Dom
Oborinska kanalizacija
Usporedba toplinskih gubitaka kuća od različitih materijala. Gubitak topline kod kuće – gdje toplina zaista odlazi. Grijanje i gubitak topline

Usporedba toplinskih gubitaka kuća od različitih materijala. Gubitak topline kod kuće – gdje toplina zaista odlazi. Grijanje i gubitak topline

Izlaziti s ušteda toplote je važan parametar koji se uzima u obzir prilikom izgradnje stambenog ili poslovnog prostora. U skladu sa SNiP 23-02-2003 "Toplotna zaštita zgrada", otpor prijenosa topline izračunava se pomoću jednog od dva alternativna pristupa:

  • preskriptivno;
  • Potrošač.

Da biste izračunali sisteme grijanja kuće, možete koristiti kalkulator za izračunavanje grijanja, gubitaka topline kod kuće.

Preskriptivni pristup- ovo su standardi za pojedine elemente toplotne zaštite zgrade: spoljni zidovi, podovi iznad negrijanih prostora, premazi i tavanski plafoni, prozori, ulazna vrata itd.

potrošački pristup(otpor prenosa toplote se može smanjiti u odnosu na propisani nivo, pod uslovom da je projektovana specifična potrošnja toplotne energije za grejanje prostora ispod standarda).

Sanitarno-higijenski zahtjevi:

  • Razlika između temperatura zraka unutar i izvan prostorije ne smije prelaziti određene dozvoljene vrijednosti. Maksimalna dozvoljena temperaturna razlika za vanjski zid je 4°C. za pokrivanje podova i potkrovlja 3°S ​​i za pokrivanje podruma i podzemlja 2°S.
  • Temperatura na unutrašnjoj površini kućišta mora biti iznad temperature rosišta.

Na primjer: za Moskvu i Moskovsku oblast, potrebna toplotna otpornost zida prema potrošačkom pristupu je 1,97 °C m 2 /W, a prema propisnom pristupu:

  • za stalni dom 3,13 °C m 2 / W.
  • za administrativne i druge javne zgrade, uključujući objekte za sezonski boravak 2,55 ° C m 2 / W.

Iz tog razloga, odabir bojlera ili drugih uređaja za grijanje isključivo prema parametrima navedenim u njihovoj tehničkoj dokumentaciji. Trebali biste se zapitati da li je vaša kuća izgrađena uz strogo poštovanje zahtjeva SNiP 23-02-2003.

Stoga je za ispravan izbor snage kotla za grijanje ili uređaja za grijanje potrebno izračunati stvarnu gubitak toplote u vašem domu. Stambena zgrada u pravilu gubi toplinu kroz zidove, krov, prozore, tlo, a značajni gubici topline mogu nastati kroz ventilaciju.

Gubitak toplote uglavnom zavisi od:

  • temperaturna razlika u kući i na ulici (što je veća razlika, veći je gubitak).
  • karakteristike toplotne zaštite zidova, prozora, plafona, premaza.

Zidovi, prozori, podovi, imaju određenu otpornost na curenje toplote, svojstva toplotne zaštite materijala ocjenjuju se vrijednošću tzv. otpor prenosa toplote.

Otpor na prijenos toplineće pokazati koliko će toplote proći kroz kvadratni metar konstrukcije pri datoj temperaturnoj razlici. Ovo pitanje može se formulirati drugačije: koja će se temperaturna razlika pojaviti kada određena količina topline prođe kroz kvadratni metar ograde.

R = ΔT/q.

  • q je količina toplote koja izlazi kroz kvadratni metar površine zida ili prozora. Ova količina topline se mjeri u vatima po kvadratnom metru (W / m 2);
  • ΔT je razlika između temperature na ulici i u prostoriji (°C);
  • R je otpor prijenosa topline (°C / W / m 2 ili ° C m 2 / W).

U slučajevima kada je riječ o višeslojnoj strukturi, otpor slojeva se jednostavno sumira. Na primjer, otpor drvenog zida obloženog ciglom je zbir tri otpora: zid od cigle i drveni zid i zračni jaz između njih:

R(zbroj)= R(drvo) + R(auto) + R(cigla)

Raspodjela temperature i granični slojevi zraka tokom prijenosa topline kroz zid.

Proračun toplotnih gubitaka izvodi se za najhladniji period godine u periodu, a to je najhladnija i najvjetrovitija sedmica u godini. U građevinskoj literaturi se toplotna otpornost materijala često navodi na osnovu datih uslova i klimatskog područja (ili vanjske temperature) u kojoj se nalazi vaša kuća.

Tabela otpora prijenosa topline različitih materijala

na ΔT = 50 °S (T eksterni = -30 °S. T unutrašnji = 20 °S.)

Materijal i debljina zida

Otpor na prijenos topline R m.

Zid od cigle
debljine u 3 cigle. (79 centimetara)
debljine u 2,5 cigle. (67 centimetara)
debljine u 2 cigle. (54 centimetra)
debljine u 1 ciglu. (25 centimetara)

0.592
0.502
0.405
0.187

Brvnara Ø 25
Ø 20

0.550
0.440

Brvnara

Debljina 20 centimetara
Debljina 10 centimetara

0.806
0.353

Zid okvira (daska +
mineralna vuna + ploča) 20 centimetara

Zid od pjenastog betona 20 centimetara
30 cm

0.476
0.709

Gipsanje na ciglu, beton.
pjenasti beton (2-3 cm)

Strop (potkrovlje) strop

drveni podovi

Dvostruka drvena vrata

Tabela toplotnih gubitaka prozora različitih izvedbi pri ΔT = 50 °C (T out = -30 °C. T int. = 20 °C.)

tip prozora

R T

q . W/m2

Q . uto

Konvencionalni prozor sa duplim staklom

Dvostruki prozor (debljina stakla 4 mm)

4-16-4
4-Ar16-4
4-16-4K
4-Ar16-4K

0.32
0.34
0.53
0.59

156
147
94
85

250
235
151
136

Dvostruko ostakljenje

4-6-4-6-4
4-Ar6-4-Ar6-4
4-6-4-6-4K
4-Ar6-4-Ar6-4K
4-8-4-8-4
4-Ar8-4-Ar8-4
4-8-4-8-4K
4-Ar8-4-Ar8-4K
4-10-4-10-4
4-Ar10-4-Ar10-4
4-10-4-10-4K
4-Ar10-4-Ar10-4K
4-12-4-12-4
4-Ar12-4-Ar12-4
4-12-4-12-4K
4-Ar12-4-Ar12-4K
4-16-4-16-4
4-Ar16-4-Ar16-4
4-16-4-16-4K
4-Ar16-4-Ar16-4K

0.42
0.44
0.53
0.60
0.45
0.47
0.55
0.67
0.47
0.49
0.58
0.65
0.49
0.52
0.61
0.68
0.52
0.55
0.65
0.72

119
114
94
83
111
106
91
81
106
102
86
77
102
96
82
73
96
91
77
69

190
182
151
133
178
170
146
131
170
163
138
123
163
154
131
117
154
146
123
111

Bilješka
. Parni brojevi u simbolu prozora sa dvostrukim staklom označavaju zrak
razmak u milimetrima;
. Slova Ar znače da praznina nije ispunjena vazduhom, već argonom;
. Slovo K znači da vanjsko staklo ima posebnu providnost
premaz za zaštitu od toplote.

