Izračun toplotne izgube z ograjenimi konstrukcijami. Izračun toplotne izgube doma - menimo, da imamo prav! Izguba toplote skozi notranje stene pri temperaturni razliki
Izbira toplotne izolacije, možnosti izolacije sten, stropov in drugih ovojov stavb je za večino gradbenikov težka naloga. Preveč nasprotujočih si problemov je treba rešiti hkrati. Ta stran vam bo pomagala ugotoviti vse.
Trenutno je varčevanje s toploto energetskih virov postalo zelo pomembno. V skladu s SNiP 23-02-2003 "Toplotna zaščita stavb" se odpornost na prenos toplote določi z uporabo enega od dveh alternativnih pristopov:
predpisni (regulativne zahteve veljajo za posamezne elemente toplotne zaščite stavbe: zunanje stene, tla nad neogrevanimi prostori, obloge in podstrešne stropove, okna, vhodna vrata itd.)
porabnik (upor toplotne prehodnosti ograje se lahko zmanjša glede na predpisano, če je projektirana specifična poraba toplotne energije za ogrevanje objekta pod normo).
Sanitarne in higienske zahteve je treba upoštevati ves čas.
Tej vključujejo
Zahteva, da razlika med temperaturami notranjega zraka in na površini ograjenih konstrukcij ne presega dovoljenih vrednosti. Najvišje dovoljene diferenčne vrednosti za zunanjo steno so 4°C, za strešne kritine in podstrešne etaže 3°C ter za strope nad kletmi in pod zemljo 2°C.
Zahteva, da je temperatura na notranji površini ohišja nad temperaturo rosišča.
Za Moskvo in njeno regijo je zahtevana toplotna upornost stene po potrošniškem pristopu 1,97 °C m. kv./W, po predpisanem pristopu pa:
za stalno domovanje 3,13 °C m. kv./W,
za upravne in druge javne zgradbe, vklj. zgradbe za sezonsko bivanje 2,55 °C m. kv./ W.
Tabela debeline in toplotne odpornosti materialov za pogoje Moskve in njene regije.
|
Ime materiala stene |
Debelina stene in ustrezna toplotna odpornost |
Zahtevana debelina glede na potrošniški pristop (R=1,97 °C.m.sq./W) in predpisani pristop (R=3,13 °C.m.sq./W) |
|
Masivna masivna glinena opeka (gostota 1600 kg/m3) |
510 mm (zid v dveh zidovih), R=0,73 °С m. kv./W |
1380 mm 2190 mm |
|
Ekspandirani glineni beton (gostota 1200 kg/m3) |
300 mm, R=0,58 °С m. kv./W |
1025 mm 1630 mm |
|
lesen tram |
150 mm, R=0,83 °С m. kv./W |
355 mm 565 mm |
|
Lesen ščit polnjen z mineralno volno (debelina notranje in zunanje obloge iz plošč 25 mm vsaka) |
150 mm, R=1,84 °С m. kv./W |
160 mm 235 mm |
Tabela zahtevane odpornosti proti prenosu toplote ograjenih konstrukcij v hišah v moskovski regiji.
|
zunanja stena |
Okno, balkonska vrata |
Premazi in prevleke |
Stropno podstrešje in stropi nad neogrevanimi kletmi |
vhodna vrata |
|
Predpisujoč pristop |
||||
|
Po potrošniškem pristopu |
||||
Te tabele kažejo, da večina primestnih stanovanj v moskovski regiji ne izpolnjuje zahtev za varčevanje s toploto, medtem ko v številnih novozgrajenih stavbah ni opaziti niti potrošniškega pristopa.
Zato z izbiro kotla ali grelnikov samo glede na sposobnost ogrevanja določenega območja, navedenega v njihovi dokumentaciji, potrjujete, da je bila vaša hiša zgrajena ob strogem upoštevanju zahtev SNiP 23-02-2003.
Zaključek izhaja iz zgornjega gradiva. Za pravilno izbiro moči kotla in grelnih naprav je potrebno izračunati dejansko toplotno izgubo prostorov vaše hiše.
Spodaj bomo prikazali preprosto metodo za izračun toplotne izgube vašega doma.
Hiša izgublja toploto skozi steno, streho, močne toplotne emisije gredo skozi okna, toplota gre tudi v zemljo, znatne toplotne izgube lahko nastanejo pri prezračevanju.
Toplotne izgube so odvisne predvsem od:
temperaturna razlika v hiši in na ulici (večja kot je razlika, večje so izgube),
toplotno zaščitne lastnosti sten, oken, stropov, premazov (ali, kot pravijo, ograjenih konstrukcij).
Ograjene konstrukcije so odporne proti uhajanju toplote, zato se njihove lastnosti toplotne zaščite ocenjujejo z vrednostjo, imenovano odpornost na prenos toplote.
Upor prehoda toplote kaže, koliko toplote bo prešlo skozi kvadratni meter ovoja stavbe pri določeni temperaturni razliki. Lahko rečemo in obratno, kakšna temperaturna razlika bo nastala, ko bo določena količina toplote prešla skozi kvadratni meter ograj.
kjer je q količina izgubljene toplote na kvadratni meter ograjene površine. Meri se v vatih na kvadratni meter (W/m2); ΔT je razlika med temperaturo na ulici in v prostoru (°С) in R je odpornost na prenos toplote (°С/W/m2 ali °С·m2/W).
Ko gre za večslojno konstrukcijo, se odpornost plasti enostavno sešteva. Na primer, odpornost stene iz lesa, obložene z opeko, je vsota treh uporov: opečne in lesene stene ter zračne reže med njima:
R(vsota)= R(les) + R(voz) + R(opeka).
Porazdelitev temperature in mejne plasti zraka pri prenosu toplote skozi steno
Izračun toplotnih izgub se izvede za najbolj neugodno obdobje, ki je najbolj zmrznjen in vetroven teden v letu.
Vodniki za gradnjo običajno navajajo toplotno odpornost materialov na podlagi tega stanja in podnebnega območja (ali zunanje temperature), kjer se nahaja vaša hiša.
Tabela – odpornost na prenos toplote različnih materialov pri ΔT = 50 °С (Т nar. = -30 °C, T notranji = 20 °C.)
|
Material in debelina sten |
Odpornost na prenos toploteR m , |
|
Opečna stena Debela 3 opeke (79 cm) Debela 2,5 opeke (67 cm) Debela 2 opeki (54 cm) Debela 1 opeka (25 cm) |
0,592 0,502 0,405 0,187 |
|
Brunarica Ø 25 Ø 20 |
|
|
Brunarica 20 cm debeline 10 cm debeline |
|
|
Okvirna stena (plošča + mineralna volna + plošča) 20 cm |
|
|
Pena betonska stena 20 cm 30 cm |
|
|
Omet na opeko, beton, penobeton (2-3 cm) |
|
|
Stropni (podstrešni) strop |
|
|
lesena tla |
|
|
Dvokrilna lesena vrata |
Tabela – Toplotne izgube oken različnih izvedb pri ΔT = 50 °С (Т nar. = -30 °C, T notranji = 20 °C.)
Opomba Sode številke v simbolu okna z dvojno zasteklitvijo pomenijo zračno režo v mm; Simbol Ar pomeni, da reža ni napolnjena z zrakom, temveč z argonom; Črka K pomeni, da ima zunanje steklo posebno prozorno toplotno zaščitno prevleko. |
Kot je razvidno iz prejšnje tabele, lahko sodobna okna z dvojno zasteklitvijo zmanjšajo toplotne izgube oken za skoraj polovico. Na primer, pri desetih oknih dimenzij 1,0 m x 1,6 m bo prihranek dosegel kilovat, kar pomeni 720 kilovatnih ur na mesec.
Za pravilno izbiro materialov in debelin ograjenih konstrukcij te podatke uporabimo na konkretnem primeru.
