Porovnanie tepelných strát domov z rôznych materiálov. Tepelné straty doma – kam teplo naozaj ide Vykurovanie a tepelné straty

Randiť úspora tepla je dôležitý parameter, ktorý sa berie do úvahy pri výstavbe obytných alebo kancelárskych priestorov. V súlade s SNiP 23-02-2003 "Tepelná ochrana budov" sa odpor prenosu tepla vypočíta pomocou jedného z dvoch alternatívnych prístupov:

• predpisujúci;
• Spotrebiteľ.

Na výpočet domácich vykurovacích systémov môžete použiť kalkulačku na výpočet vykurovania, tepelných strát doma.

Preskriptívny prístup- ide o normy pre jednotlivé prvky tepelnej ochrany budovy: obvodové steny, podlahy nad nevykurovanými priestormi, nátery a podhľady, okná, vchodové dvere a pod.

spotrebiteľský prístup(odpor prestupu tepla môže byť znížený vo vzťahu k normatívnej úrovni za predpokladu, že návrhová merná spotreba tepelnej energie na vykurovanie priestoru je pod normou).

Hygienické a hygienické požiadavky:

• Rozdiel medzi teplotami vzduchu vo vnútri a mimo miestnosti by nemal prekročiť určité prípustné hodnoty. Maximálny povolený teplotný rozdiel pre vonkajšiu stenu je 4°C. na krytinu a podkrovie 3°С a na zakrytie pivníc a podzemných priestorov 2°С.
• Teplota na vnútornom povrchu krytu musí byť nad teplotou rosného bodu.

Napríklad: pre Moskvu a Moskovský región je požadovaný tepelný odpor steny podľa spotrebiteľského prístupu 1,97 ° С m 2 /W a podľa normatívneho prístupu:

• pre trvalý domov 3,13 ° С m 2 / W.
• pre administratívne a iné verejné budovy vrátane stavieb na sezónne bývanie 2,55 ° С m 2 / W.

Z tohto dôvodu výber kotla alebo iných vykurovacích zariadení výlučne podľa parametrov uvedených v ich technickej dokumentácii. Mali by ste si položiť otázku, či bol váš dom postavený s prísnym dodržiavaním požiadaviek SNiP 23-02-2003.

Preto pre správny výber výkonu vykurovacieho kotla alebo vykurovacích zariadení je potrebné vypočítať skutočné tepelné straty vo vašej domácnosti. Obytný dom spravidla stráca teplo stenami, strechou, oknami, zemou a vetraním môže dochádzať k značným tepelným stratám.

Tepelné straty závisia najmä od:

• teplotný rozdiel v dome a na ulici (čím vyšší je rozdiel, tým vyššia je strata).
• tepelno-tieniace vlastnosti stien, okien, stropov, náterov.

Steny, okná, podlahy, majú určitú odolnosť proti úniku tepla, tepelno-tieniace vlastnosti materiálov sa hodnotia hodnotou tzv. odpor prestupu tepla.

Odolnosť proti prestupu tepla ukáže, koľko tepla prenikne štvorcovým metrom konštrukcie pri danom teplotnom rozdiele. Táto otázka môže byť formulovaná inak: aký teplotný rozdiel nastane, keď určité množstvo tepla prejde štvorcovým metrom plotov.

R = AT/q.

• q je množstvo tepla, ktoré unikne cez štvorcový meter povrchu steny alebo okna. Toto množstvo tepla sa meria vo wattoch na meter štvorcový (W / m 2);
• ΔT je rozdiel medzi teplotou na ulici a v miestnosti (°C);
• R je odpor prestupu tepla (°C / W / m 2 alebo ° C m 2 / W).

V prípadoch, keď hovoríme o viacvrstvovej štruktúre, odpor vrstiev sa jednoducho zráta. Napríklad odolnosť drevenej steny obloženej tehlou je súčtom troch odporov: tehlová a drevená stena a vzduchová medzera medzi nimi:

R(súčet)= R(drevo) + R(auto) + R(tehla)

Rozloženie teplôt a hraničné vrstvy vzduchu pri prestupe tepla stenou.

Výpočet tepelných strát sa vykonáva za najchladnejšie obdobie roka v období, ktorým je najchladnejší a najveternejší týždeň v roku. V stavebnej literatúre sa tepelný odpor materiálov často uvádza na základe daných podmienok a klimatickej oblasti (alebo vonkajšej teploty), kde sa váš dom nachádza.

Tabuľka odolnosti proti prestupu tepla rôznych materiálov

pri ΔT = 50 °С (T vonkajšie = -30 °С. Т vnútorné = 20 °С.)

Materiál steny a hrúbka	Odolnosť proti prestupu tepla Rm.
Tehlová stena hrúbky v 3 tehlách. (79 centimetrov) hrúbky v 2,5 tehlách. (67 centimetrov) hrúbky v 2 tehlách. (54 centimetrov) hrúbky v 1 tehle. (25 centimetrov)	0.592 0.502 0.405 0.187
Zrub Ø 25 Ø 20	0.550 0.440
Zrub Hrúbka 20 centimetrov Hrúbka 10 centimetrov	0.806 0.353
Rámová stena (doska + minerálna vlna + doska) 20 centimetrov
Stena z penového betónu 20 centimetrov 30 cm	0.476 0.709
Omietanie na tehly, betón. penový betón (2-3 cm)
Stropný (podkrovný) strop
drevené podlahy
Dvojité drevené dvere

Tabuľka tepelných strát okien rôznych prevedení pri ΔT = 50 °C (T out = -30 °C. T int. = 20 °C.)

typ okna R T q . W/m2 Q . Ut Konvenčné okno s dvojitým zasklením Okno s dvojitým zasklením (hrúbka skla 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 Dvojité zasklenie 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

Poznámka
. Párne čísla v symbole okna s dvojitým zasklením označujú vzduch
medzera v milimetroch;
. Písmená Ar znamenajú, že medzera nie je vyplnená vzduchom, ale argónom;
. Písmeno K znamená, že vonkajšie sklo má špeciálne priehľadné
tepelný ochranný náter.

Ako je zrejmé z vyššie uvedenej tabuľky, umožňujú to moderné okná s dvojitým zasklením znížiť tepelné straty okná sa takmer zdvojnásobili. Napríklad pri 10 oknách s rozmermi 1,0 m x 1,6 m môže úspora dosiahnuť až 720 kilowatthodín mesačne.

Pre správny výber materiálov a hrúbok stien aplikujeme tieto informácie na konkrétnom príklade.

Pri výpočte tepelných strát na m 2 sú zahrnuté dve veličiny:

• teplotný rozdiel ΔT.
• odpor prestupu tepla R.

Povedzme, že teplota v miestnosti je 20°C. a vonkajšia teplota bude -30 °C. V tomto prípade sa teplotný rozdiel ΔT bude rovnať 50 °C. Steny sú vyrobené z dreva s hrúbkou 20 cm, potom R = 0,806 ° C m 2 / W.

Tepelné straty budú 50 / 0,806 = 62 (W / m 2).

