanych obliczają obciążenie cieplne. Biorą pod uwagę złożone wymagania takich budynków i opracowują kompleksowe koncepcje ogrzewania i technologii budowlanej.

Ile kosztuje obliczenie obciążenia cieplnego?

W domu jednorodzinnym koszty obliczania obciążenia grzewczego wynoszą zazwyczaj od 400 do 1000 euro. Dokładna cena zależy od wielkości budynku i wymaganego wysiłku. Jeśli obliczenia są szczególnie skomplikowane przez konsultanta energetycznego, koszty mogą być wyższe.

Jak długo trwa obliczenie obciążenia cieplnego?

Obliczanie obciążenia cieplnego zgodnie z normą DIN EN 12831 trwa zwykle od 3 do 6 godzin. Tutaj szczegółowe dane, takie jak rozmiary pomieszczeń, wartości U i straty wentylacyjne, są analizowane pomieszczenie po pomieszczeniu. Zastosowanie oprogramowania ułatwia proces, ale precyzyjne obliczenia wymagają specjalistycznej wiedzy i starannego gromadzenia danych.

Jaka jest różnica między przybliżonym a szczegółowym obliczeniem obciążenia cieplnego?

The Różnica między prostym i szczegółowym procesem leży w dokładności. Przybliżone obliczenia wykorzystują wartości standardowe i są używane tylko jako wskazówki. Szczegółowe obliczenia zgodnie z normą DIN EN 12831 oparte są na dokładnych danych budowlanych i są obowiązkowe w przypadku nowych budynków i renowacji. Zapewnia precyzyjne wyniki planowania ogrzewania i zapewnia spełnienie wymogów prawnych ustawy o energetyce budowlanej (GEG).

Finansowanie tylko przy obliczaniu obciążenia cieplnego zgodnie z DIN EN 12831

Obliczenie obciążenia cieplnego zgodnie z DIN EN 12831 jest warunkiem wstępnym dla państwowych dopłat do ogrzewania w ramach federalnego finansowania efektywnych budynków (BEG). Obejmuje to Dotacja KfW nr 458 na zakup i montaż nowego, przyjaznego dla klimatu systemu grzewczego oraz Pożyczka KfW nr 358, 359 dla indywidualnych środków na rzecz energooszczędnej renowacji budynków mieszkalnych, które zostały już dotowane. Dostęp do tych dotacji nie jest możliwy bez obliczenia obciążenia cieplnego.

Skutecznie planuj dzięki nowoczesnym obliczeniom obciążenia cieplnego!

Zoptymalizuj planowanie ogrzewania dzięki precyzyjnemu obliczaniu obciążenia cieplnego! Skorzystaj z tej okazji i zarezerwuj darmowe demo. Przekonaj się o korzyściach bez zobowiązań i dowiedz się, jak łatwe i wydajne nasze narzędzia obliczeniowe ułatwiają Twoją pracę.

Zarezerwuj demo już teraz i zacznij.

Zarezerwuj demo