Kao što se može vidjeti iz gornje tabele, moderni prozori s dvostrukim staklom to omogućavaju smanjiti gubitak topline prozori skoro udvostručeni. Na primjer, za 10 prozora dimenzija 1,0 m x 1,6 m ušteda može doseći i do 720 kilovat-sati mjesečno.

Za pravilan izbor materijala i debljine zidova, ove informacije primjenjujemo na konkretan primjer.

U proračun toplotnih gubitaka po m 2 uključene su dvije veličine:

  • temperaturna razlika ΔT.
  • otpor prenosa toplote R.

Recimo da je sobna temperatura 20°C. a vanjska temperatura će biti -30 °C. U ovom slučaju, temperaturna razlika ΔT će biti jednaka 50 °C. Zidovi su napravljeni od drveta debljine 20 centimetara, tada R = 0,806 °C m 2 / W.

Gubitak topline će biti 50 / 0,806 = 62 (W / m 2).

Za pojednostavljenje proračuna toplotnih gubitaka u građevinskim referentnim knjigama ukazuju na gubitak toplote razne vrste zidova, plafona itd. za neke vrijednosti zimske temperature zraka. U pravilu se navode različite brojke kutne sobe(vrtlog vazduha koji struji kroz kuću utiče na to) i neugaone, a uzima se u obzir i razlika u temperaturama za prostorije prvog i gornjeg sprata.

Tabela specifičnih toplotnih gubitaka elemenata građevinske ograde (po 1 m 2 duž unutrašnje konture zidova) u zavisnosti od prosječne temperature najhladnije sedmice u godini.

Karakteristično
ograde

Na otvorenom
temperatura.
°C

Gubitak toplote. uto

1. kat

2. kat

kutak
soba

Neugaoni
soba

kutak
soba

Neugaoni
soba

Zid od 2,5 cigle (67 cm)
sa internim gips

24
-26
-28
-30

76
83
87
89

75
81
83
85

70
75
78
80

66
71
75
76

Zid od 2 cigle (54 cm)
sa internim gips

24
-26
-28
-30

91
97
102
104

90
96
101
102

82
87
91
94

79
87
89
91

Sečeni zid (25 cm)
sa internim oblaganje

24
-26
-28
-30

61
65
67
70

60
63
66
67

55
58
61
62

52
56
58
60

Sečeni zid (20 cm)
sa internim oblaganje

24
-26
-28
-30

76
83
87
89

76
81
84
87

69
75
78
80

66
72
75
77

Drveni zid (18 cm)
sa internim oblaganje

24
-26
-28
-30

76
83
87
89

76
81
84
87

69
75
78
80

66
72
75
77

Drveni zid (10 cm)
sa internim oblaganje

24
-26
-28
-30

87
94
98
101

85
91
96
98

78
83
87
89

76
82
85
87

Zidni okvir (20 cm)
sa ispunom od ekspandirane gline

24
-26
-28
-30

62
65
68
71

60
63
66
69

55
58
61
63

54
56
59
62

Zid od pjenastog betona (20 cm)
sa internim gips

24
-26
-28
-30

92
97
101
105

89
94
98
102

87
87
90
94

80
84
88
91

Bilješka. U slučaju kada se iza zida nalazi vanjska negrijana prostorija (nadstrešnica, zastakljena veranda i sl.), tada će gubitak toplote kroz nju iznositi 70% od izračunatog, a ako se iza ove negrijane prostorije nalazi još jedna vanjska prostorija, tada će gubitak topline iznositi 40 % izračunate vrijednosti.

Tabela specifičnih toplinskih gubitaka elemenata ograde zgrade (po 1 m 2 duž unutrašnje konture) u zavisnosti od prosječne temperature najhladnije sedmice u godini.

Primjer 1

Ugaona soba (1. sprat)


Karakteristike sobe:

  • 1. kat.
  • površina sobe - 16 m 2 (5x3,2).
  • visina plafona - 2,75 m.
  • vanjski zidovi - dva.
  • materijal i debljina vanjskih zidova - drvo debljine 18 centimetara obloženo je gipsanim pločama i obloženo tapetama.
  • prozora - dva (visina 1,6 m širina 1,0 m) sa duplim staklom.
  • podovi - drveni izolovani. podrum ispod.
  • iznad potkrovlja.
  • projektovana vanjska temperatura -30 °S.
  • potrebna temperatura u prostoriji je +20 °C.
  • Površina vanjskih zidova minus prozori: S zidovi (5+3,2)x2,7-2x1,0x1,6 = 18,94 m2.
  • Površina prozora: S prozori = 2x1,0x1,6 = 3,2 m 2
  • Površina: S sprat = 5x3,2 = 16 m 2
  • Površina stropa: S strop = 5x3,2 = 16 m 2

Područje unutrašnjih pregrada nije uključeno u proračun, jer je temperatura ista na obje strane pregrade, stoga toplina ne izlazi kroz pregrade.

Sada izračunajmo gubitak topline svake od površina:

  • Q zidovi \u003d 18,94x89 \u003d 1686 vati.
  • Q prozori \u003d 3,2x135 \u003d 432 vata.
  • Q pod = 16x26 = 416 vati.
  • Q strop = 16x35 = 560 vati.

Ukupni toplinski gubici prostorije bit će: Q ukupno = 3094 W.

Treba imati na umu da mnogo više toplote izlazi kroz zidove nego kroz prozore, podove i plafone.

Primjer 2

Krovna soba (potkrovlje)


Karakteristike sobe:

  • gornji sprat.
  • površine 16 m 2 (3,8x4,2).
  • visina plafona 2,4 m.
  • vanjski zidovi; dva krovna kosina (škriljevac, čvrsta obloga. 10 cm mineralne vune, obloga). zabat (greda debljine 10 cm obložena lajsnom) i bočne pregrade (zid okvira sa ispunom od ekspandirane gline 10 cm).
  • prozora - 4 (po dva na zabatu), visine 1,6 m i širine 1,0 m sa duplim staklom.
  • projektovana vanjska temperatura -30°S.
  • potrebna sobna temperatura +20°C.
  • Površina krajnjih vanjskih zidova minus prozori: S krajnji zidovi \u003d 2x (2,4x3,8-0,9x0,6-2x1,6x0,8) = 12 m 2
  • Površina krovnih kosina koje ograničavaju prostoriju: S kosine. zidovi \u003d 2x1,0x4,2 \u003d 8,4 m 2
  • Površina bočnih pregrada: S bočna pregrada = 2x1,5x4,2 = 12,6 m 2
  • Površina prozora: S prozori = 4x1,6x1,0 = 6,4 m 2
  • Površina stropa: S strop = 2,6x4,2 = 10,92 m 2

Zatim izračunavamo toplinske gubitke ovih površina, uzimajući u obzir da u ovom slučaju toplina neće izlaziti kroz pod, jer se ispod nalazi topla prostorija. Gubitak toplote za zidove izračunavamo i za kutne prostorije, a za stropne i bočne pregrade uvodimo koeficijent od 70 posto, jer se iza njih nalaze negrijane prostorije.

  • Q krajnji zidovi \u003d 12x89 \u003d 1068 W.
  • Q nagib zidova \u003d 8,4x142 \u003d 1193 W.
  • Q bočni gorionik = 12,6x126x0,7 = 1111 W.
  • Q prozori \u003d 6,4x135 \u003d 864 vata.
  • Q strop = 10,92x35x0,7 = 268 vati.

Ukupni toplinski gubici prostorije bit će: Q ukupno = 4504 W.