Zjednodušiť výpočet tepelných strát v referenčných knihách budov indikujú tepelné straty rôzne typy stien, stropov atď. pre niektoré hodnoty zimnej teploty vzduchu. Spravidla sa uvádzajú rôzne čísla rohové izby(ovplyvňuje to vírenie vzduchu prúdiaceho domom) a neuhlové, a tiež zohľadňuje rozdiel teplôt pre priestory prvého a vyššieho poschodia.

Tabuľka merných tepelných strát prvkov oplotenia budov (na 1 m 2 pozdĺž vnútorného obrysu stien) v závislosti od priemernej teploty najchladnejšieho týždňa v roku.

Charakteristický ploty vonkajšie teplota. °C Strata tepla. Ut 1. poschodie 2. poschodie rohu miestnosť Nehranaté miestnosť rohu miestnosť Nehranaté miestnosť Stena z 2,5 tehál (67 cm) s vnútorným omietka 24 -26 -28 -30 76 83 87 89 75 81 83 85 70 75 78 80 66 71 75 76 Stena z 2 tehál (54 cm) s vnútorným omietka 24 -26 -28 -30 91 97 102 104 90 96 101 102 82 87 91 94 79 87 89 91 Nasekaná stena (25 cm) s vnútorným opláštenie 24 -26 -28 -30 61 65 67 70 60 63 66 67 55 58 61 62 52 56 58 60 Nasekaná stena (20 cm) s vnútorným opláštenie 24 -26 -28 -30 76 83 87 89 76 81 84 87 69 75 78 80 66 72 75 77 Drevená stena (18 cm) s vnútorným opláštenie 24 -26 -28 -30 76 83 87 89 76 81 84 87 69 75 78 80 66 72 75 77 Drevená stena (10 cm) s vnútorným opláštenie 24 -26 -28 -30 87 94 98 101 85 91 96 98 78 83 87 89 76 82 85 87 Rámová stena (20 cm) s výplňou z keramzitu 24 -26 -28 -30 62 65 68 71 60 63 66 69 55 58 61 63 54 56 59 62 Stena z penového betónu (20 cm) s vnútorným omietka 24 -26 -28 -30 92 97 101 105 89 94 98 102 87 87 90 94 80 84 88 91

Poznámka. V prípade, že je za stenou vonkajšia nevykurovaná miestnosť (baldachýn, zasklená veranda a pod.), tak tepelné straty cez ňu budú 70% vypočítanej a ak je za touto nevykurovanou miestnosťou ďalšia vonkajšia miestnosť, potom bude tepelná strata 40 % vypočítanej hodnoty.

Tabuľka merných tepelných strát prvkov oplotenia budovy (na 1 m 2 po vnútornom obryse) v závislosti od priemernej teploty najchladnejšieho týždňa v roku.

Príklad 1

Rohová izba (1. poschodie)

Charakteristika izby:

• 1. poschodie.
• plocha miestnosti - 16 m 2 (5x3,2).
• výška stropu - 2,75 m.
• vonkajšie steny - dve.
• materiál a hrúbka vonkajších stien - drevo s hrúbkou 18 centimetrov je opláštené sadrokartónom a pokryté tapetou.
• okná - dve (výška 1,6 m. šírka 1,0 m) s dvojsklom.
• podlahy - drevené zateplené. suterén nižšie.
• nad podlahou podkrovia.
• návrhová vonkajšia teplota -30 °С.
• požadovaná teplota v miestnosti je +20 °C.

• Plocha vonkajších stien mínus okná: S steny (5+3,2)x2,7-2x1,0x1,6 = 18,94 m2.
• Plocha okien: S okná \u003d 2x1,0x1,6 \u003d 3,2 m 2
• Podlahová plocha: S podlaha \u003d 5x3,2 \u003d 16 m 2
• Plocha stropu: S strop \u003d 5x3,2 \u003d 16 m 2

Plocha vnútorných priečok nie je zahrnutá vo výpočte, pretože teplota je na oboch stranách priečky rovnaká, a preto teplo cez priečky neuniká.

Teraz vypočítajme tepelné straty každého z povrchov:

• Steny Q \u003d 18,94 x 89 \u003d 1686 wattov.
• Q okná \u003d 3,2 x 135 \u003d 432 wattov.
• Podlaha Q \u003d 16x26 \u003d 416 wattov.
• Q strop \u003d 16x35 \u003d 560 wattov.

Celková tepelná strata miestnosti bude: Q celkom \u003d 3094 W.

Treba si uvedomiť, že cez steny uniká oveľa viac tepla ako cez okná, podlahy a stropy.

Príklad 2

Strešná miestnosť (podkrovie)

Charakteristika izby:

• vyššie poschodie.
• plocha 16 m 2 (3,8x4,2).
• výška stropu 2,4 m.
• vonkajšie steny; dva sklony strechy (bridlica, pevný plášť. 10 cm minerálna vlna, obklad). štíty (trám hrúbky 10 cm obložený šindľom) a bočné priečky (rámová stena s výplňou keramzitu 10 cm).
• okná - 4 (dve na každom štíte), výška 1,6 m a šírka 1,0 m s dvojsklom.
• návrhová vonkajšia teplota -30°С.
• požadovaná izbová teplota +20°C.

• Plocha koncových vonkajších stien mínus okná: S koncové steny = 2x (2,4x3,8-0,9x0,6-2x1,6x0,8) = 12 m 2
• Plocha strešných svahov, ktoré ohraničujú miestnosť: S svahy. steny \u003d 2x1,0x4,2 \u003d 8,4 m 2
• Plocha bočných priečok: S bočná priečka = 2x1,5x4,2 = 12,6 m 2
• Plocha okien: S okná \u003d 4x1,6x1,0 \u003d 6,4 m 2
• Plocha stropu: S strop \u003d 2,6x4,2 \u003d 10,92 m 2

Ďalej vypočítame tepelné straty týchto povrchov, pričom je potrebné vziať do úvahy, že v tomto prípade teplo nebude odchádzať cez podlahu, pretože pod ňou sa nachádza teplá miestnosť. Tepelné straty pre steny počítame ako pre rohové miestnosti, tak aj pre stropné a bočné priečky zavádzame koeficient 70 percent, keďže nevykurované miestnosti sa nachádzajú za nimi.

• Koncové steny Q \u003d 12x89 \u003d 1068 W.
• Svahové steny Q \u003d 8,4 x 142 \u003d 1193 W.
• Bočný horák Q = 12,6x126x0,7 = 1111 W.
• Q okná \u003d 6,4 x 135 \u003d 864 wattov.
• Q strop \u003d 10,92x35x0,7 \u003d 268 wattov.

Celková tepelná strata miestnosti bude: Q celkom \u003d 4504 W.

Ako vidíme, teplá miestnosť na 1. poschodí stratí (resp. spotrebuje) oveľa menej tepla ako podkrovná izba s tenkými stenami a veľkou plochou zasklenia.

Aby bola táto miestnosť vhodná na zimné bývanie, je potrebné v prvom rade zatepliť steny, bočné priečky a okná.

