Obliczenie zapotrzebowania cieplnego

Obliczenie zapotrzebowania cieplnego to narzędzie, które pozwala wyznaczyć odpowiednie parametry systemów grzewczych. W ten sposób masz pewność, że dobrany kocioł lub pompa ciepła sprawdzą się podczas ogrzewania domu i będą dobrane precyzyjnie, z uwzględnieniem wszystkich warunków. Mamy tu dla Ciebie niezbędne informacje na temat OZC. Z nich dowiesz się, jak i dlaczego warto obliczyć zapotrzebowanie cieplne.

Co to jest OZC?

OZC to skrót, który rozwinąć można jako Obliczenie Zapotrzebowania na Ciepło lub Obliczenie Zapotrzebowania Cieplnego. Jest to metoda, która polega na wyliczeniu ilości energii cieplnej, jaką trzeba dostarczyć do budynku, aby możliwe było osiągnięcie i utrzymanie pewnego poziomu komfortu użytkowania.

Jeśli w swoim domu przeprowadzisz OZC, to otrzymasz dane mówiące o obciążeniu cieplnym budynku. Dowiesz się zatem, jaka moc źródła ciepła jest niezbędna do ogrzania domu w pewnych warunkach. Poza tym takie obliczenia pomagają również uzyskać informacje, które na pewno przydadzą Ci się podczas projektowania instalacji grzewczej.

Uzyskasz też wiedzę, ile i jakiej wielkości grzejników potrzebujesz. Otrzymasz ponadto informacje na temat powierzchni ogrzewania podłogowego. Wszystko to sprawia, że OZC jest niezwykle ważną usługą doradztwa energetycznego.

Obliczenia zapotrzebowania na ciepło wykonuje się najczęściej dla budynków w fazie projektu. Jednak nie ma przeciwwskazań, aby sporządzić je również dla istniejących już domów.

Kiedy warto obliczyć obciążenie cieplne?

Dane Eurostatu jasno mówią, że około 75% obiektów na terenie Unii Europejskiej to budynki nieefektywne, które mogą marnować nawet 60% dostarczanej im energii. Dlatego warto wykonać OZC w przypadku, gdy:

• Projektujesz nowy budynek – przepisy, które aktualnie obowiązują, wymagają analiz, które dotyczą między innymi zapotrzebowania na ciepło. To bardzo dobre rozwiązanie, które pozwoli Ci dowiedzieć się już na samym etapie budowy, ile mniej więcej Twój dom będzie zużywał energii. Wartość jest oczywiście orientacyjna, a to dlatego, że prace wykonawcze mogą wpłynąć na profil energetyczny.
• Przebudowałeś budynek – jeśli zmodyfikowałeś konstrukcję domu, to jego zapotrzebowanie energetyczne najpewniej uległo zmianie. Wszystko dlatego, że na obciążenie budynku wpływ ma m.in. konstrukcja, przeznaczenie czy położenie domu. Wtedy dotychczasowe źródła grzewcze mogą okazać się niewystarczające.
• Dokonałeś termomodernizacji – na przykład wymiany okien czy drzwi, zmieniony został sposób wentylowania lub ocieplenie domu – to wszystko mocno wpływa na przenikalność cieplną, a co za tym idzie również na obciążenie cieplne.
• Chcesz dobrać źródło ciepła – obliczenie zapotrzebowania cieplnego pozwoli Ci dobrać odpowiednią moc urządzenia, a przy tym dostosować rodzaj i wielkość instalacji grzewczej.

Dlaczego warto wykonać obliczenia OZC?

W domach jednorodzinnych tam, gdzie wykorzystywane są np. kotły węglowe, niestety bardzo często dobierano rodzaje urządzeń wyłącznie na podstawie powierzchni budynku. Oczywiście prowadziło to do nadmiernego przewymiarowania systemów ogrzewania lub przeciwnie – zbyt małej mocy grzewczej. OZC może uchronić Cię przed powyższymi scenariuszami, których konsekwencji jest naprawdę dużo.

Konsekwencje przewymiarowania źródła ciepła

• Wzrastające koszty inwestycji – niestety, ale przewymiarowane źródło ciepła prowadzi do niepotrzebnych kosztów, które nie mają żadnych korzyści, a dodatkowo generują straty.
• Wyższe zużycie paliwa oraz niższa sprawność – bez względu na rodzaj wybranego źródła ciepła, jeśli zostanie dobrane ze sporym zapasem, zużycie paliwa będzie większe niż faktyczne zapotrzebowanie. Powodem takiego działania jest fakt, że źródła ciepła potrzebują właściwego obciążenia, aby zachować wysoką sprawność. W skrócie: jeśli piec jest przewymiarowany, to część wyprodukowanej energii po prostu zmarnuje i pozbędzie się jej, np. wyrzucając przez komin wraz ze spalinami.
• Nadmierna eksploatacja źródła ciepła – przewymiarowana pompa ciepła podczas niskiego obciążenia musi często włączać i wyłączać sprężarkę, co mocno wpływa na jej żywotność. Poza tym sprężarka to najdroższy element pompy, więc taka wymiana na pewno będzie kosztowna. W przypadku kotłów na paliwo nadmierna eksploatacja objawia się w postaci szybkiego korodowania i znacznie częstszego ulegania zanieczyszczeniom.