Pri izračunu toplotnih izgub na kvadrat. meter vključuje dve količini:
temperaturna razlika ΔT,
odpornost na prenos toplote R.
Notranjo temperaturo definiramo kot 20 °C, zunanjo pa kot -30 °C. Takrat bo temperaturna razlika ΔT enaka 50 °C. Stene so iz lesa debeline 20 cm, takrat R = 0,806 ° C m. kv./ W.
Toplotne izgube bodo 50 / 0,806 = 62 (W / m2).
Za poenostavitev izračunov toplotnih izgub v gradbenih referenčnih knjigah so podane toplotne izgube različnih vrst sten, stropov itd. za nekatere vrednosti zimske temperature zraka. Predvsem so podane različne številke za kotne prostore (kjer je prizadeto vrtinčenje zraka, ki teče skozi hišo) in nekotne prostore, za prostore v prvem in zgornjem nadstropju pa so upoštevani različni toplotni vzorci.
Tabela – Specifične toplotne izgube ograjnih elementov stavbe (na 1 m² vzdolž notranje konture sten) v odvisnosti od povprečne temperature najhladnejšega tedna v letu.
OpombaČe je za steno zunanji neogrevani prostor (nadstrešek, zastekljena veranda itd.), Je toplotna izguba skozi to 70% izračunane, in če za tem neogrevanim prostorom ni ulica, ampak še ena soba zunaj (na primer nadstrešek s pogledom na verando), potem 40% izračunane vrednosti. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tabela – Specifične toplotne izgube ograjnih elementov stavbe (na 1 m² vzdolž notranje konture), odvisno od povprečne temperature najhladnejšega tedna v letu.
|
Značilnost ograje |
Zunanja temperatura, °C |
Toplotne izgube, kW |
|
dvojno zastekljeno okno |
||
|
Vrata iz masivnega lesa (dvokrilna) |
||
|
Podstrešje |
||
|
Lesena tla nad kletjo |
Razmislite o primeru izračuna toplotne izgube dveh različnih prostorov istega območja z uporabo tabel.
Primer 1
Kotna soba (prvo nadstropje)
Lastnosti sobe:
prvo nadstropje,
površina sobe - 16 m2. (5x3,2),
višina stropa - 2,75 m,
zunanje stene - dve,
material in debelina zunanjih sten - les debeline 18 cm, obložen z mavčno ploščo in prevlečen s tapetami,
okna - dve (višina 1,6 m, širina 1,0 m) z dvojno zasteklitvijo,
tlaki - lesena izolacija, spodaj klet,
višje mansardno nadstropje,
konstrukcijska zunanja temperatura –30 °С,
zahtevana temperatura v prostoru je +20 °C.
Površina zunanje stene brez oken:
S stene (5 + 3,2) x2,7-2x1,0x1,6 \u003d 18,94 kvadratnih metrov. m.
območje okna:
S okna \u003d 2x1,0x1,6 \u003d 3,2 kvadratnih metrov. m.
Tlorisna površina:
S tla \u003d 5x3,2 \u003d 16 kvadratnih metrov. m.
Površina stropa:
S strop \u003d 5x3,2 \u003d 16 kvadratnih metrov. m.
Površina notranjih predelnih sten ni vključena v izračun, saj toplota ne uhaja skozi njih - navsezadnje je temperatura na obeh straneh predelne stene enaka. Enako velja za notranja vrata.
Zdaj izračunamo toplotne izgube vsake površine:
Q skupno = 3094 vatov.
Upoštevajte, da več toplote uhaja skozi stene kot skozi okna, tla in strope.
Rezultat izračuna prikazuje toplotne izgube prostora v najbolj mrzlih (T zunaj = -30 ° C) dneh v letu. Seveda, topleje kot je zunaj, manj toplote bo zapustilo prostor.
Primer 2
Strešna soba (mansarda)
Lastnosti sobe:
zgornjem nadstropju,
površina 16 m2 (3,8x4,2),
višina stropa 2,4 m,
zunanje stene; dve strešni pobočji (skrilavec, masivna letva, 10 cm mineralna volna, podloga), dvokapnice (10 cm debel les, obložen z oblogo) in stranske predelne stene (okvirna stena z ekspandirano glinenim polnilom 10 cm),
okna - štiri (dve na vsakem dvokapniku), višine 1,6 m in širine 1,0 m z dvojno zasteklitvijo,
projektna zunanja temperatura –30°С,
zahtevana sobna temperatura +20°C.
Izračunajte površino površin za prenos toplote.
Območje končnih zunanjih sten minus okna:
S končne stene \u003d 2x (2,4x3,8-0,9x0,6-2x1,6x0,8) \u003d 12 kvadratnih metrov. m.
Območje strešnih pobočij, ki omejujejo sobo:
S nagibne stene \u003d 2x1,0x4,2 \u003d 8,4 kvadratnih metrov. m.
Območje stranskih predelnih sten:
S stranski rez = 2x1,5x4,2 = 12,6 kv. m.
območje okna:
S okna \u003d 4x1,6x1,0 \u003d 6,4 kvadratnih metrov. m.
Površina stropa:
S strop \u003d 2,6x4,2 \u003d 10,92 kvadratnih metrov. m.
Zdaj izračunamo toplotne izgube teh površin, pri čemer upoštevamo, da toplota ne uhaja skozi tla (tam je topla soba). Toplotne izgube za stene in strope upoštevamo kot za kotne prostore, za strop in stranske predelne stene pa uvedemo 70-odstotni koeficient, saj se za njimi nahajajo neogrevani prostori.
Skupna toplotna izguba prostora bo:
Q skupno = 4504 vatov.
Kot lahko vidite, topla soba v prvem nadstropju izgubi (ali porabi) veliko manj toplote kot podstrešna soba s tankimi stenami in veliko stekleno površino.
Da bo tak prostor primeren za zimsko bivanje, je treba najprej izolirati stene, stranske predelne stene in okna.
Vsako ograjeno konstrukcijo lahko predstavljamo kot večplastno steno, od katere ima vsaka plast svojo toplotno odpornost in lastno odpornost proti prehodu zraka. Če prištejemo toplotno upornost vseh slojev, dobimo toplotno upornost celotne stene. Če povzamemo tudi odpornost proti prehodu zraka vseh plasti, bomo razumeli, kako stena diha. Idealna lesena stena naj bo enakovredna leseni steni debeline 15 - 20 cm, pri čemer vam bo v pomoč spodnja tabela.
Tabela – Odpornost na prenos toplote in prepustnost zraka različnih materialov ΔT=40 °С (Т nar. =–20 °C, T notranji =20 °C.)
|
stenski sloj |
Debelina stenske plasti (cm) |
Odpornost na prenos toplote stenske plasti |
Upirati se. zračna prepustnost, enaka debelini lesene stene (cm) |
|
|
Ekvivalentna debelina zidu (cm) |
||||
|
Debelina opeke iz navadne glinene opeke: 12 cm 25 cm 50 cm 75 cm |
0,15 0,3 0,65 1,0 |
|||
|
Zidarstvo iz ekspandiranih glinenih betonskih blokov debeline 39 cm z gostoto: 1000 kg/cu m 1400 kg/cu m 1800 kg/cu m |
||||
|
Penasti beton debeline 30 cm: 300 kg/cu m 500 kg/cu m 800 kg/cu m |
||||
|
Brusoval stena debela (bor) 10 cm 15 cm 20 cm |
||||
Za objektivno sliko toplotnih izgub celotne hiše je treba upoštevati
Toplotne izgube zaradi stika temeljev z zamrznjenimi tlemi običajno znašajo 15% toplotnih izgub skozi stene prvega nadstropja (ob upoštevanju zahtevnosti izračuna).
