Калькулятор расчета теплопотерь
Калькулятор теплопотерь предназначен для расчета примерного количества тепла, теряемого помещением через ограждающие конструкции в единицу времени в самую холодную пятидневку выбранного населенного пункта (по актуализированной редакции СП 131.13330.2012).
Информация актуальна на 2020 год.
Данные расчеты являются достаточно приблизительными, так как невозможно учесть абсолютно все факторы, влияющие на тепловые потери, а полученные результаты необходимо проверять экспериментально, для подтверждения расчетов. Ошибки в конструкции стен так же могут значительным образом повлиять на фактические теплопотери. Например, образование конденсата внутри стеновой конструкции может значительно увеличить теплопроводность теплоизолирующего материала в зимний период.
Также на общие теплопотери влияют разность наружной и внутренней температур, солнечная радиация, атмосферные осадки, ветра и другие факторы. Моделирование процессов тепловых потерь целого здания является актуальной проблемой. Зная теплопотери здания, можно переходить к выбору мощности и вариантов системы отопления.
Для снижения тепловых потерь здания необходимо использовать максимально эффективные теплоизоляционные материалы. Особенно стоит уделить внимание кровле, так как именно через нее наружу уходит наибольшее количество тепла из помещения. Для поддержания комфортного внутреннего микроклимата, а так же снижения финансовых затрат на отопление, необходимо соблюдать правильный баланс утепления всех ограждающих конструкций.
Примерное минимальное качество утепления наружных стен
- Хорошее:
- Среднее:
- Плохое:
~ 300 мм Дерево + 100 мм Полистирол/Каменная Вата~ 500 мм Газо- и пенобетон~ 300 мм Газо- и пенобетон + 100 мм Полистирол/Каменная Вата~ 400 мм Керамзитобетон + 100 мм Полистирол/Каменная Вата~ 250 мм Кирпич + 200 мм Полистирол/Каменная Вата
~ 300 мм Дерево + 50 мм Полистирол/Каменная Вата~ 400 мм Газо- и пенобетон~ 300 мм Газо- и пенобетон + 50 мм Полистирол/Каменная Вата~ 200 мм Керамзитобетон + 100 мм Полистирол/Каменная Вата~ 250 мм Кирпич + 100 мм Полистирол/Каменная Вата
~ 200 мм Дерево~ 200 мм Газо- и пенобетон~ 100 мм Газо- и пенобетон + 120 мм Кирпич~ 300 мм Керамзитобетон~ 250 мм Кирпич
Общие сведения по результатам расчетов
- Теплопотери помещения
- Удельные теплопотери помещения
- Температура воздуха наиболее холодных суток
- Температура воздуха наиболее холодной пятидневки
- Продолжительность отопительного сезона
- Средняя температура воздуха отопительного сезона
— Общее количество тепла, измеряемое в Ваттах, которое теряет расчетное помещение в единицу времени через ограждающие конструкции.
— Теплопотери помещения отнесенные к его площади
Для более точного расчета обязательно обратитесь к квалифицированным специалистам в вашем регионе!
Калькулятор работает в тестовом режиме.
Источник: https://stroy-calc.ru/raschet-teplopoteri
Расчет теплопотерь дома с примером
Могут существовать три варианта конструкции стены: без утеплителя, с наружной и внутренней обшивкой. Рассмотрим, где может находиться точка росы в каждом из этих случаев?
- Конструкция без утеплителя, тогда точка росы расположена:
- внутри стены ближе к наружной поверхности;
- внутри стены смещена к внутренней поверхности;
- на внутренней поверхности – внутри помещения стена будет оставаться мокрой на протяжении всего зимнего периода.
2. Имеется наружный утеплитель, тогда точка росы находится:
- внутри утеплителя – это говорит о том, что расчет точки росы и толщины утеплителя проведены правильно, и стена в помещении будет сухой;
- любой из трех описанных случаев в пункте 1 – причиной является неправильный выбор утеплителя и его характеристики.
3. Сделана внутренняя обшивка, то точка росы будет:
- внутри стены ближе к утеплителю;
- на внутренней поверхности стены под обшивкой;
- в самом утеплителе.
Из рассмотренного выше становится понятно, что расположение точки росы также зависит от таких характеристик ограждения, как температура и паропроницаемость. Большинство современных утеплителей практически не пропускает пар, поэтому рекомендуется наружная обшивка стен.
Если вы выбираете внутреннее утепление, то нужно соблюсти следующие условия, чтобы:
- стена была сухой и теплой;
- утеплитель имел хорошую паропроницаемость и небольшую толщину;
- в здании функционировали вентиляция и отопление.
Зная возможные зоны образования конденсата, т.е. место расположения точки росы, можно для определенных климатических зон подобрать такой вид и материал утепления, который не создаст условий для сырых стен внутри дома.
Существует мнение, что дом должен утепляться снаружи, а утеплитель по всем параметрам соответствовать ГОСТу. Тогда точка росы будет находиться внутри обшивки, то есть снаружи дома, и внутренние стены будут сухими в любой сезон. Именно поэтому наружное утепление выгоднее внутреннего.