Kao što vidimo, topla prostorija na 1. spratu gubi (ili troši) mnogo manje toplote od potkrovlja sa tankim zidovima i velikom površinom zastakljenja.

Kako bi ova prostorija bila pogodna za zimsko stanovanje, potrebno je prije svega izolirati zidove, bočne pregrade i prozore.

Bilo koja ograđena površina može se predstaviti kao višeslojni zid, čiji svaki sloj ima svoj toplinski otpor i vlastiti otpor prolazu zraka. Zbrajanjem toplotnog otpora svih slojeva, dobijamo toplotni otpor celog zida. Također, ako zbrojite otpor prolazu zraka svih slojeva, možete razumjeti kako zid diše. Najbolji drveni zid trebao bi biti jednak drvenom zidu debljine 15 do 20 inča. Tabela u nastavku će vam pomoći u tome.

Tabela otpornosti na prijenos topline i prolaz zraka različitih materijala ΔT=40 °C (T ekst. = -20 °C. T intern. =20 °C.)


zidni sloj

Debljina
sloj
zidovi

Otpor
sloj zida za prenos toplote

Resist.
Zrak
propusnost
ekvivalentno
drveni zid
debelo
(cm)

Ekvivalentno
cigla
zidanje
debelo
(cm)

Zidanje od obične
Debljina glinene cigle:

12 centimetara
25 centimetara
50 centimetara
75 centimetara

12
25
50
75

0.15
0.3
0.65
1.0

12
25
50
75

6
12
24
36

Zidanje od glineno-betonskih blokova
39 cm debljine sa gustinom:

1000 kg / m 3
1400 kg / m 3
1800 kg / m 3

1.0
0.65
0.45

75
50
34

17
23
26

Pjenasti porobeton debljine 30 cm
gustina:

300 kg / m 3
500 kg / m 3
800 kg / m 3

2.5
1.5
0.9

190
110
70

7
10
13

Brusoval zid deblji (bor)

10 centimetara
15 centimetara
20 centimetara

10
15
20

0.6
0.9
1.2

45
68
90

10
15
20

Za potpunu sliku gubitka topline cijele prostorije potrebno je uzeti u obzir

  1. Gubitak topline kroz kontakt temelja sa smrznutim tlom u pravilu uzima 15% gubitka topline kroz zidove prvog kata (uzimajući u obzir složenost proračuna).
  2. Gubitak topline povezan s ventilacijom. Ovi gubici se izračunavaju uzimajući u obzir građevinske propise (SNiP). Za stambenu zgradu potrebna je oko jedna izmjena zraka po satu, odnosno za to vrijeme potrebno je dostaviti istu količinu svježeg zraka. Stoga će gubici povezani sa ventilacijom biti nešto manji od zbira toplinskih gubitaka koji se mogu pripisati ovojnici zgrade. Ispostavilo se da je gubitak toplote kroz zidove i stakla samo 40%, i gubitak toplote za ventilaciju pedeset%. U evropskim standardima za ventilaciju i izolaciju zidova odnos toplotnih gubitaka je 30% i 60%.
  3. Ako zid "diše", poput zida od drveta ili trupaca debljine 15 - 20 centimetara, onda se toplota vraća. Ovo smanjuje gubitak toplote za 30%. stoga se vrijednost toplinskog otpora zida dobijena u proračunu mora pomnožiti sa 1,3 (ili, respektivno, smanjiti gubitak topline).

Zbrajanjem svih toplinskih gubitaka kod kuće, možete shvatiti koja je snaga kotla i grijača potrebna za udobno grijanje kuće u najhladnijim i najvjetrovitijim danima. Također, takvi proračuni će pokazati gdje je "slaba karika" i kako je eliminirati uz pomoć dodatne izolacije.

Također možete izračunati potrošnju topline koristeći agregirane indikatore. Dakle, u 1-2 etažnim ne baš izoliranim kućama na vanjskoj temperaturi od -25 °C potrebno je 213 W na 1 m 2 ukupne površine, a na -30 ° C - 230 W. Za dobro izolirane kuće, ova brojka će biti: pri -25 ° C - 173 W po m 2 ukupne površine, a pri -30 ° C - 177 W.

Shvatio sam gubitak preklapanja (podovi na tlu bez izolacije) čak i JAKO mnogo
sa toplotnom provodljivošću betona od 1,8, ispada 61491 kWh sezone
Mislim da prosječnu temperaturnu razliku ne treba uzeti kao 4033*24, pošto je zemlja još toplija od atmosferskog zraka

Za podove će temperaturna razlika biti manja, spoljašnji vazduh je -20 stepeni, a tlo ispod podova može biti +10 stepeni. Odnosno, pri temperaturi u kući od 22 stepena, da bi se izračunao gubitak toplote u zidovima, temperaturna razlika će biti 42 stepena, a za podove u isto vreme samo 12 stepeni.

I ja sam prošle godine za sebe napravio takav proračun kako bih izabrao ekonomski opravdanu debljinu izolacije. Ali napravio sam složeniji proračun. Našao sam na internetu statistiku za svoj grad o temperaturama za prethodnu godinu, i to u koracima od svaka četiri sata. Odnosno smatram da je tokom četiri sata temperatura konstantna. Za svaku temperaturu je odredio koliko sati godišnje ima ova temperatura i izračunao gubitke za svaku temperaturu za godišnje doba, naravno, podijeljeno na artikle, zidove, tavan, pod, prozore, ventilaciju. Za pod sam uzeo temperaturnu razliku od konstantnih 15 stepeni, kao (imam podrum). Sve sam uradio u Excel tabeli. Postavljam debljinu izolacije i odmah vidim rezultat.

Moji zidovi su od silikatne cigle 38 cm.Kuca je dvospratna plus podrum, povrsina sa podrumom je 200 m2. m. Rezultati su sljedeći:
Stiropor 5 cm.Ušteda za sezonu će biti 25919 rubalja, jednostavan period otplate (bez inflacije) je 12,8 godina.
Stiropor 10 cm Ušteda za sezonu će biti 30.017 rubalja, jednostavan period povrata (bez inflacije) je 12,1 godina.
Stiropor 15 cm.Ušteda po sezoni će biti 31.690 rubalja, jednostavan period povrata (bez inflacije) je 12,5 godina.

Sada razmislimo o malo drugačijem broju. uporedi 10 cm i povrat im dodatnih 5 cm (do 15)
Dakle, dodatna ušteda na +5 cm je oko 1700 rubalja po sezoni. a dodatni troškovi za zagrijavanje su cca 31.500 rubalja, odnosno ovi dodatni. 5 cm izolacije će se isplatiti tek nakon 19 godina. Ne isplati se, iako sam prije proračuna bio odlučan da napravim 15 cm kako bih smanjio pogonske troškove plina, ali sada vidim da koža od ovčje kože nije vrijedna svijeće, dodaj. uštedjeti 1700 rubalja godišnje, nije ozbiljno

Poređenja radi, na prvih pet cm dodatno dodamo još 5 cm, pa dodamo. uštede će biti 4100 godišnje, dodaj. košta 31500, vraćanje 7,7 godina, to je već normalno. Radiću 10 cm tanje, ali ne želim, ne tako ozbiljno.