Izguba toplote zaradi prezračevanja. Te izgube se izračunajo ob upoštevanju gradbenih predpisov (SNiP). Za stanovanjsko stavbo je potrebna približno ena izmenjava zraka na uro, to pomeni, da je v tem času potrebno zagotoviti enako količino svežega zraka. Tako so izgube, povezane s prezračevanjem, nekoliko manjše od vsote toplotnih izgub, ki jih lahko pripišemo ovoju stavbe. Izkazalo se je, da je izguba toplote skozi stene in zasteklitev le 40 %, izguba toplote pri prezračevanju pa 50 %. V evropskih normativih za prezračevanje in izolacijo sten je razmerje toplotnih izgub 30% in 60%.
Če stena "diha", kot stena iz lesa ali hlodov debeline 15–20 cm, se toplota vrača. To vam omogoča, da zmanjšate toplotne izgube za 30%, zato je treba vrednost toplotne upornosti stene, pridobljeno med izračunom, pomnožiti z 1,3 (ali v skladu s tem zmanjšati toplotne izgube).
Če povzamete vse toplotne izgube doma, boste ugotovili, kakšna moč generatorja toplote (kotla) in grelnikov je potrebna za udobno ogrevanje hiše v najhladnejših in najbolj vetrovnih dneh. Prav tako bodo tovrstni izračuni pokazali, kje je »šibek člen« in kako ga odpraviti s pomočjo dodatne izolacije.
Porabo toplote lahko izračunate tudi po agregiranih indikatorjih. Torej, v eno- in dvonadstropnih hišah, ki niso močno izolirane pri zunanji temperaturi -25 ° C, je potrebno 213 W na kvadratni meter skupne površine, pri -30 ° C - 230 W. Za dobro izolirane hiše so te: pri -25 °C - 173 W na m2. skupna površina in pri -30 °C - 177 W.
Stroški toplotne izolacije glede na stroške celotne hiše so občutno nizki, med obratovanjem objekta pa so glavni stroški ogrevanja. V nobenem primeru ne morete prihraniti pri toplotni izolaciji, zlasti pri udobnem bivanju na velikih površinah. Cene energije po svetu nenehno rastejo.
Sodobni gradbeni materiali imajo večjo toplotno odpornost kot tradicionalni materiali. To vam omogoča, da so stene tanjše, kar pomeni cenejše in lažje. Vse to je dobro, vendar imajo tanke stene manjšo toplotno kapaciteto, kar pomeni, da slabše hranijo toploto. Nenehno morate ogrevati - stene se hitro segrejejo in hitro ohladijo. V starih hišah z debelimi stenami je na vroč poletni dan hladno, stene, ki so se ponoči ohladile, so »nabrale mraz«.
Izolacijo je treba upoštevati v povezavi z zračno prepustnostjo sten. Če je povečanje toplotne odpornosti sten povezano z znatnim zmanjšanjem prepustnosti zraka, se ga ne sme uporabljati. Idealna stena z vidika prepustnosti zraka je enakovredna steni iz lesa debeline 15 ... 20 cm.
Zelo pogosto nepravilna uporaba parne zapore vodi do poslabšanja sanitarnih in higienskih lastnosti stanovanja. Pri pravilno organiziranem prezračevanju in »dihajočih« stenah je nepotrebno, pri slabo zračnih stenah pa je to nepotrebno. Njegov glavni namen je preprečiti infiltracijo sten in zaščititi izolacijo pred vetrom.
Izolacija sten z zunanje strani je veliko učinkovitejša od notranje izolacije.
Ne izolirajte sten v nedogled. Učinkovitost tega pristopa k varčevanju z energijo ni visoka.
Prezračevanje je glavna rezerva varčevanja z energijo.
Z uporabo sodobnih sistemov zasteklitve (okna z dvojno zasteklitvijo, toplotno zaščitno steklo itd.), Nizkotemperaturni ogrevalni sistemi, učinkovita toplotna izolacija ograjenih konstrukcij je mogoče zmanjšati stroške ogrevanja za 3-krat.
Možnosti dodatne izolacije gradbenih konstrukcij na osnovi gradbene toplotne izolacije tipa ISOVER, če so v prostorih sistemi za izmenjavo zraka in prezračevanje.
Izolacija strešne plošče s toplotno izolacijo ISOVER
|
Stenska izolacija iz lahkih betonskih blokov |
Izolacija opečne stene s prezračevano režo |
Izolacija stene iz brun |
||
|
|
|
|
Izračun ogrevanja zasebne hiše lahko opravite neodvisno, tako da opravite nekaj meritev in svoje vrednosti nadomestite s potrebnimi formulami. Povejmo vam, kako se to naredi.
Izračunamo toplotne izgube hiše
Od izračuna toplotnih izgub doma je odvisno več kritičnih parametrov ogrevalnega sistema, predvsem pa moč kotla.
Zaporedje izračuna je naslednje:
Izračunamo in v stolpec zapišemo površino oken, vrat, zunanjih sten, tal, stropov posamezne sobe. Nasproti vsake vrednosti zapišemo koeficient, iz katerega je zgrajena naša hiša.
Če niste našli materiala, ki ga potrebujete, poglejte v razširjeno različico tabele, ki se imenuje tako - koeficienti toplotne prevodnosti materialov (kmalu na naši spletni strani). Nadalje po spodnji formuli izračunamo toplotne izgube vsakega strukturnega elementa naše hiše.
Q=S*ΔT/R,kje Q- toplotne izgube, W
S— površina gradnje, m2
Δ T— temperaturna razlika med notranjo in zunanjo temperaturo v najhladnejših dneh °C
R— vrednost toplotne upornosti konstrukcije, m2 °C/W
R sloj = V / λkje V— debelina plasti v m,
λ - koeficient toplotne prevodnosti (glej tabelo za materiale).
Povzemamo toplotno odpornost vseh slojev. Tisti. pri stenah se upošteva tako omet kot zidni material in zunanja izolacija (če obstaja).
Vse skupaj Q za okna, vrata, zunanje stene, tla, strope
Prejeti količini prištejemo 10-40% izgub prezračevanja. Lahko jih izračunamo tudi po formuli, vendar z dobrimi okni in zmernim prezračevanjem lahko mirno nastavite 10%.
Rezultat se deli s skupno površino hiše. Splošno je, ker posredno se bo toplota porabila na hodnikih, kjer ni radiatorjev. Izračunana vrednost specifične toplotne izgube se lahko giblje v območju 50-150 W/m2. Največje toplotne izgube so v prostorih zgornjih etaž, najmanjše pa v srednjih.
Po končanih inštalacijskih delih prerisajte stene, strope in druge strukturne elemente, da se prepričate, da nikjer ni uhajanja toplote.
Spodnja tabela vam bo pomagala natančneje določiti kazalnike materialov.
Določanje temperature
Ta stopnja je neposredno povezana z izbiro kotla in načinom ogrevanja prostora. Če je predvidena vgradnja »toplih podov«, je morda najboljša rešitev kondenzacijski kotel in nizkotemperaturni režim 55C v dovodu in 45C v »povratku«. Ta način zagotavlja največjo učinkovitost kotla in s tem najboljši prihranek plina. V prihodnosti, če želite uporabljati visokotehnološke metode ogrevanja (, sončni kolektorji), vam ne bo treba obnoviti ogrevalnega sistema za novo opremo, ker. Zasnovan je posebej za nizke temperature. Dodatni plusi - zrak v prostoru se ne izsuši, pretok je nižji, manj prahu se zbira.
V primeru izbire tradicionalnega kotla je bolje izbrati temperaturni režim, ki je čim bližje evropskim standardom 75C - na izhodu iz kotla, 65C - povratni tok, 20C - sobna temperatura. Ta način je na voljo v nastavitvah skoraj vseh uvoženih kotlov. Poleg izbire kotla temperaturni režim vpliva na izračun moči radiatorjev.