Konsekwencje zbyt niskiej mocy źródła ciepła

Znacznie rzadziej zdarza się, że instalacja jest niedowymiarowana, a więc jej moc jest zbyt niska w stosunku do wielkości ogrzewanego budynku. W konsekwencji ciężko jest ogrzać pomieszczenia, kiedy na dworze temperatura zaczyna coraz mocniej spadać. Kolejną konsekwencją zbyt niskiej mocy źródła ciepła jest jej nadmierna eksploatacja oraz zwiększone zużycie paliwa spowodowane stałą pracą na najwyższych obrotach.

Aby uniknąć powyższych problemów związanych z marnowaniem energii i niezapewnianiem komfortu cieplnego domownikom należy wykonać profesjonalne obliczenia OZC. Tylko w ten sposób możesz z niezwykłą precyzją wyznaczyć odpowiednią moc grzewczą urządzenia dla Twojego budynku.

Jak obliczyć zapotrzebowanie na ciepło?

Na podstawie norm m.in. PN EN 12831 można wykonać obliczenie zapotrzebowania na ciepło, które przeprowadza się w standaryzowany sposób. Do takich wyliczeń potrzeba jednak kilku konkretnych danych, w tym:

• Danych klimatycznych – gdzie znajduje się budynek oraz związane z jego lokalizacją parametry temperaturowe.
• Danych konstrukcyjnych budynku – wymiary budynku, jego rodzaj (bliźniak, wolnostojący), ilość oraz wielkość okien, lokalizacja względem stron świata, grubość ścian oraz ich typ, powierzchnia i kubatura, powierzchnia wszystkich przestrzeni ogrzewanych oraz nieogrzewanych, wykorzystane materiały budowlane oraz rodzaj wentylacji.
• Informacji na temat wymogów cieplnych – temperaturę, jaką preferujesz w budynku lub standardowa temperatura projektowa, czyli 24°C w łazience oraz 20°C w pokoju dziennym.

Obliczenie zapotrzebowania na ciepło

Wspomniana wyżej norma PN EN 12831 bardzo jasno określa, jak przeprowadzić obliczenie zapotrzebowania cieplnego. Sposób postępowania różni się jednak w zależności od tego, czy obliczenia dotyczą powierzchni ogrzewanej, czy całego domu.

Pamiętaj jednak, że aby obliczyć obciążenie cieplne całego budynku, musisz najpierw dokonać wyliczeń dla przestrzeni ogrzewanych, które stanowią dla nich bazę.

Wyliczenie OZC przestrzeni ogrzewanej następuje poprzez:

1. Określenie średniej rocznej temperatury zewnętrznej oraz zewnętrznej temperatury projektowej.
2. Ustalenie wszystkich powierzchni ogrzewanych i nieogrzewanych. Wyznaczenie dla nich projektowych temperatur wewnętrznych.
3. Dla ogrzewanych i nieogrzewanych części – określenie charakterystyki cieplnej oraz wymiarów.
4. Wyliczenie strat ciepła, które związane są z przenikaniem.
5. Wyliczenia strat ciepła związanych z zastosowaną wentylacją.
6. Ustalenie łącznych strat ciepła.
7. Obliczenie jak jest niezbędna nadwyżka cieplna, która potrzebna jest do wyrównania przerw w ogrzewaniu.
8. Wyliczenie całkowitego obciążenia cieplnego dla ogrzewanych przestrzeni.

Kiedy ustalisz już powyższe wskaźniki, przejdź do obliczenia obciążenia cieplnego budynku. Wystarczy, że zsumujesz straty cieplne, które wynikają z wentylacji i przenikania w pomieszczeniach ogrzewanych oraz wyznaczysz całkowite straty ciepła. Ostatnim etapem jest wyznaczenie niezbędnej dla całego budynku nadwyżki, która pozwala określić, jakie jest obciążenie cieplne budynku. Na koniec pamiętaj, że jeśli nie wiesz, jak się do tego zabrać, możesz to zlecić nam. W Kliwent znamy się na obliczaniu zapotrzebowania cieplnego.