Определение температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции окна, двери, витражи
Очень часто возникает вопрос о выборе того или иного оконного или дверного профиля для изготовления из них конструкций с последующей установкой в жилые/общественные/со спец требованиями помещения. Чтобы ответить на этот вопрос, среди прочих равных условий, является необходимость определения при каких условиях на профиле со стороны отапливаемого помещения выпадет конденсат.
В СНиП II-3-79 “Строительная климатология” п. 2.11* есть формула как раз для данного случая.
Разберу на примере из жизни:
Далее, ищем допустимую относительную влажность внутреннего воздуха для помещений жилых зданий. Находим в том же СНиП 23-02-2003 “Тепловая защита зданий” п.5.9.
Относительная влажность для нашего случая должна = 55%.
Далее осталось найти температуру точки росы для данной относительной влажности при расчетной температуре внутреннего воздуха. Ее можно взять из таблицы.
Итак: Tросы = 10,7 0С — это означает что если в комнате + 20 0С и влажность =55% то конденсат начнет образовываться на любой поверхности, температура которой = +10,7 0С или ниже.
Однако у нас расчетная температура на профиле уже ниже, и составляет +5,406 0С. К сожалению это означает что, при температуре на улице = -26 0С и в помещении +20 0С, температура внутренней поверхности профиля не дотягивает до нормируемой +10,7 0С, соответственно конденсат будет. И будет обильный.
Проводим проверку на соответствие нормативам
В СНиП 23-02-2003 “Тепловая защита зданий”
п.5.10 “Температура внутренней поверхности конструктивных элементов остекления окон зданий (кроме производственных) должна быть не ниже плюс 3 °С, а непрозрачных элементов окон — не ниже температуры точки росы при расчетной температуре наружного воздуха в холодный период года, для производственных зданий — не ниже 0 °С.”
Это нам годится!
Расшифровка, — для алюминиевого профиля [конструктивные элементы остекления], температура внутренней поверхности должна быть не ниже +3 0С.
Сравниваем: +5,406 0С > +3 0С. Условие выполняется. Вот такая вот законная “лазейка” для установки окон из алюминиевого термоизолированного профиля а также из ПВХ-профиля.
Как видно из рис.2 повышение приведенного сопротивления теплопередачи произошло в большей степени за счет установки двухкамерного стеклопакета (а также и в меньшей за счет установки уплотнителей), в “узел” КПТ-74 рама+створка. Технические характеристики стеклопакета: толщина 36мм, формула: 4 – 12Ar – 4 – 12 Ar – 4И.
Как правило в во всех каталогах указывают приведенное сопротивление именно “связки” :
алюминиевый профиль+заполнение с высокими теплосберегающими свойствами. Однако данный показатель не отменяет выпадение конденсата на внутренней поверхности профиля.
Но зато согласно строй.нормативам, данная система годится для остекления жилых зданий в большинстве регионов России. Там где, требуемое приведенное сопротивление теплопередаче для светопрозрачных ограждающих конструкций (Roприв.)
Источник: https://www.tproekt.com/tocnoe-opredelenie-ponatia-tocka-rosy-s-universalnymi-rascetami-po-formulam-i-kalkulatoru/
Как быстро рассчитать теплопотери жилого дома?
Предварительный расчет теплопотерь – важнейший показатель при проектировании отопительной системы. Коэффициент показывает, сколько тепловой энергии уходит за пределы жилого дома. Чем ниже этот показатель, тем теплее в помещении, и тем меньше энергии потребуется для обогрева здания. При помощи калькулятора теплопотерь легко вычислить оптимальную мощность обогревательных приборов.
Целесообразность вычислений
Действительно, зачем знать коэффициенты теплопотерь жилого дома?
Термин «жилое» подразумевает помещение, в котором в течение отопительного сезона будут проживать люди. Дачные дома, в которых отопление в холодный период бывает обычно по выходным, к данной категории не относятся. Для того чтобы достичь оптимального теплового режима в них, понадобится больше времени, которое зависит от конструкции здания и большая мощность отопительной системы.
Теплопотери здания нужно знать, чтобы организовать эффективную систему отопления, правильно подобрав мощность теплового агрегата.
Этот показатель учитывается при выборе и проектировании системы отопления, кондиционирования, технологии «теплый пол» и мощности обогревательных приборов.
При термической изоляции строений также нужно вычислить мощность тепловых потерь, ведь от этого зависит тип используемого изолятора, способ и толщина его монтажа.
Данный показатель зависит от многих факторов. Прежде всего, это материал перекрытий – панель, кирпич, газобетон, брус и т.д. Для каждого строения – свои показатели расчета теплопотерь дома, с учетом региона проживания, средней температуры, количества окон и дверей, наличия чердака или подвальных помещений и других факторов.
Вне зависимости от конструкции любое здание пропускает тепло сквозь ограждения. Теплопотери в окружающую среду восстанавливаются с помощью отопительной системы. Необходимая мощность источника обогрева дома является сумма теплопотерь с нормируемым запасом.
Для того чтобы в помещении были максимально комфортные условия учитываются такие факторы как: ориентация по сторонам света, физические качества строительных материалов и теплоизоляции, устройство здания, планировка помещений, направление ветров и средняя мягкость климата в холодное время года.