Da, prema mojim proračunima, dobio sam sljedeće rezultate
zid od cigle 38 cm plus pjena 10 cm.
prozori koji štede energiju.
Plafon 20 cm min. vune (nisam računao daske, plus dve folije i vazdušni zazor od 5 cm, a biće i vazdušni zazor između plafona i završnog plafona, gubici će značiti još manje, ali do sada to ne uzimam u obzir), pod od pjenastih dasaka ili sta god jos 10 cm plus ventilacija.

Ukupni gubici za godinu su 41.245 kW. h, to je otprilike 4.700 kubnih metara gasa godišnje ili tako nešto 17500 rub/ godina (1460 rubalja / mjesec) Čini mi se da je ispalo u redu. Također želim napraviti izmjenjivač topline za ventilaciju, inače sam procijenio 30-33% svih toplotnih gubitaka, to su gubici za ventilaciju, sa ovim treba nešto odlučiti., ne želim sjediti u zapušena kutija.

Tačan proračun gubitka topline kod kuće je mukotrpan i spor zadatak. Za njegovu izradu potrebni su početni podaci, uključujući dimenzije svih ogradnih konstrukcija kuće (zidovi, vrata, prozori, stropovi, podovi).

Za jednoslojne i / ili višeslojne zidove, kao i podove, koeficijent prijenosa topline je lako izračunati dijeljenjem toplinske provodljivosti materijala debljinom njegovog sloja u metrima. Za višeslojnu strukturu, ukupni koeficijent prijenosa topline bit će jednak recipročnom zbroju toplinskih otpora svih slojeva. Za prozore možete koristiti tabelu toplinskih karakteristika prozora.

Zidovi i podovi koji leže na tlu izračunavaju se po zonama, tako da je u tabeli potrebno napraviti posebne linije za svaku od njih i navesti odgovarajući koeficijent prolaza topline. Podjela na zone i vrijednosti koeficijenata navedene su u pravilima za mjerenje prostorija.

Kolona 11. Osnovni gubitak toplote. Ovdje se automatski izračunavaju glavni gubici topline na osnovu podataka unesenih u prethodne ćelije linije. Konkretno, koriste se temperaturna razlika, površina, koeficijent prijenosa topline i koeficijent položaja. Formula u ćeliji:

Kolona 12. Dodatak orijentacije. U ovoj koloni automatski se izračunava aditiv za orijentaciju. U zavisnosti od sadržaja ćelije Orijentacija, ubacuje se odgovarajući koeficijent. Formula za izračunavanje ćelije izgleda ovako:

IF(H9="E",0.1,IF(H9="SE",0.05,IF(H9="S",0,IF(H9="SW",0,IF(H9="W";0.05; IF(H9="SW";0.1;IF(H9="S";0.1;IF(H9="SW";0.1;0)))))))

Ova formula ubacuje faktor u ćeliju na sljedeći način:

  • Istok - 0,1
  • Jugoistok - 0,05
  • Jug - 0
  • Jugozapad - 0
  • Zapad - 0,05
  • Sjeverozapad - 0,1
  • Sjever - 0,1
  • Sjeveroistok - 0,1

Kolona 13. Drugi aditiv. Ovdje upisujete faktor dodavanja pri izračunavanju poda ili vrata u skladu sa uslovima u tabeli:

Kolona 14. Gubitak toplote. Evo konačnog proračuna toplotnog gubitka ograde prema liniji. Formula ćelije:

Kako proračun napreduje, možete kreirati ćelije s formulama za zbrajanje toplinskih gubitaka po sobama i izvođenje zbirnih gubitaka topline iz svih ograda kuće.

Postoje i gubici toplote usled infiltracije vazduha. Mogu se zanemariti, jer su donekle nadoknađene toplotnom emisijom domaćinstava i toplotnim dobicima od sunčevog zračenja. Za potpuniji, iscrpniji proračun gubitka topline, možete koristiti metodologiju opisanu u referentnom priručniku.

Kao rezultat toga, da bismo izračunali snagu sistema grijanja, povećavamo rezultirajuću količinu toplinskih gubitaka svih ograda kuće za 15 - 30%.

Drugi, jednostavniji načini za izračunavanje gubitaka topline:

  • brzo izračunavanje u umu približna metoda proračuna;
  • nešto složeniji proračun pomoću koeficijenata;
  • najprecizniji način za izračunavanje gubitka toplote u realnom vremenu;

Proračun gubitka topline kod kuće - osnova sistema grijanja. Potrebno je, barem, odabrati pravi bojler. Također možete procijeniti koliko će novca biti utrošeno na grijanje u planiranoj kući, analizirati finansijsku efikasnost izolacije, tj. razumjeti hoće li se troškovi ugradnje izolacije isplatiti uštedom goriva tokom vijeka trajanja izolacije. Vrlo često, prilikom odabira snage sistema grijanja u prostoriji, ljudi se rukovode prosječnom vrijednošću od 100 W po 1 m 2 površine sa standardnom visinom stropa do tri metra. Međutim, ova snaga nije uvijek dovoljna da u potpunosti nadoknadi gubitke topline. Zgrade se razlikuju po sastavu građevinskog materijala, njihovoj zapremini, lokaciji u različitim klimatskim zonama itd. Za kompetentan proračun toplinske izolacije i odabir snage sistema grijanja, potrebno je znati o stvarnom gubitku topline kod kuće. Kako ih izračunati - reći ćemo u ovom članku.

Osnovni parametri za proračun toplinskih gubitaka

Gubitak topline bilo koje prostorije ovisi o tri osnovna parametra:

  • zapremina prostorije - zanima nas količina vazduha koju treba zagrejati
  • temperaturna razlika između unutarnje i vanjske prostorije - što je veća razlika, to brže dolazi do izmjene topline i zrak gubi toplinu
  • toplinska provodljivost ogradnih konstrukcija - sposobnost zidova, prozora da zadrže toplinu

Najjednostavniji proračun gubitka topline

Qt (kWh)=(100 W/m2 x S (m2) x K1 x K2 x K3 x K4 x K5 x K6 x K7)/1000

Ova formula za izračunavanje gubitaka toplote prema agregiranim pokazateljima, koji se zasnivaju na prosečnim uslovima od 100 W po 1 kvadratnom metru. Gdje su glavni izračunati pokazatelji za izračunavanje sistema grijanja sljedeće vrijednosti:

Qt- toplinska snaga predloženog grijača na otpadnom ulju, kW/h.

100 W/m2- specifična vrijednost toplotnih gubitaka (65-80 vati/m2). Uključuje curenje toplotne energije kroz njenu apsorpciju kroz prozore, zidove, plafon, pod; curenja kroz ventilaciju i curenja u prostoriji i druga curenja.

S- površina prostorije;

K1- koeficijent toplotnog gubitka prozora:

  • konvencionalno zastakljivanje K1=1,27
  • duplo staklo K1=1,0
  • trostruko ostakljenje K1=0,85;

K2- koeficijent toplotnog gubitka zidova:

  • loša toplotna izolacija K2=1,27
  • zid od 2 cigle ili izolacija debljine 150 mm K2 = 1,0
  • dobra toplotna izolacija K2=0,854

K3 omjer površina prozora i poda:

  • 10% K3=0,8
  • 20% K3=0,9
  • 30% K3=1,0
  • 40% K3=1.1
  • 50% K3=1,2;

K4- koeficijent vanjske temperature:

  • -10oC K4=0,7
  • -15oC K4=0,9
  • -20oC K4=1.1
  • -25oC K4=1,3
  • -35oC K4=1,5;

K5- broj zidova okrenutih prema van:

  • jedan - K5=1,1
  • dva K5=1,2
  • tri K5=1,3
  • četiri K5=1,4;

K6- tip sobe, koji se nalazi iznad obračunate:

  • hladno potkrovlje K6=1,0
  • toplo potkrovlje K6=0,9
  • grijana prostorija K6-0,8;

K7- visina prostorije:

  • 2,5 m K7=1,0
  • 3,0 m K7=1,05
  • 3,5 m K7=1,1
  • 4,0 m K7=1,15
  • 4,5 m K7=1,2.

