Calcul de chauffage: comment déterminer la capacité

06-05-2018
Chauffage

L’efficacité et la rentabilité du réseau de chauffage dépendent directement de la puissance correctement sélectionnée de la chaudière, du transfert de chaleur des radiateurs de chauffage et de la configuration des conduites transportant le caloporteur. Pour ne pas vous tromper dans le choix des équipements climatiques, il est nécessaire de calculer correctement la consommation d'énergie calorifique pour le chauffage.

Généralement, cela est fait par les chauffagistes, mais si vous construisez vous-même une maison, les instructions ci-dessous vous aideront à faire tous les calculs.

Avant de commencer à travailler sur la conception du chauffage, il est nécessaire de calculer le besoin de chaleur dans la maison

Etapes de calcul

Le calcul thermique du réseau de chauffage des locaux d'habitation, des bâtiments commerciaux ou des ateliers de production est effectué conformément au SNiP (codes du bâtiment) 2.04.05-91, intitulé "Chauffage, ventilation et climatisation".

Ils ont fixé la méthode de calcul des besoins en énergie thermique pour le chauffage, qui est utilisée par les promoteurs individuels pour la construction de leurs propres maisons, ainsi que par les travailleurs du secteur du logement et des services publics lors de l'installation ou de la modernisation des systèmes de climatisation des immeubles à appartements.

La méthode de calcul de la puissance des systèmes climatiques est décrite ici.

Selon le document susmentionné, le calcul de l'énergie thermique comprend plusieurs étapes. Une brève description de chacun d’entre eux est donnée dans le tableau.

Scène Description
Établissement de perte de chaleur Le calcul de la quantité d'énergie thermique requise doit être effectué en tenant compte de la quantité de chaleur perdue par les éléments structurels du bâtiment. Sans cela, il sera impossible de choisir la puissance d'une chaudière électrique ou à gaz, ainsi que le matériau et le nombre de sections des radiateurs.La plupart du temps, ce chiffre varie de 50 à 150 W par mètre carré. Si la valeur que vous obtenez est différente, cela signifie:
  • soit vous avez commis une erreur dans les calculs;
  • ou il est urgent de prendre des mesures pour réchauffer la maison.
Mode de température du système de chauffage La méthode de calcul de l'énergie thermique pour le chauffage recommande les valeurs suivantes comme base:
  • 75 à propos deC - chaudière;
  • 65 à propos deC - radiateur de chauffage;
  • 20 à propos deC - la température de l'air dans la pièce.

Avec cette variante, le système de chauffage d’eau que vous avez conçu répondra aux exigences de la norme EN 442 relative à la puissance thermique des appareils de chauffage.

Puissance des échangeurs de chaleur Cette étape est nécessaire pour établir la valeur du transfert de chaleur des radiateurs. En fonction de ce paramètre, vous devez choisir le matériau des piles et le nombre de sections qu’elles contiennent.
Calcul hydraulique Cette étape est nécessaire pour déterminer le diamètre de la canalisation, ainsi que la puissance de la pompe. Si le calcul est erroné, la forte résistance hydraulique des tuyaux et des radiateurs ne permettra pas au liquide de refroidissement de circuler normalement dans les tuyaux.
Chaudière Le calcul de la consommation de chaleur pour le chauffage, pour des raisons évidentes, ne peut se passer de la détermination de la puissance de l'équipement de chauffage principal. Après tout, c'est là que le fluide caloporteur est chauffé, lequel est ensuite réparti sur la zone des radiateurs et des canalisations du système de climatisation.
Le volume du système de chauffage Une autre étape importante est la détermination de la consommation d'eau (en d'autres termes, le volume de liquide de refroidissement nécessaire pour remplir complètement le système de chauffage). Cela est particulièrement nécessaire si vous souhaitez verser de l'antigel dans le réseau de chauffage.

Astuce! Pour tous les calculs, vous pouvez utiliser une calculatrice. Mais il est préférable d'utiliser l'un ou l'autre logiciel. Un programme informatique prendra plus en compte tous les facteurs nécessaires et réduira le temps passé à la conception.

Un programme informatique vous aidera à faire tous les calculs nécessaires.

Une fois que le calcul de la chaleur dépensée pour chauffer le logement a été effectué, n'oubliez pas de calculer le volume des coûts pour l'achat des liquides de refroidissement sélectionnés. Peut-être que le prix sera trop élevé, pour lequel il est nécessaire de rechercher des méthodes alternatives ou combinées de chauffage de votre propre maison.