По результатам теплотехнического расчета выбирается отопительный котел, уточняется количество секций радиаторов отопления, расчет мощности и длины труб теплого пола, выбирается теплогенератор, позволяющий компенсировать теплопотери.
По большому счету определение потерь тепловой энергии нужно для экономного отопления помещения, без лишних запасов мощности системы отопления.
Существует два способа, как рассчитать теплопотери дома – вручную, используя формулы или более простой вариант, используя онлайн калькулятор с укрупненными данными.
Онлайн калькулятор теплопотерь
Очень легко посчитать, сколько энергии уходит за пределы строения, можно в специальном приложении на сайте santehnikportal.ru. Расчеты делаются при помощи подходящей компьютерной программы, в которую подставляются данные.
Чтобы рассчитать теплопотери, параметры помещения, регион проживания, средние температуры в холодный период и другие данные вводятся в специальные поля и раскрывающиеся списки онлайн калькулятора.
Значения пересчитываются автоматически. Результат общих теплопотерь помещения выводится нижней части калькулятора в разделе «Общие теплопотери помещения, Вт».
Также программа автоматически посчитает месячный и годовой расход электрической энергии.
Формула расчета коэффициента потерь тепла
Способ, как рассчитать теплопотерю здания вручную.
Чтобы вычислить общие потери тепловой энергии дома, по отдельности определяют потери через каждую ограждающую конструкцию отдельно, а после все складывают. Расчет делается поэтапно.
Согласно нормативам снип формируется некая база данных под каждое помещение, лучше всего это выполнять в виде таблицы. Первый столбец содержит вычисленную площадь дверных и оконных блоков, перекрытий, пола и наружных стен. Во втором столбце записывается толщина конструкции. В третьем – коэффициенты теплопроводности соответствующих материалов.
В таблице предоставлены нормативные значения для регионов РФ, которые потребуются при дальнейших расчетах:
| Материал | Коэффициент теплопроводности, λ, Вт |
| Дерево | 0,14 |
| ДСП | 0,15 |
| Кирпич, цементная кладка | 0,52 |
| Гипсовая штукатурка | 0,35 |
| Минеральная вата | 0,051 |
Чем выше λ, тем больше тепла уходит сквозь метровую толщину данной поверхности.
Определите теплосопротивление каждой прослойки:
R = v/ λ, где:
v – толщина строительного или теплоизоляционного материала.
Выполните расчет теплопотерь каждого конструктивного элемента по формуле:
Q = S*(Тв-Тн)/R, где:
Тн – температура на улице, °C; Тв – температура внутри помещения,°C; S – площадь, м2.
Конечно, в течение отопительного сезона погода меняется (температура колеблется от 0 до -25°C), а в доме нужно поддерживать температуру, например, около +20 °C. Тогда разность (Тв-Тн) варьируется от 25 до 45. Для расчетов потребуется средняя разница температур на протяжении отопительного сезона.
Для этого в СНиП 23-01-99 находят среднюю температуру отопительного периода для конкретного города. Например, в Москве это показатель равен -26о. Таким образом, в этом случае разница будет составлять 46 оС.
- Для вычисления расхода тепла через каждую конструкцию складывают теплопотери всех слоев. Для стен учитывается штукатурка, материал, используемый для кладки, внешняя теплоизоляция и облицовка.
- Подсчитывают итоговые теплопотери, определяя, как сумму Q внешних стен, дверей, пола, перекрытий и окон.
- Вентиляция. К полученным результатам сложения добавляется 10-40% потерь на вентиляцию (инфильтрацию). Если в доме установить хорошие стеклопакеты, и не злоупотреблять проветриванием, это значение можно принять за 0,1. Некоторые источники говорят, что в таком случае здание вообще не теряет тепло, так как утечки компенсируются бытовыми тепловыделениями и солнечной радиацией.
Данная методика вычислений более точная, однако и намного сложнее.
Знать коэффициент потерь тепла нужно, чтобы организовать эффективную систему отопления или утеплить жилище. Вручную делать все вычисления очень долго и сложно. Гораздо проще воспользоваться нашим онлайн калькулятором, чтобы сделать укрупненный расчет теплопотерь жилого дома. Однако стоит учитывать, что точные вычисления с учетом всех дополнительных факторов могут сделать только специалисты.
Источник: https://santehnikportal.ru/calc/teplopoteri-pomeshheniya.html
Как рассчитать теплопотери дома
Всем, кому необходимо выбрать систему теплоснабжения для своего дома, квартиры, очень важно знать как рассчитать теплопотери дома. Особенно это важно тем, кто только собирается строить дом. Конечно, вам могут помочь специалисты теплотехники. Однако, получить довольно точный расчет вы сможете и сами.
Для чего необходимо знать теплопотери?
Ответ на этот вопрос очевиден: для того, чтобы выбрать необходимую систему обогрева, которая сможет эффективно компенсировать эти теплопотери. Чем меньше теплопотери, тем меньше нам потребуется затрат, чтобы поддерживать нужную температуру в нашем жилище.