Izbira močnostnih radiatorjev
Za izračun ogrevalnih radiatorjev za zasebno hišo material izdelka ne igra vloge. To je stvar okusa lastnika hiše. Pomembna je le moč radiatorja, navedena v potnem listu izdelka. Proizvajalci pogosto navedejo napihnjene številke, zato bo rezultat izračunov zaokrožen. Izračun se izvede za vsako sobo posebej. Če nekoliko poenostavimo izračune za sobo s stropi 2,7 m, damo preprosto formulo:
Kje Za- želeno število sekcij radiatorjev
S- površina sobe
p- moč, navedena v potnem listu izdelka
Primer izračuna: Za prostor s površino 30 m2 in močjo enega odseka 180 W dobimo: K = 30 x 100/180
K=16,67 zaokroženo 17 razdelkov
Enak izračun lahko uporabimo za baterije iz litega železa, ob predpostavki, da
1 rebro (60 cm) = 1 del.
Hidravlični izračun ogrevalnega sistema
Pomen tega izračuna je izbira pravega premera in lastnosti cevi. Zaradi zapletenosti formul za izračun je zasebni hiši lažje izbrati parametre cevi iz tabele.
Tukaj je skupna moč radiatorjev, za katere cev dobavlja toploto.
| Premer cevi | Min. moč radiatorja kW | maks. moč radiatorja kW |
| Kovinsko-plastična cev 16 mm | 2,8 | 4,5 |
| Kovinsko-plastična cev 20 mm | 5 | 8 |
| Kovinsko-plastična cev 25 mm | 8 | 13 |
| Kovinsko-plastična cev 32 mm | 13 | 21 |
| Polipropilenska cev 20 mm | 4 | 7 |
| Polipropilenska cev 25 mm | 6 | 11 |
| Polipropilenska cev 32 mm | 10 | 18 |
| Polipropilenska cev 40 mm | 16 | 28 |
Izračunamo prostornino ogrevalnega sistema
Ta vrednost je potrebna za izbiro pravilne prostornine ekspanzijske posode. Izračuna se kot vsota prostornin v radiatorjih, cevovodih in kotlu. Referenčne informacije o radiatorjih in cevovodih so navedene spodaj, na kotlu - navedene v njegovem potnem listu.
Prostornina hladilne tekočine v radiatorju:
- aluminijasti del - 0,450 litra
- bimetalni odsek - 0,250 litra
- nov litoželezni del - 1.000 litrov
- stari del iz litega železa - 1.700 litrov
Prostornina hladilne tekočine v 1 l.m. cevi:
- ø15 (G ½") - 0,177 litra
- ø20 (G ¾") - 0,310 litra
- ø25 (G 1,0″) - 0,490 litra
- ø32 (G 1¼") - 0,800 litra
- ø15 (G 1½") - 1.250 litrov
- ø15 (G 2,0″) - 1.960 litrov
Vgradnja ogrevalnega sistema zasebne hiše - izbira cevi
Izvaja se s cevmi iz različnih materialov:
Jeklo
- Imajo veliko težo.
- Za namestitev potrebujejo ustrezno znanje, posebno orodje in opremo.
- Odporen proti koroziji
- Lahko kopiči statično elektriko.
baker
- Vzdrži temperature do 2000 C, tlak do 200 atm. (v zasebni hiši, popolnoma nepotrebno dostojanstvo)
- Zanesljivo in vzdržljivo
- Imeti visoke stroške
- Montiran s posebno opremo, srebrno spajko
Plastika
- Antistatik
- Odporen proti koroziji
- Poceni
- Ima minimalen hidravlični upor
- Za namestitev ne potrebuje posebnih veščin
Povzemite
Pravilno izdelan izračun ogrevalnega sistema zasebne hiše zagotavlja:
- Udobna toplina v sobah.
- Zadostna količina tople vode.
- Tišina v ceveh (brez klokotanja ali godrnjanja).
- Optimalni načini delovanja kotla
- Pravilna obremenitev obtočne črpalke.
- Minimalni stroški namestitve
Danes si številne družine izberejo podeželsko hišo kot kraj stalnega prebivališča ali celoletne rekreacije. Vendar pa je njegovo vzdrževanje in zlasti plačilo komunalnih storitev precej drago, medtem ko večina lastnikov stanovanj sploh ni oligarhov. Eden najpomembnejših stroškov vsakega lastnika stanovanja je strošek ogrevanja. Da bi jih zmanjšali, je treba razmišljati o varčevanju z energijo že v fazi gradnje koče. Razmislimo o tem vprašanju podrobneje.
« Problemov energetske učinkovitosti stanovanj se običajno spominjamo z vidika mestnih stanovanjskih in komunalnih storitev, vendar je ta tema včasih veliko bližja lastnikom individualnih hiš,- meni Sergej Jakubov , namestnik direktorja za prodajo in marketing, vodilnega proizvajalca strešnih in fasadnih sistemov v Rusiji. - Stroški ogrevanja hiše so lahko veliko več kot polovica stroškov vzdrževanja v hladni sezoni in včasih dosežejo več deset tisoč rubljev. Vendar pa je s kompetentnim pristopom k toplotni izolaciji stanovanjske stavbe ta znesek mogoče znatno zmanjšati.».
Pravzaprav morate hišo ogrevati, da v njej nenehno vzdržujete udobno temperaturo, ne glede na to, kaj se dogaja na ulici. Pri tem je treba upoštevati toplotne izgube tako skozi ovoj stavbe kot skozi prezračevanje, saj. toplota odhaja z ogrevanim zrakom, ki ga nadomesti ohlajen zrak, pa tudi dejstvo, da določeno količino toplote oddajajo ljudje v hiši, gospodinjski aparati, žarnice z žarilno nitko itd.
Da bi razumeli, koliko toplote potrebujemo iz našega ogrevalnega sistema in koliko denarja moramo za to porabiti, poskusimo oceniti prispevek vsakega od drugih dejavnikov k toplotni bilanci na primeru opečne dvonadstropne hiše. ki se nahaja v moskovski regiji s skupno površino 150 m2 (za poenostavitev izračunov smo verjeli, da je velikost koče v smislu približno 8,7x8,7 m in ima 2 nadstropji z višino 2,5 m vsak).
Toplotne izgube skozi ovoj stavbe (streha, stene, tla)
Intenzivnost toplotne izgube določata dva dejavnika: temperaturna razlika znotraj in zunaj hiše ter odpornost njenih ograjenih konstrukcij na prenos toplote. Če temperaturno razliko Δt delimo s koeficientom odpornosti proti prehodu toplote Ro sten, streh, tal, oken in vrat ter pomnožimo z njihovo površino S, lahko izračunamo intenzivnost toplotne izgube Q:
Q \u003d (Δt / R o) * S
Temperaturna razlika Δt ni konstantna, spreminja se od sezone do sezone, čez dan, odvisno od vremena itd. Vendar pa je naša naloga poenostavljena z dejstvom, da moramo oceniti skupno potrebo po toploti za leto. Zato lahko za približen izračun dobro uporabimo tak indikator, kot je povprečna letna temperatura zraka za izbrano območje. V moskovski regiji je +5,8 ° C. Če za udobno temperaturo v hiši vzamemo +23°C, potem bo naša povprečna razlika
Δt = 23°C - 5,8°C = 17,2°C
Stene. Površina sten naše hiše (2 kvadratni nadstropji 8,7x8,7 m višine 2,5 m) bo približno enaka
S \u003d 8,7 * 8,7 * 2,5 * 2 \u003d 175 m 2
Vendar je treba od tega odšteti površino oken in vrat, za katere bomo toplotne izgube izračunali posebej. Predpostavimo, da imamo ena vhodna vrata, standardna velikost je 900x2000 mm, tj. območje
S vrata \u003d 0,9 * 2 \u003d 1,8 m 2,
in okna - 16 kosov (2 na vsaki strani hiše v obeh nadstropjih) z velikostjo 1500x1500 mm, katerih skupna površina bo
S okna \u003d 1,5 * 1,5 * 16 \u003d 36 m 2.