Méthode de calcul thermique

Données brutes requises

Avant de calculer l'énergie thermique nécessaire au chauffage, il convient de collecter des données sur le bâtiment dans lequel le réseau climatique doit être installé.

Vous aurez besoin de:

  1. Projet de future ou de maison existante. Il doit être apposé sur les dimensions géométriques des pièces, ainsi que sur les dimensions extérieures du bâtiment. En outre, vous aurez besoin de la taille et du nombre d’ouvertures de fenêtres et de portes.
Pour calculer la capacité de chauffage, vous devez avoir un projet de maison.
  1. Conditions climatiques de la région où se trouve la maison. Vous devez spécifier la durée de la saison de chauffage, l’orientation de la maison sur les points cardinaux, les températures moyennes quotidiennes et mensuelles moyennes et d’autres informations similaires.
  2. Isolation matérielle et thermique des murs. Cela dépend de la quantité d’énergie thermique dissipée de manière non productive à travers les divers éléments du bâtiment.
  3. Construction et matériaux de plancher et de plafond. Ces surfaces sont souvent la cause de fortes pertes de chaleur. Si tel est le cas, il est conseillé de chauffer le plancher et le grenier, puis de calculer à nouveau la puissance du système de chauffage.

Formule de calcul de la puissance thermique du réseau climatique

Pour tous les calculs techniques, vous aurez besoin de plus d'une formule de calcul de chauffage. En effet, comme mentionné dans les sections précédentes, il est nécessaire d'établir de nombreuses caractéristiques techniques importantes du système de chauffage.

Faites attention! Il est nécessaire de faire un calcul très minutieux: le chauffage, ainsi que l’alimentation en eau ou le système d’égouts, sont des réseaux climatiques assez complexes et coûteux. Si des erreurs ont été commises dans la conception, une mise à niveau sera nécessaire au fur et à mesure que la construction avance. Et le coût de tels événements entraîne parfois un montant assez important.

Vous devez d’abord savoir quelle puissance la chaudière doit être installée dans la maison.

Le paramètre le plus important dans le calcul est la puissance de la chaudière, car c'est celle qui joue le rôle d'élément central du réseau climatique. Pour ce faire, utilisez la formule suivante:

Mchaudière = Tà la maison * 20% où:

  • Tà la maison- le besoin d'énergie thermique de la maison où l'installation de chauffage
  • 20% - le coefficient tenant compte de circonstances imprévues. Ceux-ci incluent la chute de pression dans le réseau principal de gaz, les fortes gelées, les pertes de chaleur non comptabilisées lors de l'ouverture des portes et des fenêtres, ainsi que d'autres facteurs.

Détermination de la perte de chaleur

Pour calculer les besoins en énergie thermique de votre maison, vous devez connaître la quantité de chaleur perdue par les murs, le sol et le plafond. Pour ce faire, vous pouvez utiliser le tableau, qui indique la conductivité thermique de divers matériaux.

Nom Épaisseur, cm Coefficient de conductivité thermique
Mousse plastique 0,11 0,037
Laine de verre 0,12 0,041
Fibre minérale 0,13 0,044
Bois raboté 0,44 0,15
Béton cellulaire 0,54 0,183
Mousse de béton 0,62 0,21
Brique 0,79 0,27
Sur la photo - une comparaison de la conductivité thermique de divers matériaux

Cependant, afin de déterminer correctement la perte de chaleur et de calculer la puissance de la chaudière, connaître le coefficient de conductivité thermique des matériaux ne sera pas suffisant.

Il est également nécessaire d'inclure certaines modifications dans la formule de calcul:

  1. Construction et matériau des paquets de verre usés:
    • fenêtres en bois ordinaires - 1,27;
    • fenêtres en plastique avec double vitrage 1;
    • cadres de fenêtre en polymère avec triple vitrage 0,85.

      La quantité de chaleur sortant de la fenêtre dépend du nombre de verres dans la fenêtre.