В интернете вы сможете найти калькуляторы для расчета теплопотерь, или же специальные программы.
Для начала определимся, из чего складываются эти самые драгоценные калории, утекающие из нашего жилья.
Очень важную роль играет материал, из которого изготовлены стены здания, особенно наружные. Необходимо будет также учесть материал, из которого изготовлены окна и двери.
Важно также расположение дома относительно сторон света. Южная сторона дома прогревается солнцем сильнее, чем северная. А потому, если там расположить выход из дома и большие окна, то это будет более верно по отношению сбережения тепла в доме, чем если бы эти окна и двери были бы расположены с северной стороны.
Поскольку теплый воздух в помещении скапливается у потолка, то очень важно, чтобы потолок был хорошо утеплен. Иначе тепло будет уходить вверх. Это верно и в том случае, если вы рассматриваете помещение на первом этаже, а на втором также находится отапливаемое помещение.
Необходимо будет также учесть тепло, улетучивающееся через вентиляционные отверстия.
Чем выше температура внутри помещений, тем больше отток тепла наружу.
Вот один из сайтов, где вы сможете самостоятельно рассчитать теплопотери дома через стены, пол, потолок и так далее.
Как посчитать теплопотери дома
После того, как вы определите теплопотери (выраженные в ваттах), вы получите представление о том, какую мощность должна обеспечить система отопления, чтобы компенсировать эти потери тепла.
Я вспоминаю дом в поселке, который нам предоставили для жилья как молодым специалистам. В первую зиму проживания мы просто замучились его отапливать. На обогрев у нас уходило по шесть ведер угля в день.
Наконец мы определили, что почти все тепло у нас уходит через потолок, так как дом совершенно не был утеплен в верхней своей части.
Слой керамзита толщиной 30 сантиметров на чердаке помог частично решить нам проблему оттока тепла через крышу.
В общем, выбор системы отопления — это процесс творческий. только необходимо знать, от чего отталкиваться.
Если же вы не можете определить, где у вас утечка тепла, то сфотографируйте ваш дом снаружи в инфракрасном спектре. Такое фото поможет вам увидеть «горячие точки».
Как сделать теплый пол читайте здесь
Успехов вам! Если что — в наш магазин за покупками и за советом!
«Скобяная лавка», г. Находка, Угольная, 59
Источник: https://magnat4.ru/rasschitat-teplopoteri-doma/
Расчет теплопотерь дома через ограждающие конструкции
eeni2008
Рассмотрим, как рассчитать теплопотери дома через ограждающие конструкции. Расчет приводится на примере одноэтажного жилого дома. Данным расчетом можно пользоваться и для расчета теплопотерь отдельного помещения, всего дома или отдельной квартиры.
Пример технического задания для расчета теплопотерь
Сначала составляем простой план дома с указанием площадей помещений, размеров и расположения окон и входной двери. Это необходимо для определения площади поверхности дома, через которую происходят теплопотери.
План дома
Формула расчета теплопотерь
Для расчета теплопотерь применяем следующие формулы:
R = B / K – это формула расчета величины теплосопротивления ограждающих конструкций дома.
- R – тепловое сопротивление, (м2*К)/Вт;
- К – коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м*К);
- В – толщина материала, м.
Q = S • dT / R – это формула расчета теплопотерь.
- Q – теплопотери, Вт;
- S – площадь ограждающих конструкций дома, м2;
- dT – разница температуры между внутренним помещением и улицой, К;
- R – значение теплового сопротивления конструкции, м2•К/Вт
Температурный режим внутри дома для расчета берем +21..+23°С — такой режим является наиболее комфортным для человека. Минимальная уличная температура для расчета теплопотерь взята -30°С, так как в зимний период в регионе: где построен дом (Ярославская область, Россия) такая температура может продержаться более одной недели и именно наименьший температурный показатель рекомендуется закладывать в расчеты, при этом разность температур получаем dТ = 51..53, в среднем — 52 градуса.
Общие теплопотери дома состоят из теплопотерь всех ограждающих конструкций, поэтому, используя эти формулы, выполняем:
После расчета получили такие данные:
- Qстен – 0,49 кВт•ч,
- Qпотолочного перекрытия — 0,49 кВт•ч,
- Qпола – 0,32 кВт•ч,
- Qокон – 0,38 кВт•ч.
- Qвходной двери – 0,16 кВт•ч.
Итого: суммарный результат теплопотерь через ограждающие конструкции составил – 1,84 кВт•ч.
Отдельно выполним расчет теплопотерь помещений дома. Он пригодится при подготовке к монтажу отопления своими руками, а именно во время расчета количества секций радиаторов отопления для каждой комнаты.
Примечание: Этот расчет является приблизительным и при более точном расчете теплопотерь ограждений дома полученные значения могут иметь иной показатель, так как в своем расчете я не учитывал некоторые факторы, которые могут в той или иной степени влиять на величину теплопотерь. Если вы хотите получить точный расчет или получить консультацию специалиста по этому вопросу, то вы можете задать свой вопрос в разделе Вопрос-ответ.
Далее: Расчет теплопотерь стен.