Akýkoľvek obvodový povrch môže byť reprezentovaný ako viacvrstvová stena, ktorej každá vrstva má svoj vlastný tepelný odpor a svoj vlastný odpor voči prechodu vzduchu. Zrátaním tepelného odporu všetkých vrstiev dostaneme tepelný odpor celej steny. Tiež, ak zhrniete odpor voči priechodu vzduchu všetkých vrstiev, môžete pochopiť, ako stena dýcha. Najlepšia drevená stena by mala zodpovedať drevenej stene s hrúbkou 15 až 20 palcov. Nižšie uvedená tabuľka vám s tým pomôže.

Tabuľka odolnosti proti prestupu tepla a prestupu vzduchu rôznych materiálov ΔT=40 °C (Text. = -20 °C. T int. =20 °C.)

stenová vrstva	Hrúbka vrstva steny	Odpor vrstva steny prenášajúcej teplo		Odolať. Vzduch priepustnosť ekvivalentné k drevená stena hustý (cm)
			Ekvivalent tehla murivo hustý (cm)
Murivo z obyčajného hrúbka hlinenej tehly: 12 centimetrov 25 centimetrov 50 centimetrov 75 centimetrov	12 25 50 75	0.15 0.3 0.65 1.0	12 25 50 75	6 12 24 36
Murivo z hlinito-betónových tvárnic Hrúbka 39 cm s hustotou: 1000 kg/m3 1400 kg/m3 1800 kg/m3		1.0 0.65 0.45	75 50 34	17 23 26
Penový pórobetón hrúbky 30 cm hustota: 300 kg/m3 500 kg/m3 800 kg/m3		2.5 1.5 0.9	190 110 70	7 10 13
Brusoval hrubá stena (borovica) 10 centimetrov 15 centimetrov 20 centimetrov	10 15 20	0.6 0.9 1.2	45 68 90	10 15 20

Pre úplný obraz o tepelných stratách celej miestnosti je potrebné vziať do úvahy

1. Tepelné straty kontaktom základu so zamrznutou zemou spravidla predstavujú 15% tepelných strát cez steny prvého poschodia (berúc do úvahy zložitosť výpočtu).
2. Tepelné straty spojené s vetraním. Tieto straty sa vypočítavajú s prihliadnutím na stavebné predpisy (SNiP). Pre obytnú budovu je potrebná asi jedna výmena vzduchu za hodinu, to znamená, že počas tejto doby je potrebné dodať rovnaký objem čerstvého vzduchu. Straty spojené s vetraním budú teda o niečo menšie ako súčet tepelných strát pripadajúcich na plášť budovy. Ukazuje sa, že tepelné straty cez steny a zasklenia sú iba 40% a tepelné straty na vetranie päťdesiat percent. V európskych normách pre vetranie a izoláciu stien je pomer tepelných strát 30 % a 60 %.
3. Ak stena „dýcha“, ako stena z dreva alebo guľatiny s hrúbkou 15 - 20 centimetrov, teplo sa vracia späť. Tým sa znížia tepelné straty o 30 %. preto hodnotu tepelného odporu steny získanú pri výpočte treba vynásobiť 1,3 (resp. znížiť tepelné straty).

Keď zhrniete všetky tepelné straty doma, môžete pochopiť, aký výkon kotol a ohrievače potrebujú na pohodlné vykurovanie domu v najchladnejších a najveternejších dňoch. Takéto výpočty tiež ukážu, kde je „slabý článok“ a ako ho odstrániť pomocou dodatočnej izolácie.

Spotrebu tepla môžete vypočítať aj pomocou agregovaných ukazovateľov. Takže v 1-2 poschodových málo izolovaných domoch pri vonkajšej teplote -25 ° C je potrebných 213 W na 1 m 2 celkovej plochy a pri -30 ° C - 230 W. Pre dobre izolované domy bude toto číslo: pri -25 ° C - 173 W na m 2 celkovej plochy a pri -30 ° C - 177 W.

Na stratu presahu (podlahy na zemi bez izolácie) som prišiel aj SILNE veľa
pri tepelnej vodivosti betónu 1,8 vychádza sezóna 61491 kWh
Myslím, že priemerný teplotný rozdiel by sa nemal brať ako 4033 * 24, pretože Zem je stále teplejšia ako atmosférický vzduch

Pre podlahy bude teplotný rozdiel menší, vzduch vonku je -20 stupňov a zem pod podlahami môže byť +10 stupňov. To znamená, že pri teplote v dome 22 stupňov na výpočet tepelných strát v stenách bude teplotný rozdiel 42 stupňov a pre podlahy to bude súčasne iba 12 stupňov.

Takúto kalkuláciu som si urobil aj minulý rok, aby som si vybral ekonomicky opodstatnenú hrúbku izolácie. Ale urobil som zložitejší výpočet. Na internete som pre svoje mesto našiel štatistiku teplôt za predchádzajúci rok a v prírastkoch každé štyri hodiny. to znamená, že verím, že teplota je konštantná štyri hodiny. Pre každú teplotu určil koľko hodín v roku má táto teplota a vypočítal straty pre každú teplotu za ročné obdobie, samozrejme rozdelené na články, steny, podkrovie, podlaha, okná, vetranie. Pre podlahu som zobral teplotný rozdiel konštantných 15 stupňov, ako (mám suterén). Všetko som urobil v excelovej tabuľke. Nastavím hrúbku izolácie a hneď vidím výsledok.

Moje steny sú silikátové tehly 38 cm.Dom je dvojpodlažný plus podpivničený, plocha so suterénom je 200m2. m. Výsledky sú nasledovné:
Polystyrén 5 cm Úspora za sezónu bude 25919 rubľov, jednoduchá doba návratnosti (bez inflácie) je 12,8 roka.
Polystyrén 10 cm Úspory za sezónu budú 30 017 rubľov, jednoduchá doba návratnosti (bez inflácie) je 12,1 roka.
Polystyrén 15 cm Úspory za sezónu budú 31 690 rubľov, jednoduchá doba návratnosti (bez inflácie) je 12,5 roka.

Teraz si predstavme trochu iné číslo. porovnajte 10 cm a návratnosť ďalších 5 cm (až 15) k nim
Dodatočné úspory pri +5 cm sú teda asi 1 700 rubľov za sezónu. a dodatočné náklady na otepľovanie sú približne 31 500 rubľov, teda tieto dodatočné. 5 cm izolácie sa oplatí až po 19 rokoch. Nestojí to za to, aj keď pred výpočtami som bol odhodlaný urobiť 15 cm, aby som znížil prevádzkové náklady na plyn, ale teraz vidím, že ovčia koža nestojí za sviečku, doplňte. úspora 1700 rubľov ročne, to nie je vážne

Pre porovnanie, k prvým piatim cm navyše pridáme ďalších 5 cm, potom pridáme. úspora bude 4100 ročne, dod. stojí 31500, návratnosť 7,7 roka, to je už normálne. Urobím o 10 cm tenší, ale nechcem, nie vážne.

Áno, podľa mojich výpočtov som dostal nasledujúce výsledky
tehlová stena 38 cm plus 10 cm pena.
energeticky úsporné okná.
Strop 20 cm min.vlna (nerátal som dosky plus dve fólie a vzduchová medzera 5 cm a medzi stropom a dokončovacím stropom bude aj vzduchová medzera, straty budú znamenať ešte menej, ale zatial to neberiem do uvahy), podlaha penove dosky alebo co dalsich 10cm plus vetranie.