Pojednostavljeni proračun toplinskih gubitaka kod kuće

Qt = (V x ∆t x k)/860; (kW)

V- zapremina prostorije (kubnih metara)
∆t- delta temperature (spoljašnja i unutrašnja)
k- koeficijent disperzije

  • k= 3,0-4,0 - bez toplotne izolacije. (Pojednostavljena drvena konstrukcija ili struktura od valovitog lima).
  • k \u003d 2,0-2,9 - mala toplinska izolacija. (Pojednostavljena građevinska konstrukcija, jednostruka cigla, pojednostavljena prozorska i krovna konstrukcija).
  • k \u003d 1,0-1,9 - prosječna toplinska izolacija. (Standardna gradnja, dupla cigla, nekoliko prozora, standardni krov).
  • k \u003d 0,6-0,9 - visoka toplinska izolacija. (Poboljšana gradnja, dvostruko izolirani zidovi od cigle, nekoliko prozora, debela podloga, visokokvalitetna termoizolacija krova).

U ovoj formuli koeficijent disperzije se uzima u obzir vrlo uslovno i nije sasvim jasno koje koeficijente koristiti. U klasici, rijetka moderna prostorija, izrađena od modernih materijala u skladu sa važećim standardima, ima ogradne strukture s koeficijentom disperzije više od jedan. Za detaljnije razumijevanje metodologije proračuna, nudimo sljedeće preciznije metode.

Odmah bih vam skrenuo pažnju na činjenicu da ogradne strukture uglavnom nisu homogene strukture, već se obično sastoje od nekoliko slojeva. Primjer: ljuska zid = žbuka + školjka + vanjska obrada. Ovaj dizajn može uključivati ​​i zatvorene zračne šupljine (primjer: šupljine unutar cigle ili blokova). Gore navedeni materijali imaju različite toplinske karakteristike jedni od drugih. Glavna takva karakteristika građevinskog sloja je njegova otpor prenosa toplote R.

q- ovo je količina topline koju gubi kvadratni metar ograđene površine (obično se mjeri u W/m2)

∆T- razlika između temperature unutar izračunate prostorije i temperature vanjskog zraka (temperatura najhladnijeg petodnevnog perioda °C za klimatsku regiju u kojoj se proračunska zgrada nalazi).

U osnovi, unutrašnja temperatura u prostorijama se uzima:

  • Stambeni prostor 22C
  • Nestambeni 18C
  • Zone vodnih procedura 33S

Kada je u pitanju višeslojna struktura, otpori slojeva strukture se zbrajaju. Odvojeno, želim da skrenem vašu pažnju na izračunati koeficijent toplotna provodljivost materijala sloja λ W/(m°C). Budući da proizvođači materijala to najčešće navode. Imajući izračunati koeficijent toplotne provodljivosti materijala konstrukcijskog sloja, lako možemo dobiti otpor prenosa toplote sloja:

δ - debljina sloja, m;

λ - izračunati koeficijent toplotne provodljivosti materijala sloja konstrukcije, uzimajući u obzir uslove rada ogradnih konstrukcija, W/(m2 °C).

Dakle, da bismo izračunali gubitke toplote kroz omote zgrade, potrebno nam je:

1. Otpor konstrukcije na prijenos topline (ako je struktura višeslojna, onda Σ R slojeva)R
2. Razlika između temperature u izračunatoj prostoriji i na ulici (temperatura najhladnijeg petodnevnog perioda je °C.). ∆T
3. Ograđivanje prostora F (zasebni zidovi, prozori, vrata, plafon, pod)
4. Orijentacija objekta u odnosu na kardinalne tačke.

Formula za izračunavanje gubitka topline ograde izgleda ovako:

Qlimit=(ΔT / Rlimit)* Flimit * n *(1+∑b)

Qlimit- gubitak toplote kroz omotač zgrade, W
Rogr– otpornost na prijenos topline, m.sq.°C/W; (Ako postoji nekoliko slojeva, tada ∑ Rlimit slojeva)
Fogr– površina ogradne konstrukcije, m;
n- koeficijent kontakta omotača zgrade sa vanjskim zrakom.

Vrsta omotača zgrade

Koeficijent n

1. Vanjski zidovi i obloge (uključujući one ventilirane vanjskim zrakom), podovi potkrovlja (sa krovom od komadnih materijala) i preko prilaza; plafoni nad hladnim (bez ogradnih zidova) podzemlja u sjevernoj građevinsko-klimatskoj zoni

2. Plafoni nad hladnim podrumima koji komuniciraju sa vanjskim zrakom; potkrovlje (sa krovom od valjanih materijala); plafoni preko hladnih (sa ograđenim zidovima) podzemlja i hladnih podova u sjevernoj građevinsko-klimatskoj zoni

3. Plafoni nad negrijanim podrumima sa krovnim prozorima u zidovima

4. Plafoni iznad negrijanih podruma bez svjetlosnih otvora u zidovima, koji se nalaze iznad nivoa zemlje

5. Plafoni iznad negrijanog tehničkog podzemlja koji se nalazi ispod nivoa zemlje

(1+∑b) – dodatni toplinski gubici kao udio u glavnim gubicima. Dodatne toplinske gubitke b kroz omotač zgrade treba uzeti kao dio glavnih gubitaka:

a) u prostorijama bilo koje namjene kroz vanjske vertikalne i kosih (vertikalnih) zidove, vrata i prozore okrenute prema sjeveru, istoku, sjeveroistoku i sjeverozapadu - u iznosu od 0,1, jugoistoku i zapadu - u iznosu od 0,05; u ugaonim prostorijama dodatno - 0,05 za svaki zid, vrata i prozor, ako je jedna od ograda okrenuta prema sjeveru, istoku, sjeveroistoku i sjeverozapadu, i 0,1 - u ostalim slučajevima;

b) u prostorijama projektovanim za standardni dizajn, kroz zidove, vrata i prozore koji gledaju u bilo koji od kardinalnih pravaca, u iznosu od 0,08 sa jednim spoljnim zidom i 0,13 za ugaone prostorije (osim stambenih), au svim stambenim prostorijama - 0,13;

c) kroz negrijane podove prvog sprata iznad hladnog podzemlja zgrada u područjima sa procijenjenom vanjskom temperaturom od minus 40°C i niže (parametri B) - u iznosu od 0,05,

d) kroz vanjska vrata koja nisu opremljena zračnim ili zračno-termalnim zavjesama, visine zgrade H, m, od prosječne planske kote zemlje do vrha strehe, centra izduvnih otvora lanterne ili otvor okna u iznosu od: 0,2 N - za trostruka vrata sa dva predsoblja između njih; 0,27 H - za dvokrilna vrata sa predvorjima između njih; 0,34 H - za dvokrilna vrata bez predsoblja; 0,22 H - za jednokrilna vrata;

e) kroz spoljne kapije koje nisu opremljene vazdušnim i vazdušno-termalnim zavesama - u količini od 3 u odsustvu predvorja i u količini od 1 - u prisustvu predvorja na kapiji.