Источник: http://www.builderclub.com/statia/raschet-teplopoter-doma-cherez-ograzhdayushchiye-konstrukcii
Расчет теплопотерь дома: онлайн калькулятор
> Теория > Расчет теплопотерь дома: онлайн калькулятор
Энергоэффективная реконструкция здания поможет сэкономить тепловую энергию и повысить комфортность жизни. Наибольший потенциал экономии заключается в хорошей теплоизоляции наружных стен и крыши. Самый простой способ оценить возможности эффективного ремонта – это потребление тепловой энергии. Если в год потребляется более 100 кВт ч электроэнергии (10 м³ природного газа) на квадратный метр отапливаемой площади, включая площадь стен, то энергосберегающий ремонт может быть выгодным.
Расчет теплопотерь здания
Потери тепла через внешнюю оболочку
Основная концепция энергосберегающего здания – это сплошной слой теплоизоляции над нагретой поверхностью контура дома.
- Крыша. С толстым слоем теплоизоляции потери тепла через крышу можно уменьшить;
Важно! В деревянных конструкциях теплозащитное уплотнение крыши затруднено, так как древесина набухает и может повреждаться от большой влажности.
- Стены. Как и с крышей, потери тепла снижаются при применении специального покрытия. В случае внутренней теплоизоляции стен существует риск того, что конденсат будет собираться за изоляцией, если влажность в помещении слишком высокая;
Способы выхода тепла из дома
- Пол или подвал. По практическим соображениям тепловая изоляция производится изнутри здания;
- Термические мосты. Тепловые мосты представляют собой нежелательные охлаждающие ребра (теплопроводники) снаружи здания. Например, бетонный пол, который одновременно является балконным полом. Многие тепловые мосты находятся в области почвы, парапетах, оконных и дверных рамах. Существуют также временные тепловые мосты, если детали стен закреплены металлическими элементами. Термомосты могут составлять значительную часть потерь тепла;
- Окна. За последние 15 лет теплоизоляция оконного стекла улучшилась в 3 раза. Сегодняшние окна обладают специальным отражающим слоем на стеклах, что уменьшает потери излучения, это одно,- и двухкамерные стеклопакеты;
- Вентиляция. Обычное здание имеет воздушные утечки, особенно в области окон, дверей и на крыше, что обеспечивает необходимый воздухообмен. Однако в холодное время года это вызывает значительные теплопотери дома от выходящего нагретого воздуха. Хорошие современные здания достаточно воздухонепроницаемы, и необходимо регулярно вентилировать помещения, открывая окна на несколько минут. Чтобы уменьшить потери тепла за счет вентиляции, все чаще устанавливаются комфортные вентиляционные системы. Этот вид теплопотерь оценивается в 10-40%.
Термографические съемки в здании с плохой изоляцией дают представление о том, как много тепла теряется. Это очень хороший инструмент для контроля качества ремонта или нового строительства.
Термографическая съемка здания
Способы оценки теплопотерь дома
Закон Ома — калькулятор онлайн
Существуют сложные методики расчетов, учитывающие различные физические процессы: конвекционный обмен, излучение, но они часто являются излишними. Обычно используются упрощенные формулы, а при необходимости можно добавить к полученному результату 1-5%. Ориентация здания учитывается в новых постройках, но солнечное излучение также не влияет значительно на расчет теплопотерь.
Важно! При применении формул для расчетов потерь тепловой энергии всегда учитывается время нахождения людей в том или ином помещении. Чем оно меньше, тем меньшие температурные показатели надо брать за основу.
Чтобы рассчитать теплопотери здания, можно воспользоваться несколькими способами:
- Усредненные величины. Самый приблизительный метод, не обладает достаточной точностью. Существуют таблицы, составленные для отдельных регионов с учетом климатических условий и средних параметров здания. Например, для конкретной местности указывается значение мощности в киловаттах, необходимое для нагрева 10 м² площади помещения с потолками высотой 3 м и одним окном. Если потолки ниже или выше, и в комнате 2 окна, показатели мощности корректируются. Этот метод совершенно не учитывает степень теплоизоляции дома и не даст экономии тепловой энергии;
- Расчет теплопотерь ограждающего контура здания. Суммируется площадь внешних стен за вычетом размеров площадей окон и дверей. Дополнительно находится площадь крыши с полом. Дальнейшие расчеты ведутся по формуле:
Q = S x ΔT/R, где:
- S – найденная площадь;
- ΔT – разность между внутренней и наружной температурами;
- R – сопротивление передаче тепла.
Результат, полученный для стен, пола и крыши, объединяется. Затем добавляются вентиляционные потери.
Важно! Такой подсчет теплопотерь поможет определиться с мощностью котла для здания, но не позволит рассчитать покомнатное количество радиаторов.
- Расчет теплопотерь по комнатам. При использовании аналогичной формулы рассчитываются потери для всех комнат здания по отдельности. Затем находятся теплопотери на вентиляцию путем определения объема воздушной массы и примерного количества раз в день ее смены в помещении.
Важно! При расчете вентиляционных потерь нужно обязательно учитывать назначение помещения. Для кухни и ванной комнаты необходима усиленная вентиляция.