Celkové straty za rok sú 41 245 kW. h, je to približne 4 700 metrov kubických plynu za rok alebo tak 17 500 rubľov/ rok (1460 rubľov / mesiac) Zdá sa mi, že to dopadlo dobre. Chcem si spraviť svojpomocne aj výmenník na vetranie, inak som odhadoval 30-33% všetkých tepelných strát, to sú straty na vetranie, s týmto treba niečo riešiť., nechcem sedieť v korková krabica.

Presný výpočet tepelných strát doma je starostlivá a pomalá úloha. Na jeho výrobu sú potrebné počiatočné údaje vrátane rozmerov všetkých obvodových konštrukcií domu (steny, dvere, okná, stropy, podlahy).

Pre jednovrstvové a / alebo viacvrstvové steny, ako aj podlahy, sa koeficient prestupu tepla dá ľahko vypočítať vydelením tepelnej vodivosti materiálu hrúbkou jeho vrstvy v metroch. Pre viacvrstvovú štruktúru bude celkový koeficient prestupu tepla rovný prevrátenej hodnote súčtu tepelných odporov všetkých vrstiev. Pre okná môžete použiť tabuľku tepelných charakteristík okien.

Steny a podlahy ležiace na zemi sú vypočítané podľa zón, takže v tabuľke je potrebné pre každú z nich vytvoriť samostatné čiary a uviesť zodpovedajúci koeficient prestupu tepla. Rozdelenie do zón a hodnoty koeficientov sú uvedené v pravidlách pre meranie priestorov.

11. stĺpec. Základné tepelné straty. Tu sa automaticky vypočítajú hlavné tepelné straty na základe údajov zadaných v predchádzajúcich bunkách linky. Konkrétne sa používa teplotný rozdiel, plocha, koeficient prenosu tepla a koeficient polohy. Vzorec v bunke:

12. stĺpec. Orientačný doplnok. V tomto stĺpci sa automaticky vypočíta aditívum pre orientáciu. V závislosti od obsahu bunky Orientácia sa vloží príslušný koeficient. Vzorec na výpočet bunky vyzerá takto:

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))))))))

Tento vzorec vloží faktor do bunky takto:

• Východ - 0,1
• Juhovýchod - 0,05
• Juh - 0
• Juhozápad - 0
• Západ - 0,05
• Severozápad - 0,1
• Sever - 0,1
• Severovýchod - 0,1

13. stĺpec. Iná prísada. Tu zadáte súčiniteľ pridania pri výpočte podlahy alebo dverí v súlade s podmienkami v tabuľke:

14. stĺpec. Strata tepla. Tu je konečný výpočet tepelných strát plotu podľa čiary. Vzorec bunky:

V priebehu výpočtov môžete vytvárať bunky so vzorcami na sčítanie tepelných strát podľa miestností a odvodenie súčtu tepelných strát zo všetkých plotov domu.

Dochádza tiež k tepelným stratám v dôsledku infiltrácie vzduchu. Možno ich zanedbať, keďže sú do určitej miery kompenzované emisiami tepla z domácností a tepelnými ziskami zo slnečného žiarenia. Pre úplnejší a vyčerpávajúci výpočet tepelných strát môžete použiť metodiku opísanú v referenčnej príručke.

V dôsledku toho pre výpočet výkonu vykurovacieho systému zvyšujeme výsledné množstvo tepelných strát všetkých plotov domu o 15 - 30%.

Iné, jednoduchšie spôsoby výpočtu tepelných strát:

• rýchly výpočet v mysli približná metóda výpočtu;
• o niečo zložitejší výpočet pomocou koeficientov;
• najpresnejší spôsob výpočtu tepelných strát v reálnom čase;

Výpočet tepelných strát doma - základ vykurovacieho systému. Je potrebné aspoň vybrať správny kotol. Môžete tiež odhadnúť, koľko peňazí pôjde na vykurovanie v plánovanom dome, rozobrať finančnú efektívnosť zateplenia, t.j. pochopiť, či sa náklady na inštaláciu izolácie oplatia úsporou paliva počas životnosti izolácie. Veľmi často sa ľudia pri výbere výkonu vykurovacieho systému miestnosti riadia priemernou hodnotou 100 W na 1 m 2 plochy so štandardnou výškou stropu do troch metrov. Tento výkon však nie vždy postačuje na úplné doplnenie tepelných strát. Stavby sa líšia zložením stavebných materiálov, ich objemom, umiestnením v rôznych klimatických pásmach atď. Pre kompetentný výpočet tepelnej izolácie a výber výkonu vykurovacích systémov je potrebné vedieť o skutočných tepelných stratách doma. Ako ich vypočítať - povieme v tomto článku.

Základné parametre pre výpočet tepelných strát

Tepelná strata každej miestnosti závisí od troch základných parametrov:

• objem miestnosti - zaujíma nás objem vzduchu, ktorý je potrebné zohriať
• teplotný rozdiel medzi vnútorným a vonkajším prostredím miestnosti - čím je rozdiel väčší, tým rýchlejšie dochádza k výmene tepla a vzduch stráca teplo
• tepelná vodivosť obvodových konštrukcií - schopnosť stien, okien udržať teplo

Najjednoduchší výpočet tepelných strát

Qt (kWh) = (100 W/m2 x S (m2) x K1 x K2 x K3 x K4 x K5 x K6 x K7)/1 000

Tento vzorec na výpočet tepelných strát podľa agregovaných ukazovateľov, ktoré sú založené na spriemerovaných podmienkach 100 W na 1 meter štvorcový. Kde sú hlavné vypočítané ukazovatele pre výpočet vykurovacieho systému tieto hodnoty:

Qt- tepelný výkon navrhovaného ohrievača na odpadový olej, kW / h.

100 W/m2- merná hodnota tepelných strát (65-80 wattov/m2). Zahŕňa únik tepelnej energie jej absorpciou oknami, stenami, stropom, podlahou; netesnosti vetraním a netesnosti v miestnosti a iné netesnosti.

S- plocha miestnosti;

K1- koeficient tepelnej straty okna:

• konvenčné zasklenie K1=1,27
• dvojsklo K1=1,0
• trojsklo K1=0,85;

K2- koeficient tepelnej straty stien:

• slabá tepelná izolácia K2=1,27
• stena z 2 tehál alebo izolácia hrúbky 150 mm K2 = 1,0
• dobrá tepelná izolácia K2=0,854

K3 pomer plôch okien a podlahy:

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

K4- koeficient vonkajšej teploty:

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

K5- počet stien smerujúcich von:

• jedna - K5 = 1,1
• dve K5 = 1,2
• tri K5 = 1,3
• štyri K5 = 1,4;

K6- typ izby, ktorá sa nachádza nad vypočítanou:

• studené podkrovie K6=1,0
• teplé podkrovie K6=0,9
• vykurovaná miestnosť K6-0,8;

K7- výška miestnosti:

• 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.