Za ljetna i rezervna vanjska vrata i kapije ne treba uzeti u obzir dodatne gubitke topline prema podstavovima “d” i “e”.

Zasebno, takav element uzimamo kao pod na tlu ili na trupce. Ovdje postoje karakteristike. Pod ili zid koji ne sadrži izolacijske slojeve izrađene od materijala s koeficijentom toplinske provodljivosti λ manjim ili jednakim 1,2 W / (m ° C) naziva se neizoliranim. Otpor prijenosa topline takvog poda obično se označava kao Rn.p, (m2 °C) / W. Za svaku zonu neizolovanog poda date su standardne vrijednosti otpora na prijenos topline:

  • zona I - RI = 2,1 (m2 °C) / W;
  • zona II - RII = 4,3 (m2 °C) / W;
  • zona III - RIII = 8,6 (m2 °C) / W;
  • zona IV - RIV = 14,2 (m2 °C) / W;

Prve tri zone su trake koje se nalaze paralelno s perimetrom vanjskih zidova. Ostatak područja pripada četvrtoj zoni. Širina svake zone je 2 m. Početak prve zone nalazi se na spoju poda sa vanjskim zidom. Ako neizolovani pod graniči sa zidom ukopanim u zemlju, tada se početak prenosi na gornju granicu prodora u zid. Ako postoje izolacijski slojevi u strukturi poda koji se nalazi na tlu, naziva se izolovanim, a njegova otpornost na prijenos topline Ru.p, (m2 oS) / W, određena je formulom:

Ru.p. = Rn.p. + Σ (γc.s. / λc.s.)

Rn.p- otpornost na prijenos topline razmatrane zone neizolovanog poda, (m2 °C)/W;
γy.s- debljina izolacionog sloja, m;
λu.s- koeficijent toplotne provodljivosti materijala izolacionog sloja, W / (m ° C).

Za pod na trupcima, otpor prijenosa topline Rl, (m2 °C) / W, izračunava se po formuli:

Rl \u003d 1,18 * Ry.p

Toplotni gubitak svake ogradne konstrukcije razmatra se posebno. Količina toplinskih gubitaka kroz ogradne konstrukcije cijele prostorije bit će zbir toplinskih gubitaka kroz svaku ogradnu konstrukciju prostorije. Važno je da se ne zbunite u mjerenjima. Ako se umjesto (W) pojavi (kW) ili općenito (kcal), dobit ćete pogrešan rezultat. Također možete nehotice naznačiti Kelvine (K) umjesto stepena Celzijusa (°C).

Napredni proračun gubitaka topline u kući

Grejanje u civilnim i stambenim zgradama Toplotni gubici prostorija sastoje se od gubitaka toplote kroz različite ogradne konstrukcije, kao što su prozori, zidovi, plafoni, podovi, kao i utrošak toplote za grejanje vazduha, koji se infiltrira kroz nepropusnost zaštitnih konstrukcija (ogradnih konstrukcija) date sobe. U industrijskim zgradama postoje i druge vrste gubitaka topline. Proračun toplinskih gubitaka prostorije se vrši za sve ogradne konstrukcije svih grijanih prostorija. Toplotni gubici kroz unutrašnje konstrukcije ne mogu se uzeti u obzir, ako je temperaturna razlika u njima sa temperaturom susjednih prostorija do 3C. Toplotni gubici kroz omotač zgrade izračunavaju se prema sljedećoj formuli, W:

Qlimit = F (tin - tnB) (1 + Σ β) n / Ro

tnB- vanjska temperatura zraka, °C;
tvn- temperatura u prostoriji, °C;
F je površina zaštitne konstrukcije, m2;
n- koeficijent koji uzima u obzir položaj ograde ili zaštitne konstrukcije (njene vanjske površine) u odnosu na vanjski zrak;
β - dodatni toplotni gubici, udjeli od glavnih;
Ro- otpor prijenosa topline, m2 °C/W, koji se određuje sljedećom formulom:

Ro = 1/ αv + Σ (δí / λí) + 1/ αn + Rv.p., gdje je

αv - koeficijent apsorpcije toplote ograde (njene unutrašnje površine), W / m2 o C;
λí i δí su projektni koeficijent toplinske provodljivosti za materijal datog sloja konstrukcije i debljina ovog sloja;
αn - koeficijent prolaza toplote ograde (njene vanjske površine), W/ m2 o C;
Rv.n - u slučaju zatvorenog zračnog raspora u konstrukciji, njegov toplinski otpor, m2 o C / W (vidi tabelu 2).
Koeficijenti αn i αv su prihvaćeni prema SNiP-u i za neke slučajeve dati su u tabeli 1;
δí - obično se dodjeljuje prema zadatku ili se određuje iz crteža ogradnih konstrukcija;
λí - preuzeto iz direktorija.

Tablica 1. Koeficijenti apsorpcije topline αv i koeficijenti prijenosa topline αn

Površina omotača zgrade

αw, W/m2 o S

αn, W/m2 o S

Unutrašnje površine podova, zidova, glatkih plafona

Površina vanjskih zidova, stropovi nepotkrovlja

Tavanski stropovi i stropovi nad negrijanim podrumima sa svjetlosnim otvorima

Stropovi nad negrijanim podrumima bez svjetlosnih otvora

Tabela 2. Toplotni otpor zatvorenih vazdušnih prostora Rv.n, m2 o C/W

Debljina vazdušnog sloja, mm

Horizontalni i vertikalni slojevi sa protokom toplote odozdo prema gore

Horizontalni međusloj sa protokom toplote odozgo prema dole

Na temperaturi u prostoru vazdušnog raspora

Za vrata i prozore otpor prijenosa topline izračunava se vrlo rijetko, ali češće se uzima ovisno o njihovom dizajnu prema referentnim podacima i SNiP-ovima. Područja ograda za proračune se u pravilu određuju prema građevinskim crtežima. Temperatura tvn za stambene zgrade bira se iz Dodatka i, tnB - iz Dodatka 2 SNiP-a, u zavisnosti od lokacije gradilišta. Dodatni gubici toplote su prikazani u tabeli 3, koeficijent n - u tabeli 4.

Tabela 3. Dodatni gubici topline

Ograda, njen tip

Uslovi

Dodatni gubitak topline β

Prozori, vrata i vanjski vertikalni zidovi:

orijentacija sjeverozapad istok, sjever i sjeveroistok

zapad i jugoistok

Vanjska vrata, vrata sa predvorjem 0,2 N bez vazdušne zavjese na visini zgrade H, m

trostruka vrata sa dva predsoblja

dvokrilna vrata sa predvorjem

Ugaone sobe opciono za prozore, vrata i zidove

jedna od ograda je orijentirana na istok, sjever, sjeverozapad ili sjeveroistok

drugim slučajevima

Tabela 4. Vrijednost koeficijenta n, koji uzima u obzir položaj ograde (njena vanjska površina)

Potrošnja topline za grijanje vanjskog infiltrirajućeg zraka u javnim i stambenim zgradama za sve vrste prostorija utvrđuje se dvama proračunima. Prvi proračun određuje potrošnju toplinske energije Qí za grijanje vanjskog zraka, koji ulazi u i-tu prostoriju kao rezultat prirodne ispušne ventilacije. Drugi proračun određuje potrošnju toplinske energije Qí za grijanje vanjskog zraka, koji prodire u datu prostoriju kroz curenja ograde kao rezultat vjetra i (ili) toplinskog pritiska. Za proračun, najveći gubici topline uzimaju se od onih koji su određeni sljedećim jednadžbama (1) i (ili) (2).