Skupaj - 37,8 m 2. Preostala površina opečnih zidov -
S stene \u003d 175 - 37,8 \u003d 137,2 m 2.
Koeficient toplotne prehodnosti stene iz 2 opek je 0,405 m2°C/W. Zaradi poenostavitve bomo zanemarili odpornost na toplotni prehod plasti ometa, ki pokriva stene hiše od znotraj. Tako bo odvajanje toplote vseh sten hiše:
Q stene \u003d (17,2 ° C / 0,405 m 2 ° C / W) * 137,2 m 2 \u003d 5,83 kW
Streha. Za poenostavitev izračunov predpostavimo, da je upor toplotne prevodnosti strešne pogače enak uporu toplotne prevodnosti izolacijske plasti. Za izolacijo iz lahke mineralne volne debeline 50-100 mm, ki se najpogosteje uporablja za izolacijo streh, je približno enaka 1,7 m 2 °C / W. Zanemarjamo toplotni upor podstrešnega dna: predpostavimo, da ima hiša podstrešje, ki je povezano z drugimi prostori in se toplota enakomerno porazdeli med vse.
Območje dvokapne strehe z naklonom 30 ° bo
Streha S \u003d 2 * 8,7 * 8,7 / Cos30 ° \u003d 87 m 2.
Tako bo njegovo odvajanje toplote:
Streha Q \u003d (17,2 ° C / 1,7 m 2 ° C / W) * 87 m 2 \u003d 0,88 kW
Tla. Odpornost toplotne prehodnosti lesenega poda je približno 1,85 m2°C/W. Po podobnih izračunih dobimo odvajanje toplote:
Q tla = (17,2 °C / 1,85 m 2 °C/W) * 75 2 = 0,7 kW
Vrata in okna. Njihova odpornost na toplotno prehodnost je približno enaka 0,21 m 2 °C / W (dvokrilna lesena vrata) oziroma 0,5 m 2 °C / W (navadna dvojna zasteklitev, brez dodatnih energijsko učinkovitih »naprav«). Posledično dobimo odvajanje toplote:
Q vrata = (17,2 °C / 0,21 W/m 2 °C) * 1,8 m 2 = 0,15 kW
Q okna \u003d (17,2 ° C / 0,5 m 2 ° C / W) * 36 m 2 \u003d 1,25 kW
Prezračevanje. V skladu z gradbenimi predpisi mora biti koeficient izmenjave zraka za stanovanje najmanj 0,5, po možnosti 1, tj. v eni uri mora biti zrak v sobi popolnoma posodobljen. Tako je pri višini stropa 2,5 m to približno 2,5 m 3 zraka na uro na kvadratni meter. Ta zrak je treba segreti z zunanje temperature (+5,8°C) na sobno temperaturo (+23°C).
Specifična toplotna kapaciteta zraka je količina toplote, ki je potrebna za dvig temperature 1 kg snovi za 1 ° C - približno 1,01 kJ / kg ° C. Hkrati je gostota zraka v temperaturnem območju, ki nas zanima, približno 1,25 kg/m3, tj. masa 1 kubičnega metra je 1,25 kg. Tako boste za segrevanje zraka za 23-5,8 = 17,2 ° C za vsak kvadratni meter površine potrebovali:
1,01 kJ / kg ° C * 1,25 kg / m 3 * 2,5 m 3 / uro * 17,2 ° C = 54,3 kJ / uro
Za hišo 150 m2 bo to:
54,3 * 150 \u003d 8145 kJ / h \u003d 2,26 kW
| Izguba toplote skozi | Temperaturna razlika, °C | Površina, m2 |
Odpornost na toplotni prehod, m2°C/W |
Toplotne izgube, kW |
| Stene |
17,2 |
175 |
0,41 |
5,83 |
| Streha |
17,2 |
87 |
1,7 |
0,88 |
| Tla |
17,2 |
75 |
1,85 |
0,7 |
| vrata |
17,2 |
1,8 |
0,21 |
0,15 |
| Okno |
17,2 |
36 |
0,5 |
0,24 |
| Prezračevanje |
17,2 |
- |
- |
2,26 |
|
Skupaj: |
|
|
|
11,06 |
Zadihajmo zdaj!
Recimo, da v hiši živi družina dveh odraslih z dvema otrokoma. Prehranska norma za odraslega je 2600-3000 kalorij na dan, kar je enako moči odvajanja toplote 126 vatov. Odvajanje toplote pri otroku bo ocenjeno na polovico odvajanja toplote pri odraslem. Če so vsi, ki so živeli doma, v njem 2/3 časa, potem dobimo:
(2*126 + 2*126/2)*2/3 = 252 W
Recimo, da je v hiši 5 sob, ki jih osvetljujejo navadne žarnice z žarilno nitko z močjo 60 W (niso varčne), 3 na sobo, ki so prižgane povprečno 6 ur na dan (tj. 1/4 celotnega časa). Približno 85 % energije, ki jo porabi sijalka, se pretvori v toploto. Skupaj dobimo:
5*60*3*0,85*1/4=191W
Hladilnik je zelo učinkovita grelna naprava. Njegovo odvajanje toplote je 30 % največje porabe energije, tj. 750 W.
Drugi gospodinjski aparati (naj bo to pralni in pomivalni stroj) oddajajo približno 30% največje porabe energije kot toploto. Povprečna moč teh naprav je 2,5 kW, delujejo približno 2 uri na dan. Skupaj dobimo 125 vatov.
Standardni električni štedilnik s pečico ima moč približno 11 kW, vendar vgrajeni omejevalnik uravnava delovanje grelnih teles tako, da njihova sočasna poraba ne presega 6 kW. Vendar je malo verjetno, da bomo kdaj uporabljali več kot polovico gorilnikov hkrati ali vse grelce pečice hkrati. Zato bomo izhajali iz dejstva, da je povprečna delovna moč peči približno 3 kW. Če dela 3 ure na dan, dobimo 375 vatov toplote.
Vsak računalnik (v hiši sta 2) oddaja približno 300 W toplote in deluje 4 ure na dan. Skupaj - 100 vatov.
TV je 200 W in 6 ur na dan, t.j. na krog - 50 vatov.
Skupaj dobimo: 1,84 kW.
Zdaj izračunamo potrebno toplotno moč ogrevalnega sistema:
Ogrevanje Q = 11,06 - 1,84 = 9,22 kW
stroški ogrevanja
Pravzaprav smo zgoraj izračunali moč, ki bo potrebna za ogrevanje hladilne tekočine. Ogrevali pa jo bomo seveda s pomočjo kotla. Tako so stroški ogrevanja stroški goriva za ta kotel. Ker obravnavamo najsplošnejši primer, bomo naredili izračun za najbolj univerzalno tekoče (dizelsko) gorivo, saj plinovodi še zdaleč niso povsod (in stroški njihovega seštevanja so številka s 6 ničlami), trdno gorivo pa je treba, prvič, nekako prinesti, in drugič, vsake 2-3 ure vreči v peč kotla.
Da ugotovimo, koliko volumna V dizelskega goriva na uro moramo porabiti za ogrevanje hiše, moramo pomnožiti njegovo specifično zgorevalno toploto q (količina toplote, ki se sprosti pri zgorevanju enote mase ali prostornine goriva, za dizelsko gorivo - približno 13,95 kWh / l), pomnoženo z izkoristkom kotla η (približno 0,93 za dizelsko gorivo) in nato zahtevano moč ogrevalnega sistema Qogrevanje (9,22 kW), deljeno z dobljeno vrednostjo:
V = ogrevanje Q / (q * η) = 9,22 kW / (13,95 kW * h / l) * 0,93) = 0,71 l / h
S povprečnimi stroški dizelskega goriva za moskovsko regijo 30 rubljev na liter na leto, nas bo
0,71 * 30 rub. * 24 ur * 365 dni = 187 tisoč rubljev. (zaokroženo).