Zjednodušený výpočet tepelných strát v domácnosti

Qt = (V x ∆t x k)/860; (kW)

V- objem miestnosti (metre kubické)
∆t- teplotná delta (vonkajšia a vnútorná)
k- disperzný koeficient

• k= 3,0-4,0 - bez tepelnej izolácie. (Zjednodušená drevená konštrukcia alebo konštrukcia z vlnitého plechu).
• k \u003d 2,0-2,9 - malá tepelná izolácia. (Zjednodušená konštrukcia budovy, jednoduché murivo, zjednodušená konštrukcia okien a strechy).
• k \u003d 1,0-1,9 - priemerná tepelná izolácia. (Štandardná konštrukcia, dvojité murivo, málo okien, štandardná strecha).
• k \u003d 0,6-0,9 - vysoká tepelná izolácia. (Vylepšená konštrukcia, tehlové steny s dvojitou izoláciou, málo okien s dvojitými sklami, hrubý podklad, kvalitná tepelne izolačná strecha).

V tomto vzorci sa disperzný koeficient berie do úvahy veľmi podmienene a nie je úplne jasné, ktoré koeficienty sa majú použiť. V klasike má vzácna moderná izba, vyrobená z moderných materiálov v súlade so súčasnými normami, uzatváracie štruktúry s koeficientom rozptylu viac ako jedna. Pre podrobnejšie pochopenie metodiky výpočtu ponúkame nasledujúce presnejšie metódy.

Okamžite upozorňujem na skutočnosť, že uzatváracie štruktúry vo všeobecnosti nie sú homogénne v štruktúre, ale zvyčajne pozostávajú z niekoľkých vrstiev. Príklad: škrupina = omietka + škrupina + vonkajšia úprava. Tento dizajn môže zahŕňať aj uzavreté vzduchové medzery (príklad: dutiny vo vnútri tehál alebo blokov). Vyššie uvedené materiály majú navzájom odlišné tepelné vlastnosti. Hlavnou takouto charakteristikou konštrukčnej vrstvy je jej odpor prestupu tepla R.

q- je to množstvo tepla, ktoré stratí štvorcový meter ohradenej plochy (zvyčajne merané vo W / m2)

∆T- rozdiel medzi teplotou vo vnútri vypočítanej miestnosti a teplotou vonkajšieho vzduchu (teplota najchladnejšieho päťdňového obdobia °C pre klimatickú oblasť, v ktorej sa vypočítaná budova nachádza).

Vnútorná teplota v priestoroch sa v zásade meria:

• Obytný priestor 22C
• Nebytové 18C
• Zóny vodných procedúr 33С

Pokiaľ ide o viacvrstvovú štruktúru, odpory vrstiev konštrukcie sa sčítavajú. Samostatne chcem zamerať vašu pozornosť na vypočítaný koeficient tepelná vodivosť materiálu vrstvy λ W/(m°C). Keďže výrobcovia materiálov to najčastejšie označujú. S vypočítaným koeficientom tepelnej vodivosti materiálu konštrukčnej vrstvy môžeme ľahko získať odolnosť proti prestupu tepla vrstvy:

δ - hrúbka vrstvy, m;

λ - vypočítaný súčiniteľ tepelnej vodivosti materiálu vrstvy konštrukcie s prihliadnutím na prevádzkové podmienky obvodových konštrukcií, W / (m2 °C).

Na výpočet tepelných strát cez obvodové plášte budovy teda potrebujeme:

1. Odolnosť konštrukcií proti prestupu tepla (ak je konštrukcia viacvrstvová, potom vrstvy Σ R)R
2. Rozdiel medzi teplotou vo vypočítanej miestnosti a na ulici (teplota najchladnejšieho päťdňového obdobia je °C.). ∆T
3. Plocha oplotenia F (samostatné steny, okná, dvere, strop, podlaha)
4. Orientácia budovy vzhľadom na svetové strany.

Vzorec na výpočet tepelných strát plotu vyzerá takto:

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

Qlimit- tepelné straty plášťom budovy, W
Rogr– odolnosť voči prenosu tepla, m.sq.°C/W; (Ak existuje niekoľko vrstiev, potom ∑ Rlimit vrstiev)
Fogr- plocha uzatváracej konštrukcie, m;
n- súčiniteľ kontaktu plášťa budovy s vonkajším vzduchom.

Typ plášťa budovy	Koeficient n
1. Vonkajšie steny a obklady (vrátane vetraných vonkajším vzduchom), podkrovné podlahy (so strechou z kusových materiálov) a nad príjazdovými cestami; stropy nad studeným (bez obvodových stien) podzemím v Severnej stavebno-klimatickej zóne
2. Stropy nad chladnými pivnicami komunikujúce s vonkajším vzduchom; podkrovné podlahy (so strechou vyrobenou z valcovaných materiálov); stropy nad studeným (s obvodovými stenami) podzemím a studenými podlahami v severnej stavebno-klimatickej zóne
3. Stropy nad nevykurovanými pivnicami so svetlíkmi v stenách
4. Stropy nad nevykurovanými pivnicami bez svetelných otvorov v stenách, umiestnené nad úrovňou terénu
5. Stropy nad nevykurovanými technickými podzemnými priestormi umiestnenými pod úrovňou terénu

(1+∑b) – dodatočné tepelné straty ako podiel na hlavných stratách. Dodatočné tepelné straty b cez plášť budovy by sa mali brať ako zlomok hlavných strát:

a) v priestoroch akéhokoľvek účelu vonkajšími zvislými a šikmými (zvislá projekcia) stenami, dverami a oknami orientovanými na sever, východ, severovýchod a severozápad - vo výške 0,1, juhovýchod a západ - vo výške 0,05; v rohových miestnostiach navyše - 0,05 za každú stenu, dvere a okno, ak jeden z plotov smeruje na sever, východ, severovýchod a severozápad, a 0,1 - v ostatných prípadoch;

b) v priestoroch vyvinutých pre štandardný dizajn, cez steny, dvere a okná smerujúce do ktoréhokoľvek zo svetových strán, vo výške 0,08 s jednou vonkajšou stenou a 0,13 pre rohové priestory (okrem obytných) a vo všetkých obytných priestoroch - 0,13;

c) cez nevykurované podlahy prvého poschodia nad studeným podzemným podlažím budov v priestoroch s predpokladanou vonkajšou teplotou mínus 40 °C a nižšie (parametre B) - vo výške 0,05,

d) vonkajšími dverami, ktoré nie sú vybavené vzduchovými alebo vzducho-tepelnými clonami, s výškou budovy H, m, od priemernej plánovanej nadmorskej výšky zeme po vrchol odkvapu, stred výfukových otvorov svietidla alebo ústie šachty vo výške: 0,2 N - pre trojité dvere s dvomi predsieňmi medzi nimi; 0,27 H - pre dvojité dvere s predsieňami medzi nimi; 0,34 H - pre dvojkrídlové dvere bez predsiene; 0,22 H - pre jednokrídlové dvere;

e) cez vonkajšie brány nevybavené vzduchovými a vzducho-tepelnými clonami - v množstve 3 v prípade absencie zádveria a v množstve 1 - v prípade prítomnosti zádveria pri bráne.

V prípade letných a náhradných vonkajších dverí a brán by sa dodatočné tepelné straty podľa písmen „d“ a „e“ nemali brať do úvahy.