Пример расчета теплопотерь жилого дома
Применяется второй способ расчета, только для внешних конструкций дома. Через них уходит до 90 процентов тепловой энергии. Точные результаты важны, чтобы выбрать необходимый котел для отдачи эффективного тепла без излишнего нагрева помещений. Также это показатель экономической эффективности выбранных материалов для теплозащиты, показывающий, как быстро можно окупить затраты на их приобретение. Расчеты упрощенные, для здания без наличия многослойного теплоизоляционного слоя.
Дом обладает площадью 10 х 12 м и высотой 6 м. Стены толщиной в 2,5 кирпича (67 см), покрытые штукатуркой, слоем 3 см. В доме 10 окон 0,9 х 1 м и дверь 1 х 2 м.
Расчет сопротивления передаче тепла стен:
- n – толщина стен,
- λ – удельная теплопроводность (Вт/(м °C).
Это значение ищется по таблице для своего материала.
Таблица теплопроводности строительных материалов
Rкир = 0,67/0,38 = 1,76 кв.м °C/Вт.
- Для штукатурного покрытия:
Rшт = 0,03/0,35 = 0,086 кв.м °C/Вт;
Rст = Rкир + Rшт = 1,76 + 0,086 = 1,846 кв.м °C/Вт;
Вычисление площади внешних стен:
- Общая площадь внешних стен:
Источник: https://elquanta.ru/teoriya/raschet-teplopoter-doma-onlajjn-kalkulyator.html
Теплопотери в доме
В переходной и холодный период года температура на улицах падает, и возрастает разница температур внутреннего воздуха и воздуха на улице. И как уже мы упоминали, Второй закон термодинамики никто не отменял, поэтому тепло с ваших домов и квартир стремится его покинуть и обогреть холодную окружающую среду.
Для снижения этих утрат тепла, делается утепление домов в различных видах от пенопласта и вентилируемых фасадов до современных теплоизоляционных материалов в виде шпаклевки. Главной же задачей в нашей профессии является поддержание в помещении комфортных параметров микроклимата.
И в первую очередь, мы рассчитываем теплопотери для их компенсации.
Зачем делать расчет теплопотерь?
Когда же делают расчет потерь тепла в доме? Расчет теплопотерь обязателен при проектировании систем отопления, систем вентиляции, воздушных отопительных систем. Расчетные температуры берут из нормативных документов. Значение внешней температуры воздуха отвечает температуре наружного воздуха наиболее холодной пятидневки. Внутреннюю температуру берут или ту, которую желаете, или из норм, для жилых помещений это 20+-2°С.
Исходными данными для расчета служат: внешняя и внутренняя температура воздуха, конструкция стен, пола, перекрытий, назначение каждого помещения, географическая зона строительства. Все тепловые потери на прямую зависят от термического сопротивления ограждающих конструкций, чем оно больше, тем меньше теплопотери.
Для обеспечения комфортных условий пребывания людей в помещении нужно чтобы было правдивым уравнение теплового баланса
Qп+ Qо+ Qс+ Qк= Qср+ Qос+ Qпр+ Qлюд,
где Qп–теплопотери через пол, Qо–теплопотери через окна, Qс–теплопотери через стену, Qк- теплопотери через крышу, Qср–теплопоступления от солнечной радиации, Qос–теплопоступления от отопительных систем, Qпр–теплопоступления от приборов, Qлюд–теплопоступления от людей.
На практике же, уравнение упрощается и все утраты компенсирует система отопления, независимо водяная или воздушная.
Расчет теплопотерь
Получив исходные данные, проектировщики начинают расчет. Рассмотрим основные виды тепловых потерь и формулы их расчета. Теплопотери бывают: через стены, через пол, через окна, через крышу, через вентиляционные шахты и дополнительные потери тепла. Термическое сопротивление для всех конструкций рассчитывается по формуле
Rст =1/ αв+Σ(δі / λі)+1/ αн,
где αв – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения, Вт/ м2·оС;
λі и δі – коэффициент теплопроводности для материала каждого слоя стены и толщина этого слоя в м;
αн – коэффициент теплоотдачи внешней поверхности ограждения, Вт/ м2·ос;
Коэффициенты α берутся из норм, и разные для стен и перекрытий.
И так, начнем:
Первым делом рассмотрим теплопотери через стены
На них наибольшее влияние имеет конструкция стен. Рассчитываются по формуле: Коэф. n-поправочный коэффициент. Зависит от материала конструкций, и принимается n=1 если конструкции из штучных материалов,и n=0,9 для чердака, n=0,75 для перекрытия подвала.
Пример: Рассмотрим теплопотери сквозь кирпичную стену 510 мм с утеплителем минеральной ватой 100 мм и декоративным финишным шаром 30 мм. Внутренняя температура воздуха 22ºС, наружная -20ºС. Высотой пусть будет 3 м и длиной 4 м.
В комнате одна внешняя стена, размещение на Юг, местность не ветреная, без внешних дверей. Для начала необходимо узнать коэффициенты теплопроводности этих материалов. Из размещенной выше таблицы узнаем: λк =0,58 Вт/мºС, λут =0,064 Вт/мºС, λшт =0,76 Вт/мºС.