Qi = 0,28 L ρn s (kalaj – tnB) (1)

L, m3/h c - brzina protoka zraka koji se uklanja iz prostorija, za stambene zgrade uzeti 3 m3 / sat po 1 m2 površine ​​​​​uključujući kuhinje;
sa– specifični toplotni kapacitet vazduha (1 kJ /(kg oC));
ρn– gustina vazduha izvan prostorije, kg/m3.

Specifična težina vazduha γ, N/m3, njegova gustina ρ, kg/m3, određuju se prema formulama:

γ= 3463/ (273 +t) , ρ = γ / g , gdje je g = 9,81 m/s2 , t , ° s temperatura zraka.

Potrošnja topline za zagrijavanje zraka koji ulazi u prostoriju kroz različita curenja u zaštitnim konstrukcijama (ogradama) kao rezultat vjetra i toplinskog pritiska određuje se prema formuli:

Qí = 0,28 Gí s (tin – tnB) k, (2)

gdje je k koeficijent koji uzima u obzir protutoplotni tok, za balkonska vrata i prozore s odvojenim vezom uzima se 0,8, za jednostruke i dvovezne prozore - 1,0;
Gí je brzina protoka zraka koji prodire (infiltrira) kroz zaštitne strukture (ograđene strukture), kg/h.

Za balkonska vrata i prozore, vrijednost Gí se određuje prema:

Gi = 0,216 Σ F Δ Rí 0,67 / Ri, kg/h

gdje je Δ Rí razlika u tlaku zraka na unutrašnjim Rvn i vanjskim Rn površinama vrata ili prozora, Pa;
Σ F, m2 - procijenjena površina svih ograda zgrade;
Ri, m2 h/kg - propusnost vazduha ove ograde, što se može prihvatiti u skladu sa Dodatkom 3 SNiP-a. U panelnim zgradama, osim toga, određuje se dodatni protok zraka koji se infiltrira kroz nepropusne spojeve panela.

Vrijednost Δ Rí se određuje iz jednačine, Pa:

Δ Rí= (H - hí) (γn - γin) + 0,5 ρn V2 (se,n - ce,r) k1 - rint,
gdje je H, m - visina zgrade od nulte razine do ušća ventilacijskog šahta (u zgradama koje nisu u potkrovlju, otvor se obično nalazi 1 m iznad krova, a u zgradama s potkrovljem - 4-5 m iznad tavanski strop);
hí, m - visina od nulte razine do vrha balkonskih vrata ili prozora za koje se izračunava brzina protoka zraka;
γn, γin – specifične težine vanjskog i unutrašnjeg zraka;
ce, ruce, n - aerodinamički koeficijenti za zavjetrinu i zavjetrinu površinu zgrade, respektivno. Za pravougaone zgrade ce,p = -0,6, ce,n= 0,8;

V, m/s - brzina vjetra, koja se uzima za proračun u skladu sa Dodatkom 2;
k1 je koeficijent koji uzima u obzir zavisnost pritiska vjetra i visine zgrade;
rint, Pa - uslovno konstantan pritisak vazduha, koji nastaje kada ventilacija radi sa prinudnim impulsom, pri proračunu stambenih zgrada rint se može zanemariti, jer je jednak nuli.

Za ograde visine do 5,0 m koeficijent k1 je 0,5, za visinu do 10 m je 0,65, za visinu do 20 m - 0,85, a za ograde od 20 m i više 1,1 se uzima.

Ukupni izračunati gubitak toplote u prostoriji, W:

Qcalc \u003d Σ Qlimit + Qunf - Qlife

gdje je Σ Qlimit - ukupan gubitak topline kroz sva zaštitna kućišta prostorije;
Qinf je maksimalna potrošnja toplote za zagrevanje vazduha koji se infiltrira, uzeta iz proračuna prema formulama (2) u (1);
Qlife - sva proizvodnja topline iz kućanskih električnih uređaja, rasvjete i drugih mogućih izvora topline koji su prihvaćeni za kuhinje i stambene prostore u količini od 21 W po 1 m2 obračunske površine.

Vladivostok -24.
Vladimir -28.
Volgograd -25.
Vologda -31.
Voronjež -26.
Jekaterinburg -35.
Irkutsk -37.
Kazan -32.
Kalinjingrad -18
Krasnodar -19.
Krasnojarsk -40.
Moskva -28.
Murmansk -27.
Nižnji Novgorod -30.
Novgorod -27.
Novorossiysk -13.
Novosibirsk -39.
Omsk -37.
Orenburg -31.
Eagle -26.
Penza -29.
Perm -35.
Pskov -26.
Rostov -22.
Ryazan -27.
Samara -30.
Sankt Peterburg -26.
Smolensk -26.
Tver -29.
Tula -27.
Tyumen -37.
Uljanovsk -31.

Proračun gubitka topline kod kuće

Kuća gubi toplinu kroz omotač zgrade (zidovi, prozori, krov, temelji), ventilaciju i kanalizaciju. Glavni gubici toplote idu kroz omotač zgrade - 60-90% svih toplotnih gubitaka.

Proračun toplinskih gubitaka kod kuće potreban je, u najmanju ruku, kako bi se odabrao pravi kotao. Također možete procijeniti koliko će novca biti utrošeno na grijanje u planiranoj kući. Evo primjera proračuna za plinski i električni kotao. Takođe je moguće, zahvaljujući proračunima, analizirati finansijsku efikasnost izolacije, tj. razumjeti hoće li se troškovi ugradnje izolacije isplatiti uštedom goriva tokom vijeka trajanja izolacije.

Gubitak topline kroz ovojnice zgrade

Dat ću primjer proračuna za vanjske zidove dvokatne kuće.
1) Otpor prijenosa topline zida izračunavamo dijeljenjem debljine materijala sa njegovim koeficijentom toplinske provodljivosti. Na primjer, ako je zid izgrađen od tople keramike debljine 0,5 m s koeficijentom toplinske provodljivosti od 0,16 W / (m × ° C), tada dijelimo 0,5 sa 0,16:

0,5 m / 0,16 W / (m × °C) = 3,125 m 2 × °C / W

Mogu se uzeti koeficijenti toplotne provodljivosti građevinskih materijala.

2) Izračunajte ukupnu površinu vanjskih zidova. Evo pojednostavljenog primjera kvadratne kuće:

(10 m širine × 7 m visine × 4 strane) - (16 prozora × 2,5 m 2) = 280 m 2 - 40 m 2 = 240 m 2

3) Jedinicu dijelimo sa otporom prijenosa topline, čime se dobiva gubitak topline sa jednog kvadratnog metra zida na jedan stepen temperaturne razlike.

1 / 3,125 m2 ×°C/W = 0,32 W/m2 ×°C

4) Izračunajte toplotne gubitke zidova. Toplotni gubitak sa jednog kvadratnog metra zida množimo sa površinom zidova i temperaturnom razlikom unutar kuće i spolja. Na primjer, ako je +25°C unutra i -15°C vani, onda je razlika 40°C.

0,32 W / m 2 × ° C × 240 m 2 × 40 ° C = 3072 W

Ovaj broj predstavlja gubitak toplote zidova. Gubitak toplote se meri u vatima, tj. je snaga disipacije toplote.