Samostatne berieme taký prvok, ako je podlaha na zemi alebo na polenách. Sú tu funkcie. Podlaha alebo stena, ktorá neobsahuje izolačné vrstvy vyrobené z materiálov s koeficientom tepelnej vodivosti λ menším alebo rovným 1,2 W / (m ° C), sa nazýva neizolovaná. Odpor prestupu tepla takejto podlahy sa zvyčajne označuje ako Rn.p, (m2 °C) / W. Pre každú zónu neizolovanej podlahy sú uvedené štandardné hodnoty odolnosti proti prestupu tepla:

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

Prvé tri zóny sú pásy umiestnené rovnobežne s obvodom vonkajších stien. Zvyšok územia patrí do štvrtej zóny. Šírka každej zóny je 2 m. Začiatok prvej zóny sa nachádza na križovatke podlahy s vonkajšou stenou. Ak neizolovaná podlaha prilieha k stene zakopanej v zemi, potom sa začiatok prenesie na hornú hranicu prestupu steny. Ak sú v štruktúre podlahy umiestnené na zemi izolačné vrstvy, nazýva sa to izolovaná a jej odolnosť proti prenosu tepla Rу.p, (m2 оС) / W je určená vzorcom:

Ru.p. = Rn.p. + Σ (γc.s. / λc.s)

Rn.p- odolnosť proti prestupu tepla uvažovanej zóny neizolovanej podlahy, (m2 °C) / W;
yy.s- hrúbka izolačnej vrstvy, m;
λu.s- súčiniteľ tepelnej vodivosti materiálu izolačnej vrstvy, W / (m ° C).

Pre podlahu z guľatiny sa odpor prestupu tepla Rl, (m2 °C) / W vypočíta podľa vzorca:

Rl \u003d 1,18 * Ry.p

Tepelné straty každej obvodovej konštrukcie sa posudzujú samostatne. Množstvo tepelných strát cez obvodové konštrukcie celej miestnosti bude súčtom tepelných strát každou obvodovou konštrukciou miestnosti. Je dôležité nenechať sa zmiasť pri meraniach. Ak sa namiesto (W) objaví (kW) alebo všeobecne (kcal), dostanete nesprávny výsledok. Namiesto stupňov Celzia (°C) môžete neúmyselne uviesť aj Kelviny (K).

Pokročilý výpočet tepelných strát domu

Vykurovaním v občianskych a bytových budovách tepelné straty priestorov pozostávajú z tepelných strát rôznymi obvodovými konštrukciami, ako sú okná, steny, stropy, podlahy, ako aj spotrebou tepla na ohrev vzduchu, ktorý preniká netesnosťami v ochranných konštrukciách (obvodových konštrukciách). danej miestnosti. V priemyselných budovách existujú aj iné druhy tepelných strát. Výpočet tepelných strát miestnosti sa robí pre všetky obvodové konštrukcie všetkých vykurovaných miestností. Tepelné straty vnútornými konštrukciami sa nemusia brať do úvahy, ak rozdiel teplôt v nich s teplotou susedných miestností je do 3C. Tepelné straty obvodovým plášťom budovy sa vypočítajú podľa nasledujúceho vzorca W:

Qlimit = F (cín - tnB) (1 + Σ β) n / R®

tnB- teplota vonkajšieho vzduchu, °C;
tvn- teplota v miestnosti, °C;
F je plocha ochrannej konštrukcie, m2;
n- koeficient, ktorý zohľadňuje polohu plotu alebo ochrannej konštrukcie (jej vonkajšieho povrchu) vzhľadom na vonkajší vzduch;
β - dodatočné tepelné straty, podiely z hlavných;
Ro- odolnosť proti prestupu tepla, m2 °C / W, ktorá je určená nasledujúcim vzorcom:

Rо = 1/ αв + Σ (δі / λі) + 1/ αн + Rv.p., kde

αv - koeficient tepelnej absorpcie plotu (jeho vnútorného povrchu), W / m2 o C;
λі a δі sú návrhový koeficient tepelnej vodivosti pre materiál danej vrstvy konštrukcie a hrúbka tejto vrstvy;
αn - súčiniteľ prestupu tepla plota (jeho vonkajšieho povrchu), W/ m2 o C;
Rv.n - v prípade uzavretej vzduchovej medzery v konštrukcii jej tepelný odpor, m2 o C / W (viď tabuľka 2).
Koeficienty αн a αв sú akceptované podľa SNiP a pre niektoré prípady sú uvedené v tabuľke 1;
δі - zvyčajne priradené podľa úlohy alebo určené z výkresov obklopujúcich štruktúr;
λі - prevzaté z adresárov.

Tabuľka 1. Koeficienty absorpcie tepla αv a koeficienty prestupu tepla αn

Povrch obvodového plášťa budovy	αw, W/m2 o C	αn, W/m2 alebo С
Vnútorný povrch podláh, stien, hladkých stropov
Povrch vonkajších stien, nepodkrovné stropy
Podkrovné podhľady a podhľady nad nevykurovanými pivnicami so svetelnými otvormi
Stropy nad nevykurovanými pivnicami bez svetelných otvorov

Tabuľka 2. Tepelný odpor uzavretých vzduchových priestorov Rv.n, m2 o C / W

Hrúbka vzduchovej vrstvy, mm	Horizontálne a vertikálne vrstvy s tepelným tokom zdola nahor		Horizontálna medzivrstva s tepelným tokom zhora nadol
	Pri teplote v priestore vzduchovej medzery

Pre dvere a okná sa odpor prenosu tepla počíta veľmi zriedkavo, ale častejšie sa berie v závislosti od ich konštrukcie podľa referenčných údajov a SNiP. Plochy plotov na výpočty sa spravidla určujú podľa stavebných výkresov. Teplota tvn pre obytné budovy sa vyberá z prílohy i, tnB - z prílohy 2 SNiP v závislosti od polohy staveniska. Dodatočné tepelné straty sú uvedené v tabuľke 3, koeficient n - v tabuľke 4.

Tabuľka 3. Dodatočné tepelné straty

Oplotenie, jeho typ	Podmienky	Dodatočné tepelné straty β
Okná, dvere a vonkajšie vertikálne steny:	orientácia severozápad východ, sever a severovýchod
	západ a juhovýchod
Vonkajšie dvere, dvere so zádverím 0,2 N bez vzduchovej clony vo výške budovy H, m	trojité dvere s dvoma zádveriami
	dvojkrídlové dvere so zádverím
Rohové miestnosti voliteľné pre okná, dvere a steny	jeden z plotov je orientovaný na východ, sever, severozápad alebo severovýchod
	iné prípady

Tabuľka 4. Hodnota koeficientu n, ktorý zohľadňuje polohu plotu (jeho vonkajší povrch)

Spotreba tepla na ohrev vonkajšieho infiltrujúceho vzduchu vo verejných a bytových budovách pre všetky typy priestorov je stanovená dvomi výpočtami. Prvý výpočet určuje spotrebu tepelnej energie Qі na ohrev vonkajšieho vzduchu, ktorý vstupuje do i-tej miestnosti v dôsledku prirodzeného odsávania. Druhý výpočet určuje spotrebu tepelnej energie Qі na ohrev vonkajšieho vzduchu, ktorý preniká do danej miestnosti netesnosťami plotov v dôsledku vetra a (alebo) tepelného tlaku. Pre výpočet sa najväčšie tepelné straty vezmú z tých, ktoré sú určené nasledujúcimi rovnicami (1) a (alebo) (2).