После этого рассчитывается термическое сопротивление ограждающей конструкции:
Rст=1/ 23 +0,51/0,58+0,1/0,064+0,03/0,76+ 1/ 8,6 = 2,64 м2 ºС/Вт.
Для нашей местности такого сопротивления недостаточно и дом нужно утеплить лучше. Но сейчас не об этом. Расчет теплопотерь:
Q=1/R·FΔt·n·β=1/2,64·12·42·1·(10/100+1)=210Вт.
ß- это дополнительные потери тепла. Далее мы распишем их значение и станет ясно, откуда взялось число 10 и зачем делить на 100.
Далее идут тепловые потери сквозь окна
Здесь все проще. Расчет термического сопротивления не нужен, ведь в паспорте современных окон он уже указан. Теплопотери через окна рассчитываются по той же схеме, что и через стены. Для примера рассчитаем потери через энергосберегающие окна с термическим сопротивлением Rо= 0,87 (м2°С/Вт) размером 1,5*1,5 с ориентацией на Север. Q=1/0,87·2,25·42·1·(15/100+1)=125 Вт.
К теплопотерям через перекрытия относят отвод тепла через крышные и половые перекрытия. В основном это делается для квартир, где и пол и потолок представляет собой железобетонную плиту. На последнем этаже учитываются только потери сквозь потолок, а на первом лишь через подвальное перекрытие.
Это обусловлено тем, что во всех квартирах принимается одинаковая температура воздуха, и теплоотдачу от квартиры к квартире не берут во внимание. Недавние исследования показали, что через не утепленные узлы примыкания перекрытий к ограждающим конструкциям идут большие потери тепла.
Определение утечки тепла через перекрытие такое же как и для стены, но не учитываются дополнительные теплопотери. Коэффициент α берется другой: α вн =8,7 Вт/(м 2·К) α вн =6 Вт/(м2·К), разница температур также, ведь в подвале или на крытом чердаке температура принимается в пределах 4-6ºС.
Не будем расписывать расчет термического сопротивления для перекрытия, ведь он определяется по той же формуле Rст = 1/ αв + Σ ( δі / λі ) + 1/ α. Возьмем перекрытие с сопротивлением 4,95 и примем воздух на чердаке +4ºС, площадь потолка 3х4м, внутри 22ºС. Подставляем в формулу и получаем:Q=1/R·FΔt·n·β=1/4,95·12·18·0,9= 40 Вт.
Расчет потерь тепла через пол на грунте
Он немного сложнее нежели через перекрытие. Теплопотери рассчитываются по зонам. Зоной называют полосу пола шириной 2 м, параллельно внешней стене. Первая зона находится непосредственно возле стены, здесь происходит больше всего потерь тепла.
За ней последуют вторая и другие зоны, до центра пола. Для каждой зоны рассчитывается свой коэффициент теплопередачи.
Для упрощения вводится понятие удельного сопротивления: для первой зоны R1=2,15 (м2°С/Вт), для второй R2=4,3 (м2°С/Вт), для третьей R3=8,6 (м2°С/Вт)
Пример Есть комната в которой пол на грунте, размер пола 6х8 м Температуры все те же. Сначала разделим пол на зоны. У нас их получилось две. Находим площадь каждой зоны. У нас это 20 м2 для первой зоны и 8 м2 для второй. Затем задаемся условными сопротивлениями R1=2,15 (м2°С/Вт), R2=4,3 (м2°С/Вт), подставляем в формулу: Q=(F1/R1+F2/R2+F3/R3)(tвт — tвн)·n=(20/2,15+8/4,3)·42·1= 470 Вт.
Дополнительные теплопотери
Учитываются только для стен и окон, то есть конструкций которые напрямую соприкасаются с окружающей средой. Существует четыре вида дополнительных потерь тепла: на ориентацию, на ветреность, на количество стен и наличие внешних дверей. Выражаются они в процентах и в последствии переводятся в коэффициент дополнительных теплопотерь.
Если помещение ориентированно на Север, Восток, Северо-Восток, Северо-Запад дополнительные потери тепла составляют 10%, когда на Юг, Запад, Юго-Запад, Юго-Восток, додаются 5%. Если здание находится в ветреной местности, додаются еще 10% тепловых потерь,а когда в защищенной от ветров местности только 5%. Если в помещении есть две внешние стены, то дополнительные потери составляют 5%, когда только одна — дополнительных потерь нет.
Если в наружной стене есть дверь, можно рассчитать убыток сквозь нее, но проще добавить 60% если двери тройные, 80% когда двойные двери и 95% если они одинарные. Например: Комната имеет две внешние стены, размещенная в ветреной местности, одна стена выходит на Юг, вторая на Север, дверей нету. Тогда дополнительные потери составляют 10%+5% на ориентацию +10% на ветер +5% так как две стены.
И того 30%, чтобы добавить их к основным теплопотерям нужно перевести в коэффициент β =30% + 100% =30/100 +1 =1,3 и подставляем в общую формулу.