    1. Vitrage de la maison. Tout est simple ici. Plus le rapport entre la superficie des fenêtres et la surface du plancher est grand, plus la déperdition de chaleur du bâtiment est importante. Pour les calculs, vous pouvez prendre les coefficients suivants:
    Ratio fenêtre / mur Facteur de correction
    0,1 0.8
    0,15 0,9
    0,2 1
    0,25 1.1
    0,3 1.2
    0,35 1,3
    0.4 1.4
    0.5 1,5
    Plus il y a de fenêtres dans la maison, plus il y a de pertes de chaleur
    1. Température quotidienne moyenne de l'air extérieur. Cet amendement doit également être pris en compte, car à des valeurs trop basses, le coefficient de perte de chaleur à travers les murs et les fenêtres augmente. Les valeurs suivantes sont acceptées pour les calculs:
    La température Facteur de correction
    jusqu'à - 10 à propos deAvec 0,7
    - 10 à propos deAvec 0.8
    - 15 à propos deAvec 0,9
    - 20 à propos deAvec 1
    - 25 à propos deAvec 1.1
    - 30 à propos deAvec 1.2
    - 35 à propos deAvec 1,3
    1. Le nombre de murs extérieurs. Si la pièce est située à l'intérieur de la maison, un seul mur est en contact avec l'air extérieur - celui où se trouve la fenêtre. Cependant, les pièces d'angle ou les pièces de petites maisons peuvent avoir deux, trois et quatre murs extérieurs. Dans ce cas, les facteurs de correction suivants doivent être pris en compte:
      • une pièce - 1;
      • deux salles –1,2;
      • trois chambres - 1,22;
      • quatre chambres - 1,33
      1. Nombre d'étages Comme dans le cas précédent, le nombre d'étages et (ou) la présence d'un grenier affecte les pertes de chaleur. Dans ce cas, vous devez prendre les valeurs suivantes pour les modifications:
        • la présence de plusieurs étages - 0,82;
        • Toit ou grenier isolé - 0,91;
        • plafond non chauffé - 1.
        Le nombre d'étages dans la maison affecte également la conductivité thermique des structures.
        1. La distance entre le plafond et les murs. Comme vous le savez, une hauteur de plafond élevée augmente le volume de la pièce. Il est donc nécessaire de dépenser plus de chaleur pour le chauffage. Les facteurs dans ce cas s'appliquent les suivants:
        Hauteur Facteur de correction
        2,5 mètres 1
        3 mètres 1,05
        3,5 mètres 1.1
        4 mètres 1,15
        4,5 mètres 1.2

        Pour calculer le chauffage, il est nécessaire de multiplier tous les facteurs énumérés ci-dessus et de déterminer Tà la maisonselon la formule suivante:

        Tà la maison = Pud * Kcommune * S, où:

        • Fud - perte de chaleur spécifique (généralement 100 watts / m2)
        • Àcommune- la correction totale obtenue en multipliant tous les facteurs énumérés ci-dessus;
        • S est la zone de construction de logements.

        Calcul de la capacité thermique des radiateurs

        Les appareils qui chauffent l'air dans les pièces sont des radiateurs. Ils se composent de plusieurs sections. Leur nombre dépend du matériau sélectionné et est déterminé en fonction de la puissance d'un élément, mesurée en watts.

        Nous donnons les valeurs pour les modèles de radiateurs les plus populaires:

        • fonte - 110 watts;
        • acier - 85 watts;
        • aluminium - 175 watts;
        • bimétallique - 199 watts.

        Cette valeur doit être divisée par 100, ce qui crée une zone chauffée par une partie de la batterie.

        Le nombre de sections dans le radiateur dépend du matériau du radiateur sélectionné et de la surface de la pièce.

        Après cela, le nombre requis de sections est déterminé. Tout est simple ici. Il est nécessaire de diviser la zone de la pièce où la batterie sera installée pour alimenter un élément radiateur.

        Vous devez également prendre en compte les amendements:

        • pour une pièce d'angle, il est conseillé d'augmenter le nombre de sections requis de 2 ou 3;
        • si vous envisagez de fermer le radiateur avec un panneau décoratif, veillez également à une augmentation de la taille de la batterie;
        • dans le cas où la fenêtre est équipée d'un rebord de fenêtre large, il est conseillé d'y insérer une grille de ventilation.

        Faites attention! Cette méthode de calcul ne peut être utilisée que lorsque la hauteur de plafond dans la pièce standard est de 2,7 mètres. Dans tous les autres cas, des facteurs de correction supplémentaires doivent être appliqués.

        Conclusion

        Le calcul de la capacité de chauffage du système de chauffage est un événement assez compliqué, qui peut néanmoins être effectué indépendamment, à l'aide des informations fournies à votre attention. Cependant, rappelez-vous qu'en plus de cela, d'autres paramètres doivent également être calculés. Voir la vidéo publiée dans cet article pour plus de détails.