Qi = 0,28 l ρn s (cín – tnB) (1)

L, m3/h c - prietok vzduchu odvádzaného z priestorov, pre obytné budovy 3 m3 / hod na 1 m2 plochy obytných priestorov vrátane kuchýň;
s– merná tepelná kapacita vzduchu (1 kJ /(kg oC));
ρn– hustota vzduchu mimo miestnosti, kg/m3.

Merná hmotnosť vzduchu γ, N/m3, jeho hustota ρ, kg/m3 sa určuje podľa vzorcov:

γ= 3463/ (273 +t) , ρ = γ / g , kde g = 9,81 m/s2, t, ° s je teplota vzduchu.

Spotreba tepla na ohrev vzduchu, ktorý vstupuje do miestnosti rôznymi netesnosťami v ochranných konštrukciách (ploty) v dôsledku vetra a tepelného tlaku, sa určuje podľa vzorca:

Qі = 0,28 Gі s (cín – tnB) k, (2)

kde k je koeficient, ktorý zohľadňuje protiprúd tepla, pre balkónové dvere a okná s oddelenou väzbou sa berie 0,8, pre jednoduché a dvojité okná - 1,0;
Gі je rýchlosť prúdenia vzduchu prenikajúceho (infiltrujúceho) cez ochranné konštrukcie (obklopujúce konštrukcie), kg/h.

Pre balkónové dvere a okná je hodnota Gі určená:

Gi = 0,216 Σ F Δ Рі 0,67 / Ri, kg/h

kde Δ Рі je rozdiel v tlaku vzduchu na vnútorných Рвн a vonkajších Рн povrchoch dverí alebo okien, Pa;
Σ F, m2 - odhadovaná plocha všetkých plotov budovy;
Ri, m2 h/kg - vzduchová priepustnosť tohto plotu, ktorú možno akceptovať v súlade s dodatkom 3 SNiP. V panelových budovách je navyše určený prídavný prúd vzduchu, ktorý sa infiltruje cez netesné spoje panelov.

Hodnota Δ Рі je určená z rovnice, Pa:

Δ Рі= (H - hі) (γн - γin) + 0,5 ρн V2 (сe,n - ce,р) k1 - ріnt,
kde H, m - výška budovy od nulovej úrovne po ústie vetracej šachty (v nepodkrovných budovách sa ústie zvyčajne nachádza 1 m nad strechou a v budovách s podkrovím - 4–5 m nad podkrovný strop);
hі, m - výška od nulovej úrovne po hornú časť balkónových dverí alebo okien, pre ktoré sa vypočítava prietok vzduchu;
γn, γin – merné hmotnosti vonkajšieho a vnútorného vzduchu;
ce, ru ce, n - aerodynamické koeficienty pre záveternú a náveternú plochu budovy, resp. Pre pravouhlé budovy ce,p = -0,6, ce,n= 0,8;

V, m / s - rýchlosť vetra, ktorá sa berie na výpočet v súlade s dodatkom 2;
k1 je koeficient, ktorý zohľadňuje závislosť tlaku vetra a výšky budovy;
ріnt, Pa - podmienene konštantný tlak vzduchu, ku ktorému dochádza, keď je ventilácia prevádzkovaná s núteným impulzom, pri výpočte obytných budov ріnt možno ignorovať, pretože sa rovná nule.

Pre ploty s výškou do 5,0 m je koeficient k1 0,5, s výškou do 10 m 0,65, s výškou do 20 m - 0,85 a pre ploty nad 20 m 1,1. je zabraný.

Celková vypočítaná tepelná strata v miestnosti, W:

Qcalc \u003d Σ Qlimit + Qunf - Qlife

kde Σ Qlimit - celkové tepelné straty cez všetky ochranné kryty miestnosti;
Qinf je maximálna spotreba tepla na ohrev vzduchu, ktorý je infiltrovaný, prevzatá z výpočtov podľa vzorcov (2) u (1);
Qlife - všetka výroba tepla z domácich elektrospotrebičov, osvetlenia a iných možných zdrojov tepla, ktoré sú akceptované pre kuchyne a obytné miestnosti v množstve 21 W na 1 m2 výpočtovej plochy.

Vladivostok -24.
Vladimír -28.
Volgograd -25.
Vologda -31.
Voronež -26.
Jekaterinburg - 35.
Irkutsk -37.
Kazaň -32.
Kaliningrad -18
Krasnodar -19.
Krasnojarsk -40.
Moskva -28.
Murmansk -27.
Nižný Novgorod -30.
Novgorod -27.
Novorossijsk -13.
Novosibirsk -39.
Omsk -37.
Orenburg -31.
Orol -26.
Penza -29.
Trvalá -35.
Pskov -26.
Rostov -22.
Riazaň -27.
Samara - 30.
Petrohrad -26.
Smolensk -26.
Tver -29.
Tula -27.
Ťumen -37.
Uljanovsk -31.

Výpočet tepelných strát doma

Dom stráca teplo plášťom budovy (steny, okná, strecha, základy), vetraním a kanalizáciou. Hlavné tepelné straty idú cez plášť budovy - 60-90% všetkých tepelných strát.

Výpočet tepelných strát doma je potrebný minimálne na výber správneho kotla. Môžete tiež odhadnúť, koľko peňazí pôjde na vykurovanie v plánovanom dome. Tu je príklad výpočtu pre plynový kotol a elektrický kotol. Taktiež je možné vďaka výpočtom rozobrať finančnú efektívnosť zateplenia, t.j. pochopiť, či sa náklady na inštaláciu izolácie oplatia úsporou paliva počas životnosti izolácie.

Tepelné straty obvodovými plášťami budov

Uvediem príklad výpočtu pre vonkajšie steny dvojposchodového domu.

1) Odpor prestupu tepla steny vypočítame tak, že hrúbku materiálu vydelíme jeho súčiniteľom tepelnej vodivosti. Napríklad, ak je stena postavená z teplej keramiky s hrúbkou 0,5 m s tepelnou vodivosťou 0,16 W / (m × ° C), potom vydelíme 0,5 0,16: 0,5 m / 0,16 W / (m × ° C) = 3,125 m 2 × ° C / W Súčiniteľ tepelnej vodivosti stavebných materiálov je možné vziať.

2) Vypočítajte celkovú plochu vonkajších stien. Tu je zjednodušený príklad štvorcového domu: (10 m šírka × 7 m výška × 4 strany) - (16 okien × 2,5 m 2) = 280 m 2 - 40 m 2 = 240 m 2

3) Jednotku vydelíme odolnosťou proti prestupu tepla, čím získame tepelné straty z jedného štvorcového metra steny na jeden teplotný rozdiel. 1 / 3,125 m2 × °C/W = 0,32 W/m2 × °C

4) Vypočítajte tepelné straty stien. Tepelnú stratu z jedného štvorcového metra steny vynásobíme plochou stien a rozdielom teplôt vo vnútri domu a vonku. Napríklad, ak je +25°C vnútri a -15°C vonku, potom je rozdiel 40°C. 0,32 W/m2 × °C × 240 m2 × 40 °C = 3072 W Toto číslo je tepelná strata stien. Tepelné straty sa merajú vo wattoch, t.j. je výkon rozptylu tepla.