Kako prihraniti?
Naravna želja vsakega lastnika stanovanja je zmanjšati stroške ogrevanja že v fazi gradnje. Kam je smiselno vložiti denar?
Najprej je treba pomisliti na izolacijo fasade, ki, kot smo že videli, predstavlja glavnino vseh toplotnih izgub doma. V splošnem primeru se za to lahko uporabi zunanja ali notranja dodatna izolacija. Veliko manj učinkovita pa je notranja izolacija: pri vgradnji toplotne izolacije z notranje strani se meja med toplim in hladnim prostorom »premakne« v notranjost hiše, tj. vlaga se bo kondenzirala v debelini sten.
Obstajata dva načina izolacije fasade: "mokro" (omet) in z vgradnjo zgibne prezračevane fasade. Praksa kaže, da je »mokra« izolacija ob upoštevanju obratovalnih stroškov zaradi potrebe po stalnih popravilih skoraj dvakrat dražja od prezračevane fasade. Glavna pomanjkljivost mavčne fasade so visoki stroški vzdrževanja in vzdrževanja. " Začetni stroški za ureditev takšne fasade so nižji kot za zgibno prezračevano, le za 20-25%, največ 30%,- pojasnjuje Sergej Yakubov ("Kovinski profil"). - Vendar pa bo ob upoštevanju stroškov tekočih popravil, ki jih je treba opraviti vsaj enkrat na 5 let, po prvih petih letih mavčna fasada enaka stroškom prezračevane, po 50 letih (življenjska doba fasade). prezračevana fasada) bo 4-5 krat dražje».
Kaj je zgibna prezračevana fasada? To je zunanji "zaslon", nameščen na lahkem kovinskem okvirju, ki je pritrjen na steno s posebnimi nosilci. Med steno hiše in zaslonom je nameščena lahka izolacija (na primer Isover "VentFacade Bottom" debeline 50 do 200 mm), pa tudi vetrna in hidrozaščitna membrana (na primer Tyvek Housewrap). Za zunanjo oblogo se lahko uporabljajo različni materiali, vendar se pri individualni gradnji najpogosteje uporablja jeklena obloga. " Uporaba sodobnih visokotehnoloških materialov pri izdelavi tiru, kot je jeklo, prevlečeno s Colorcoat Prisma ™, vam omogoča, da izberete skoraj vsako oblikovalsko rešitev,- pravi Sergej Yakubov. - Ta material ima odlično odpornost proti koroziji in mehanskim obremenitvam. Garancijska doba zanj je 20 let z realno življenjsko dobo 50 let ali več. Tisti. pod pogojem, da je uporabljen jekleni tir, bo celotna konstrukcija fasade brez popravil zdržala 50 let».
Dodatni sloj fasadne izolacije iz mineralne volne ima upor toplotne prehodnosti približno 1,7 m2°C/W (glej zgoraj). V gradbeništvu za izračun odpornosti na prenos toplote večplastne stene seštejte ustrezne vrednosti za vsako od plasti. Kot se spomnimo, ima naša glavna nosilna stena iz 2 opek odpornost na prenos toplote 0,405 m2°C / W. Torej za steno s prezračevano fasado dobimo:
0,405 + 1,7 = 2,105 m 2 °C / W
Tako bo po izolaciji odvajanje toplote naših sten
Q fasada \u003d (17,2 ° C / 2,105 m 2 ° C / W) * 137,2 m 2 \u003d 1,12 kW,
kar je 5,2-krat manj od enakega kazalnika za neizolirano fasado. Impresivno, kajne?
Ponovno izračunamo potrebno toplotno moč ogrevalnega sistema:
Q ogrevanje-1 = 6,35 - 1,84 = 4,51 kW
Poraba dizelskega goriva:
V 1 \u003d 4,51 kW / (13,95 kW * h / l) * 0,93) \u003d 0,35 l / h
Količina za ogrevanje:
0,35 * 30 rub. * 24 ur * 365 dni = 92 tisoč rubljev.
Izbira toplotne izolacije, možnosti izolacije sten, stropov in drugih ovojov stavb je za večino gradbenikov težka naloga. Preveč nasprotujočih si problemov je treba rešiti hkrati. Ta stran vam bo pomagala ugotoviti vse.
Trenutno je varčevanje s toploto energetskih virov postalo zelo pomembno. V skladu s SNiP 23-02-2003 "Toplotna zaščita stavb" se odpornost na prenos toplote določi z uporabo enega od dveh alternativnih pristopov:
- predpisni (regulativne zahteve veljajo za posamezne elemente toplotne zaščite stavbe: zunanje stene, tla nad neogrevanimi prostori, obloge in podstrešne stropove, okna, vhodna vrata itd.)
- porabnik (upor toplotne prehodnosti ograje se lahko zmanjša glede na predpisano, če je projektirana specifična poraba toplotne energije za ogrevanje objekta pod normo).
Sanitarne in higienske zahteve je treba upoštevati ves čas.
Tej vključujejo
Zahteva, da razlika med temperaturami notranjega zraka in na površini ograjenih konstrukcij ne presega dovoljenih vrednosti. Najvišje dovoljene diferenčne vrednosti za zunanjo steno so 4°C, za strešne kritine in podstrešne etaže 3°C ter za strope nad kletmi in pod zemljo 2°C.
Zahteva, da je temperatura na notranji površini ohišja nad temperaturo rosišča.
Za Moskvo in njeno regijo je zahtevana toplotna upornost stene po potrošniškem pristopu 1,97 °C m. kv./W, po predpisanem pristopu pa:
- za stalno domovanje 3,13 °C m. kv./W,
- za upravne in druge javne zgradbe, vklj. zgradbe za sezonsko bivanje 2,55 °C m. kv./ W.
Tabela debeline in toplotne odpornosti materialov za pogoje Moskve in njene regije.
| Ime materiala stene | Debelina stene in ustrezna toplotna odpornost | Zahtevana debelina glede na pristop potrošnika (R=1,97 °C m/W) in preskriptivni pristop (R=3,13 °C m/W) |
|---|---|---|
| Masivna masivna glinena opeka (gostota 1600 kg/m3) | 510 mm (zid v dveh zidovih), R=0,73 °С m. kv./W | 1380 mm 2190 mm |
| Ekspandirani glineni beton (gostota 1200 kg/m3) | 300 mm, R=0,58 °С m. kv./W | 1025 mm 1630 mm |
| lesen tram | 150 mm, R=0,83 °С m. kv./W | 355 mm 565 mm |
| Lesen ščit polnjen z mineralno volno (debelina notranje in zunanje obloge iz plošč 25 mm vsaka) | 150 mm, R=1,84 °С m. kv./W | 160 mm 235 mm |
Tabela zahtevane odpornosti proti prenosu toplote ograjenih konstrukcij v hišah v moskovski regiji.
| zunanja stena | Okno, balkonska vrata | Premazi in prevleke | Stropno podstrešje in stropi nad neogrevanimi kletmi | vhodna vrata |
|---|---|---|---|---|
| Avtor:preskriptivni pristop | ||||
| 3,13 | 0,54 | 3,74 | 3,30 | 0,83 |
| Po potrošniškem pristopu | ||||
| 1,97 | 0,51 | 4,67 | 4,12 | 0,79 |
Te tabele kažejo, da večina primestnih stanovanj v moskovski regiji ne izpolnjuje zahtev za varčevanje s toploto, medtem ko v številnih novozgrajenih stavbah ni opaziti niti potrošniškega pristopa.
Zato z izbiro kotla ali grelnikov samo glede na sposobnost ogrevanja določenega območja, navedenega v njihovi dokumentaciji, potrjujete, da je bila vaša hiša zgrajena ob strogem upoštevanju zahtev SNiP 23-02-2003.
Zaključek izhaja iz zgornjega gradiva. Za pravilno izbiro moči kotla in grelnih naprav je potrebno izračunati dejansko toplotno izgubo prostorov vaše hiše.