5) U kilovat-satima je pogodnije razumjeti značenje gubitka topline. Za 1 sat kroz naše zidove sa temperaturnom razlikom od 40 ° C gubi se toplotna energija:

3072 W × 1 h = 3,072 kWh

Energija potrošena u 24 sata:

3072 W × 24 h = 73,728 kWh


Jasno je da je tokom perioda grijanja vrijeme drugačije, tj. temperaturna razlika se stalno menja. Stoga je za izračunavanje toplotnih gubitaka za cijeli grijni period potrebno u stavu 4. pomnožiti sa prosječnom temperaturnom razlikom za sve dane grijnog perioda.

Na primer, za 7 meseci grejnog perioda, prosečna temperaturna razlika između prostorije i ulice je bila 28 stepeni, što znači da je gubitak toplote kroz zidove za ovih 7 meseci u kilovat-satima:

0,32 W / m 2 × °C × 240 m 2 × 28 °C × 7 mjeseci × 30 dana × 24 h = 10838016 Wh = 10838 kWh

Broj je prilično "opipljiv". Na primjer, ako je grijanje bilo električno, tada možete izračunati koliko bi novca bilo potrošeno na grijanje množenjem dobivenog broja s troškom kWh. Možete izračunati koliko je novca potrošeno na grijanje na plin tako što ćete izračunati cijenu kWh energije iz plinskog kotla. Da biste to učinili, morate znati cijenu plina, kaloričnu vrijednost plina i efikasnost kotla.

Inače, u prošlom proračunu, umjesto prosječne temperaturne razlike, broja mjeseci i dana (ali ne sati, ostavljamo sat), bilo je moguće koristiti stepen-dan grijnog perioda - GSOP, neki informacije. Možete pronaći već izračunate GSOP-e za različite gradove Rusije i pomnožiti gubitak topline sa jednog kvadratnog metra s površinom zidova, ovim GSOP-ima i za 24 sata, dobijajući toplinske gubitke u kWh.

Slično kao i kod zidova, potrebno je izračunati vrijednosti gubitaka topline za prozore, ulazna vrata, krovove, temelje. Zatim sve zbrojite i dobijete vrijednost gubitka topline kroz sve ogradne konstrukcije. Za prozore, usput, neće biti potrebno saznati debljinu i toplinsku provodljivost, obično već postoji gotov otpor prijenosa topline prozora s dvostrukim staklom koji je izračunao proizvođač. Za pod (u slučaju pločastog temelja) temperaturna razlika neće biti prevelika, tlo ispod kuće nije tako hladno kao vanjski zrak.

Gubitak toplote kroz ventilaciju

Približan volumen dostupnog zraka u kući (volumen unutrašnjih zidova i namještaja se ne uzima u obzir):

10 m x 10 m x 7 m = 700 m 3

Gustina vazduha na +20°C 1,2047 kg/m 3 . Specifični toplotni kapacitet vazduha je 1,005 kJ/(kg×°C). Vazdušna masa u kući:

700 m 3 × 1,2047 kg / m 3 \u003d 843,29 kg

Recimo da se sav zrak u kući mijenja 5 puta dnevno (ovo je približan broj). Uz prosječnu razliku između unutrašnje i vanjske temperature od 28 °C za cijeli period grijanja, zagrijavanje dolaznog hladnog zraka će u prosjeku dnevno trošiti toplotnu energiju:

5 × 28 °C × 843,29 kg × 1,005 kJ/(kg×°C) = 118650,903 kJ

118650,903 kJ = 32,96 kWh (1 kWh = 3600 kJ)

One. Tokom perioda grijanja, uz pet izmjena zraka, kuća će kroz ventilaciju gubiti u prosjeku 32,96 kWh toplotne energije dnevno. Za 7 meseci grejnog perioda gubici energije će biti:

7 × 30 × 32,96 kWh = 6921,6 kWh

Gubitak toplote kroz kanalizaciju

Tokom perioda grijanja, voda koja ulazi u kuću je prilično hladna, na primjer, ima prosječnu temperaturu od + 7 ° C. Zagrijavanje vode je potrebno kada stanari peru suđe, kupaju se. Takođe, voda iz ambijentalnog vazduha u WC šolji se delimično zagreva. Svu toplotu koju primi voda stanari ispiru u kanalizaciju.

Recimo da porodica u kući potroši 15 m 3 vode mjesečno. Specifični toplotni kapacitet vode je 4,183 kJ/(kg×°C). Gustina vode je 1000 kg/m 3 . Pretpostavimo da se voda koja ulazi u kuću u prosjeku zagrijava do +30°C, tj. temperaturna razlika 23°C.

Shodno tome, mjesečni gubitak toplote kroz kanalizaciju će biti:

1000 kg/m 3 × 15 m 3 × 23°C × 4,183 kJ/(kg×°C) = 1443135 kJ

1443135 kJ = 400,87 kWh

Tokom 7 meseci grejnog perioda, stanovnici sipaju u kanalizaciju:

7 × 400,87 kWh = 2806,09 kWh

Zaključak

Na kraju treba sabrati primljene brojeve toplotnih gubitaka kroz omotač zgrade, ventilaciju i kanalizaciju. Dobijte približan ukupan broj gubitaka topline kod kuće.

Moram reći da su gubici topline kroz ventilaciju i kanalizaciju prilično stabilni, teško ih je smanjiti. Nećete se rjeđe oprati pod tušem ili loše provetravati kuću. Iako se djelomični gubitak topline kroz ventilaciju može smanjiti uz pomoć izmjenjivača topline.

Ako sam negdje pogriješio, napišite u komentarima, ali izgleda da sam sve provjerio nekoliko puta. Mora se reći da postoje mnogo složenije metode za izračunavanje toplinskih gubitaka, dodatni koeficijenti se uzimaju u obzir, ali njihov utjecaj je beznačajan.

Dodatak.
Proračun gubitka topline kod kuće može se izvršiti i pomoću SP 50.13330.2012 (ažurirana verzija SNiP 23-02-2003). Postoji dodatak D „Proračun specifične karakteristike potrošnje toplotne energije za grijanje i ventilaciju stambenih i javnih zgrada“, sam proračun će biti mnogo komplikovaniji, tamo se koristi više faktora i koeficijenata.


Prikazano je 25 najnovijih komentara. Prikaži sve komentare (54).





















Andrew Vladimirovich (11.01.2018 14:52)
Generalno, za obične smrtnike je sve u redu. Jedino što bih savjetovao, za one koji vole da ukažu na nepreciznosti, je da na početku članka navedu potpuniju formulu
Q=S*(tin-tout)*(1+∑β)*n/Ro i objasniti da će se (1+∑β)*n, uzimajući u obzir sve koeficijente, neznatno razlikovati od 1 i ne može uvelike iskriviti proračun gubitaka topline cjelokupnih ogradnih konstrukcija, tj. uzimamo kao osnovu formulu Q \u003d S * (tin-tout) * 1 / Ro. Ne slažem se sa proračunom ventilacionih toplotnih gubitaka, mislim drugačije, ja bih izračunao ukupan toplotni kapacitet čitavog volumena, a zatim ga pomnožio sa realnim množenjem. I dalje bih uzeo specifični toplotni kapacitet smrznutog vazduha (zagrejaćemo ulični vazduh), ali će biti pristojno veći. I bolje je uzeti toplinski kapacitet mješavine zraka odmah u W, jednak 0,28 W / (kg ° C).




Sekcije