5) V kilowatthodinách je vhodnejšie pochopiť význam tepelných strát. Počas 1 hodiny cez naše steny s teplotným rozdielom 40 ° C sa stráca tepelná energia: 3072 W × 1 h = 3,072 kWh Spotreba energie za 24 hodín: 3072 W × 24 h = 73,728 kWh

Je jasné, že počas vykurovacieho obdobia je počasie iné, t.j. teplotný rozdiel sa neustále mení. Pre výpočet tepelnej straty za celé vykurovacie obdobie je preto potrebné v odseku 4 vynásobiť priemerným rozdielom teplôt za všetky dni vykurovacieho obdobia.

Napríklad za 7 mesiacov vykurovacieho obdobia bol priemerný teplotný rozdiel medzi miestnosťou a ulicou 28 stupňov, čo znamená, že tepelné straty cez steny za týchto 7 mesiacov v kilowatthodinách:

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

Číslo je celkom „hmatateľné“. Ak by bolo vykurovanie napríklad elektrické, potom si môžete vypočítať, koľko peňazí by sa minulo na vykurovanie, vynásobením výsledného čísla nákladmi na kWh. Koľko peňazí sa minulo na plynové kúrenie si môžete vypočítať výpočtom nákladov na kWh energie z plynového kotla. K tomu potrebujete poznať náklady na plyn, výhrevnosť plynu a účinnosť kotla.

Mimochodom, v poslednom výpočte bolo možné namiesto priemerného teplotného rozdielu, počtu mesiacov a dní (nie hodín, nechávame hodiny), použiť denostupeň vykurovacieho obdobia - GSOP, niektoré informácie. Môžete nájsť už vypočítané GSOP pre rôzne mestá Ruska a vynásobiť tepelné straty z jedného štvorcového metra plochou stien, týmito GSOP a po dobu 24 hodín, čím získate tepelné straty v kWh.

Podobne ako pri stenách je potrebné vypočítať hodnoty tepelných strát pre okná, vchodové dvere, strechy, základy. Potom všetko zhrňte a získajte hodnotu tepelných strát cez všetky obklopujúce konštrukcie. Pri oknách mimochodom nebude potrebné zisťovať hrúbku a tepelnú vodivosť, väčšinou je už hotový výrobcom prepočítaný odpor prestupu tepla okna s dvojitým zasklením. Pre podlahu (v prípade doskového základu) nebude teplotný rozdiel príliš veľký, zem pod domom nie je taká studená ako vonkajší vzduch.

Tepelné straty vetraním

Približný objem dostupného vzduchu v dome (objem vnútorných stien a nábytku sa neberie do úvahy):

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

Hustota vzduchu pri +20°C 1,2047 kg/m3. Merná tepelná kapacita vzduchu je 1,005 kJ/(kg×°C). Hmotnosť vzduchu v dome:

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

Povedzme, že všetok vzduch v dome sa vymení 5-krát denne (toto je približné číslo). Pri priemernom rozdiele medzi vnútornou a vonkajšou teplotou 28 °C za celé vykurovacie obdobie spotrebuje ohrev privádzaného studeného vzduchu v priemere tepelnú energiu za deň:

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

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

Tie. počas vykurovacieho obdobia pri piatich výmenách vzduchu dom stratí vetraním v priemere 32,96 kWh tepelnej energie za deň. Za 7 mesiacov vykurovacieho obdobia budú energetické straty:

7 × 30 × 32,96 kWh = 6921,6 kWh

Tepelné straty cez kanalizáciu

Počas vykurovacieho obdobia je voda vstupujúca do domu dosť studená, napríklad má priemernú teplotu + 7 ° C. Ohrev vody je potrebný, keď obyvatelia umývajú riad, kúpajú sa. Taktiež sa čiastočne ohrieva voda z okolitého vzduchu v záchodovej mise. Všetko teplo prijaté vodou obyvatelia odvádzajú do kanalizácie.

Povedzme, že rodina v dome spotrebuje mesačne 15 m 3 vody. Merná tepelná kapacita vody je 4,183 kJ/(kg×°C). Hustota vody je 1000 kg/m 3 . Predpokladajme, že voda vstupujúca do domu sa v priemere ohreje na +30°C, t.j. teplotný rozdiel 23°C.

Preto budú tepelné straty kanalizáciou za mesiac:

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

1443135 kJ = 400,87 kWh

Počas 7 mesiacov vykurovacieho obdobia obyvatelia nalejú do kanalizácie:

7 × 400,87 kWh = 2806,09 kWh

Záver

Na záver je potrebné spočítať prijaté čísla tepelných strát cez plášť budovy, vetranie a kanalizáciu. Získajte približný celkový počet tepelných strát doma.

Musím povedať, že tepelné straty vetraním a kanalizáciou sú pomerne stabilné, je ťažké ich znížiť. Nebudete sa menej často umývať v sprche alebo zle vetrať dom. Aj keď čiastočne tepelné straty vetraním možno znížiť pomocou výmenníka tepla.

Ak som sa niekde pomýlil, napíšte do komentárov, ale zdá sa, že som si všetko skontroloval niekoľkokrát. Treba povedať, že existujú oveľa zložitejšie metódy na výpočet tepelných strát, zohľadňujú sa dodatočné koeficienty, ale ich vplyv je zanedbateľný.

Doplnenie.
Výpočet tepelných strát doma je možné vykonať aj pomocou SP 50.13330.2012 (aktualizovaná verzia SNiP 23-02-2003). Je tam príloha D „Výpočet mernej charakteristiky spotreby tepelnej energie na vykurovanie a vetranie bytových a verejných budov“, samotný výpočet bude oveľa komplikovanejší, je tam použitých viac faktorov a koeficientov.

Zobrazí sa 25 najnovších komentárov. Zobraziť všetky komentáre (54).

Andrej Vladimirovič (11.01.2018 14:52) Vo všeobecnosti je pre obyčajných smrteľníkov všetko v poriadku. Jediné, čo by som poradil tým, ktorí radi poukazujú na nepresnosti, je uviesť úplnejší vzorec na začiatku článku Q=S*(tin-tout)*(1+∑β)*n/Rо a vysvetlite, že (1+∑β)*n, berúc do úvahy všetky koeficienty, sa bude mierne líšiť od 1 a nemôže výrazne skresliť výpočet tepelných strát celých obvodových konštrukcií, t.j. berieme ako základ vzorec Q \u003d S * (tin-tout) * 1 / Ro. Nesúhlasím s výpočtom tepelných strát vetraním, myslím si to inak, ja by som vypočítal celkovú tepelnú kapacitu celého objemu a potom to vynásobil reálnym násobkom. Ešte by som bral mernú tepelnú kapacitu mrazivého vzduchu (zohrejeme vzduch ulice), ale bude slušne vyššia. A je lepšie okamžite odobrať tepelnú kapacitu vzduchovej zmesi vo W, čo sa rovná 0,28 W / (kg ° С).