Spodaj bomo prikazali preprosto metodo za izračun toplotne izgube vašega doma.
Hiša izgublja toploto skozi steno, streho, močne toplotne emisije gredo skozi okna, toplota gre tudi v zemljo, znatne toplotne izgube lahko nastanejo pri prezračevanju.
Toplotne izgube so odvisne predvsem od:
- temperaturna razlika v hiši in na ulici (večja kot je razlika, večje so izgube),
- toplotno zaščitne lastnosti sten, oken, stropov, premazov (ali, kot pravijo, ograjenih konstrukcij).
Ograjene konstrukcije so odporne proti uhajanju toplote, zato se njihove lastnosti toplotne zaščite ocenjujejo z vrednostjo, imenovano odpornost na prenos toplote.
Upor prehoda toplote kaže, koliko toplote bo prešlo skozi kvadratni meter ovoja stavbe pri določeni temperaturni razliki. Lahko rečemo in obratno, kakšna temperaturna razlika bo nastala, ko bo določena količina toplote prešla skozi kvadratni meter ograj.
kjer je q količina toplote, ki jo izgubi kvadratni meter ograjene površine. Meri se v vatih na kvadratni meter (W/m2); ΔT je razlika med temperaturo na ulici in v prostoru (°C) in R je odpornost na prenos toplote (°C / W / m2 ali °C m2 / W).
Ko gre za večslojno konstrukcijo, se odpornost plasti enostavno sešteva. Na primer, odpornost stene iz lesa, obložene z opeko, je vsota treh uporov: opečne in lesene stene ter zračne reže med njima:
R(vsota)= R(les) + R(voz) + R(opeka).
Porazdelitev temperature in mejne plasti zraka pri prenosu toplote skozi steno
Izračun toplotnih izgub se izvede za najbolj neugodno obdobje, ki je najbolj zmrznjen in vetroven teden v letu.
Vodniki za gradnjo običajno navajajo toplotno odpornost materialov na podlagi tega stanja in podnebnega območja (ali zunanje temperature), kjer se nahaja vaša hiša.
Tabela- Odpornost na prenos toplote različnih materialov pri ΔT = 50 °C (T out = -30 °C, T int = 20 °C.)
| Material in debelina sten | Odpornost na prenos toplote Rm, |
|---|---|
| Zid 3 opeke debeline (79 cm) 2,5 opeke debeline (67 cm) 2 opeki debeline (54 cm) 1 opeka debeline (25 cm) |
0,592 0,502 0,405 0,187 |
| Brunarica Ø 25 Ø 20 |
0,550 0,440 |
| Brunarica 20 cm debeline |
0,806 0,353 |
| Okvirna stena (plošča + mineralna volna + plošča) 20 cm |
0,703 |
| Pena betonska stena 20 cm 30 cm |
0,476 0,709 |
| Omet na opeko, beton, penasti beton (2-3 cm) |
0,035 |
| Stropni (podstrešni) strop | 1,43 |
| lesena tla | 1,85 |
| Dvokrilna lesena vrata | 0,21 |
Tabela- Toplotne izgube oken različnih izvedb pri ΔT = 50 °C (T zunaj = -30 °C, T znotraj = 20 °C.)
Opomba |
Kot je razvidno iz prejšnje tabele, lahko sodobna okna z dvojno zasteklitvijo zmanjšajo toplotne izgube oken za skoraj polovico. Na primer, pri desetih oknih dimenzij 1,0 m x 1,6 m bo prihranek dosegel kilovat, kar pomeni 720 kilovatnih ur na mesec.
Za pravilno izbiro materialov in debelin ograjenih konstrukcij te podatke uporabimo na konkretnem primeru.
Pri izračunu toplotnih izgub na kvadrat. meter vključuje dve količini:
- temperaturna razlika ΔT,
- odpornost na prenos toplote R.
Notranjo temperaturo definirajmo kot 20 °C, zunanjo temperaturo pa vzemimo kot -30 °C. Potem bo temperaturna razlika ΔT enaka 50 °С. Stene so iz lesa debeline 20 cm, takrat R = 0,806 ° C m. kv./ W.
Toplotne izgube bodo 50 / 0,806 = 62 (W / m2).
Za poenostavitev izračunov toplotnih izgub v gradbenih referenčnih knjigah so podane toplotne izgube različnih vrst sten, stropov itd. za nekatere vrednosti zimske temperature zraka. Predvsem so podane različne številke za kotne prostore (kjer je prizadeto vrtinčenje zraka, ki teče skozi hišo) in nekotne prostore, za prostore v prvem in zgornjem nadstropju pa so upoštevani različni toplotni vzorci.
Tabela- Specifične toplotne izgube gradbenih ograjnih elementov (na 1 m2 vzdolž notranjega obrisa sten), odvisno od povprečne temperature najhladnejšega tedna v letu.
Opomba |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tabela- Specifične toplotne izgube gradbenih ograjnih elementov (na 1 m² vzdolž notranje konture), odvisno od povprečne temperature najhladnejšega tedna v letu.
| Značilnost ograje | na prostem temperatura, °C | izguba toplote, kW |
|---|---|---|
| dvojno zastekljeno okno | -24 -26 -28 -30 |
117 126 131 135 |
| Vrata iz masivnega lesa (dvokrilna) | -24 -26 -28 -30 |
204 219 228 234 |
| Podstrešje | -24 -26 -28 -30 |
30 33 34 35 |
| Lesena tla nad kletjo | -24 -26 -28 -30 |
22 25 26 26 |
Razmislite o primeru izračuna toplotne izgube dveh različnih prostorov istega območja z uporabo tabel.
Primer 1
Kotna soba (prvo nadstropje)
Lastnosti sobe:
- prvo nadstropje,
- površina sobe - 16 m2. (5x3,2),
- višina stropa - 2,75 m,
- zunanje stene - dve,
- material in debelina zunanjih sten - les debeline 18 cm, obložen z mavčno ploščo in prevlečen s tapetami,
- okna - dve (višina 1,6 m, širina 1,0 m) z dvojno zasteklitvijo,
- tlaki - lesena izolacija, spodaj klet,
- višje mansardno nadstropje,
- konstrukcijska zunanja temperatura -30 °С,
- zahtevana temperatura v prostoru je +20 °C.
Površina zunanje stene brez oken:
S stene (5 + 3,2) x2,7-2x1,0x1,6 \u003d 18,94 kvadratnih metrov. m.
območje okna:
S okna \u003d 2x1,0x1,6 \u003d 3,2 kvadratnih metrov. m.
Tlorisna površina:
S tla \u003d 5x3,2 \u003d 16 kvadratnih metrov. m.
Površina stropa:
S strop \u003d 5x3,2 \u003d 16 kvadratnih metrov. m.
Površina notranjih predelnih sten ni vključena v izračun, saj toplota ne uhaja skozi njih - navsezadnje je temperatura na obeh straneh predelne stene enaka. Enako velja za notranja vrata.
Zdaj izračunamo toplotne izgube vsake površine:
Q skupno = 3094 vatov.
Upoštevajte, da več toplote uhaja skozi stene kot skozi okna, tla in strope.
Rezultat izračuna prikazuje toplotne izgube prostora v najbolj mrzlih (T zunanja = -30 °C) dneh v letu. Seveda, topleje kot je zunaj, manj toplote bo zapustilo prostor.
Primer 2
Strešna soba (mansarda)
Lastnosti sobe:
- zgornjem nadstropju,
- površina 16 m2 (3,8x4,2),
- višina stropa 2,4 m,
- zunanje stene; dve strešni pobočji (skrilavec, masivna letva, 10 cm mineralna volna, podloga), dvokapnice (10 cm debel les, obložen z oblogo) in stranske predelne stene (okvirna stena z ekspandirano glinenim polnilom 10 cm),
- okna - štiri (dve na vsakem dvokapniku), višine 1,6 m in širine 1,0 m z dvojno zasteklitvijo,
- projektirana zunanja temperatura -30°С,
- zahtevana sobna temperatura +20°C.
Izračunajte površino površin za prenos toplote.
Območje končnih zunanjih sten minus okna:
S končne stene \u003d 2x (2,4x3,8-0,9x0,6-2x1,6x0,8) \u003d 12 kvadratnih metrov. m.
Območje strešnih pobočij, ki omejujejo sobo:
S nagibne stene \u003d 2x1,0x4,2 \u003d 8,4 kvadratnih metrov. m.
Območje stranskih predelnih sten:
S stranski rez = 2x1,5x4,2 = 12,6 kv. m.
območje okna:
S okna \u003d 4x1,6x1,0 \u003d 6,4 kvadratnih metrov. m.
Površina stropa:
S strop \u003d 2,6x4,2 \u003d 10,92 kvadratnih metrov. m.
Zdaj izračunamo toplotne izgube teh površin, pri čemer upoštevamo, da toplota ne uhaja skozi tla (tam je topla soba). Toplotne izgube za stene in strope upoštevamo kot za kotne prostore, za strop in stranske predelne stene pa uvedemo 70-odstotni koeficient, saj se za njimi nahajajo neogrevani prostori.
Skupna toplotna izguba prostora bo:
Q skupno = 4504 vatov.
Kot lahko vidite, topla soba v prvem nadstropju izgubi (ali porabi) veliko manj toplote kot podstrešna soba s tankimi stenami in veliko stekleno površino.
Da bo tak prostor primeren za zimsko bivanje, je treba najprej izolirati stene, stranske predelne stene in okna.
Vsako ograjeno konstrukcijo lahko predstavljamo kot večplastno steno, od katere ima vsaka plast svojo toplotno odpornost in lastno odpornost proti prehodu zraka. Če prištejemo toplotno upornost vseh slojev, dobimo toplotno upornost celotne stene. Če povzamemo tudi odpornost proti prehodu zraka vseh plasti, bomo razumeli, kako stena diha. Idealna lesena stena naj bo enakovredna leseni steni debeline 15 - 20 cm, pri čemer vam bo v pomoč spodnja tabela.
Tabela- Odpornost na prenos toplote in prepustnost zraka različnih materialov ΔT=40 °C (T zunanja = -20 °С, T notranja =20 °С.)
| stenski sloj | Debelina plast stene | Odpornost stenski sloj za prenos toplote | Upirati se. zračni kanal prepustnost enakovreden lesena stena debela (cm) |
|
|---|---|---|---|---|
| Ro, | Enakovredno opeka zidarstvo debela (cm) |
|||
| Opeka iz navadne debelina glinene opeke: 12 cm |
12 25 50 75 |
0,15 0,3 0,65 1,0 |
12 25 50 75 |
6 12 24 36 |
| Claydite-betonski zidaki 39 cm debeline z gostoto: 1000 kg / m3 |
39 |
1,0 0,65 0,45 |
75 50 34 |
17 23 26 |
| Penasti beton debeline 30 cm gostota: 300 kg / m3 |
30 |
2,5 1,5 0,9 |
190 110 70 |
7 10 13 |
| Brusoval stena debela (bor) 10 cm |
10 15 20 |
0,6 0,9 1,2 |
45 68 90 |
10 15 20 |
Za objektivno sliko toplotnih izgub celotne hiše je treba upoštevati
- Toplotne izgube zaradi stika temeljev z zamrznjenimi tlemi običajno znašajo 15% toplotnih izgub skozi stene prvega nadstropja (ob upoštevanju zahtevnosti izračuna).
- Izguba toplote zaradi prezračevanja. Te izgube se izračunajo ob upoštevanju gradbenih predpisov (SNiP). Za stanovanjsko stavbo je potrebna približno ena izmenjava zraka na uro, to pomeni, da je v tem času potrebno zagotoviti enako količino svežega zraka. Tako so izgube, povezane s prezračevanjem, nekoliko manjše od vsote toplotnih izgub, ki jih lahko pripišemo ovoju stavbe. Izkazalo se je, da je izguba toplote skozi stene in zasteklitev le 40 %, izguba toplote pri prezračevanju pa 50 %. V evropskih normativih za prezračevanje in izolacijo sten je razmerje toplotnih izgub 30% in 60%.
- Če stena "diha", kot stena iz lesa ali brun debeline 15 - 20 cm, potem se toplota vrača. To vam omogoča, da zmanjšate toplotne izgube za 30%, zato je treba vrednost toplotne upornosti stene, pridobljeno med izračunom, pomnožiti z 1,3 (ali v skladu s tem zmanjšati toplotne izgube).
Če povzamete vse toplotne izgube doma, boste ugotovili, kakšna moč generatorja toplote (kotla) in grelnikov je potrebna za udobno ogrevanje hiše v najhladnejših in najbolj vetrovnih dneh. Prav tako bodo tovrstni izračuni pokazali, kje je »šibek člen« in kako ga odpraviti s pomočjo dodatne izolacije.
Porabo toplote lahko izračunate tudi po agregiranih indikatorjih. Torej, v eno- in dvonadstropnih hišah, ki niso zelo izolirane pri zunanji temperaturi -25 ° C, je potrebno 213 W na kvadratni meter skupne površine, pri -30 ° C - 230 W. Za dobro izolirane hiše je to: pri -25 °C - 173 W na m2. skupna površina in pri -30 ° C - 177 W.
- Stroški toplotne izolacije glede na stroške celotne hiše so občutno nizki, med obratovanjem objekta pa so glavni stroški ogrevanja. V nobenem primeru ne morete prihraniti pri toplotni izolaciji, zlasti pri udobnem bivanju na velikih površinah. Cene energije po svetu nenehno rastejo.
- Sodobni gradbeni materiali imajo večjo toplotno odpornost kot tradicionalni materiali. To vam omogoča, da so stene tanjše, kar pomeni cenejše in lažje. Vse to je dobro, vendar imajo tanke stene manjšo toplotno kapaciteto, kar pomeni, da slabše hranijo toploto. Nenehno morate ogrevati - stene se hitro segrejejo in hitro ohladijo. V starih hišah z debelimi stenami je na vroč poletni dan hladno, stene, ki so se ponoči ohladile, so »nabrale mraz«.
- Izolacijo je treba upoštevati v povezavi z zračno prepustnostjo sten. Če je povečanje toplotne odpornosti sten povezano z znatnim zmanjšanjem prepustnosti zraka, se ga ne sme uporabljati. Idealna stena z vidika prepustnosti zraka je enakovredna steni iz lesa debeline 15 ... 20 cm.
- Zelo pogosto nepravilna uporaba parne zapore vodi do poslabšanja sanitarnih in higienskih lastnosti stanovanja. Pri pravilno organiziranem prezračevanju in »dihajočih« stenah je nepotrebno, pri slabo zračnih stenah pa je to nepotrebno. Njegov glavni namen je preprečiti infiltracijo sten in zaščititi izolacijo pred vetrom.
- Izolacija sten z zunanje strani je veliko učinkovitejša od notranje izolacije.
- Ne izolirajte sten v nedogled. Učinkovitost tega pristopa k varčevanju z energijo ni visoka.
- Prezračevanje - to so glavne rezerve varčevanja z energijo.
- Z uporabo sodobnih sistemov zasteklitve (okna z dvojno zasteklitvijo, toplotno zaščitno steklo itd.), Nizkotemperaturni ogrevalni sistemi, učinkovita toplotna izolacija ograjenih konstrukcij je mogoče zmanjšati stroške ogrevanja za 3-krat.
Možnosti dodatne izolacije gradbenih konstrukcij na osnovi gradbene toplotne izolacije tipa ISOVER, če so v prostorih sistemi za izmenjavo zraka in prezračevanje.