Теплопотери на вентиляцию
Не учитываются, если проектируется воздушное отопление или используется вентустановка с подогревом воздуха, так как воздух в помещение поступает уже теплый, и на его нагрев не тратится тепло. Но если установка без подогрева, необходимо учесть расход тепла на нагрев входящего воздуха. Упрощенная формула выглядит так:
Q=0,337·V·Δt
где V — бьем помещения в м3, Δt — разница внешней и наружной температур.
Сума всех потерь тепла и составляет общие потери помещения.
Расчет тепловых потерь в программе Excel
Сам процесс расчета тепловых потерь дома занимает довольно много времени, поэтому для себя мы создали шаблон в Excel, с помощью которого делаем расчеты. Решили с вами поделиться и использовать его можно перейдя по ссылке. Здесь же распишем инструкцию пользования.
Шаг 2
Нужно заполнить исходные данные: номер помещения (если вам нужно), его название и температура внутри, название ограждающих конструкций и их ориентация, размеры конструкций. Вы увидите, что площадь считается сама. Если хотите отнимать площадь окна от стен, нужно корректировать формулы, так как мы не знаем где у вас будут записаны окна. У нас площади отнимаются.
Также нужно заполнить коэффициент теплопередачи 1/R, разницу температур и поправочный коэффициент. К сожалению, их заполняют вручную. В примере у нас кабинет с тремя внешними стенами в одной стене два окна, в другой нет окон и третья имеет одно окно. Конструкции стен будет как в примере, где мы рассчитывали R, поесть к=1/R=1/2,64=0,38.
Пол пусть будет на грунте и его поделим на зоны у нас их две и потери считаем для двух зон , тогда к1=1/2,15=0,47, к2=1/4,3=0,23. Окна пусть будут энергосберегающие Rо= 0,87 (м2°С/Вт), тогда к=1/0,87=1,14.
На картинке видно, что количество потерь тепла уже прорисовывается.
Шаг 3
К сожалению, также вручную заполняются и дополнительные потери. Вводить их нужно в процентах, программа сама в формуле переведет их на коэффициент.
И так, для нашего примера: Стены 3 значит к каждой стене +5% теплопотерь, местность не веретенная поэтому +5% к каждому окну и стене, Ориентация на Юг +5% для конструкций, на Север и Восток +10%.
Дверей внешних нет поэтому 0, но если бы были то суммировались бы проценты только к той стене в которой есть дверь. Напоминаем, что к полу или перекрытию дополнительные потери тепла не относятся.
Как видно, потери помещения возросли. Если у вас заходит в помещение уже теплый воздух, этот шаг последний. Число записанное в столбце Q, и есть ваши искомые тепловые потери помещения. И эту процедуру нужно провести для всех остальных помещений.
Шаг 4
В нашем же случае воздух не подогревается ,и чтобы рассчитать полные потери тепла, нужно в столбик Rввести площадь нашего помещения 18 м2, а в столбец S его высоту 3 м.
https://www.youtube.com/watch?v=QnsoSvKnuKw
Эта программа значительно ускоряет и упрощает расчеты, даже невзирая на большое количество введенных вручную элементов. Она не раз помогала нам. Надеемся и вам она станет помощником!
Заключение
Правильный расчет теплопотерь покажет, что вы профессионал своего дела. Ведь согласитесь, расчет потерь 100 Вт/м2 слегка преувеличен, а в некоторых случаях недостаточен. Поэтому потратьте на 15 минут больше времени и рассчитайте тепловые потери здания. Исходя из этого вы сможете не только спроектировать более чем комфортные условия пребывания людей, но и сэкономить заказчику немалые средства на эксплуатацию систем. А опыт показывает, что к таким проектировщикам обращаются чаще.
Источник: http://airducts.ru/teplopoteri/
Как правильно провести расчет теплопотерь любого здания – пошаговая инструкция — Журнал строителя
Проектирование системы отопления «на глазок» с большой вероятностью может привести либо к неоправданному завышению расходов на ее эксплуатацию, либо к недогреву жилища.
Чтобы не случилось ни того ни другого, необходимо в первую очередь грамотно выполнить расчет теплопотерь дома.
И только на основании полученных результатов подбирается мощность котла и радиаторов. Наш разговор пойдет о том, каким способом производятся эти вычисления и что при этом нужно учитывать.
Авторы многих статей сводят расчет теплопотерь к одному простому действию: предлагается умножить площадь отапливаемого помещения на 100 Вт. Единственное условие, которое при этом выдвигается, относится к высоте потолка — она должна составлять 2,5 м (при других значениях предлагается вводить поправочный коэффициент).
На самом деле такой расчет является настолько приблизительным, что полученные с его помощью цифры можно смело приравнивать к «взятым с потолка». Ведь на удельную величину теплопотерь влияет целый ряд факторов: материал ограждающих конструкций, наружная температура, площадь и тип остекления, кратность воздухообмена и пр.
Теплопотери дома
Более того, даже для домов с различной отапливаемой площадью при прочих равных условиях ее значение будет разным: в маленьком доме — больше, в большом — меньше. Так проявляется закон квадрата-куба.
Поэтому владельцу дома крайне важно освоить более точную методику определения теплопотерь. Такой навык позволит не только подобрать отопительное оборудование с оптимальной мощностью, но и оценить, к примеру, экономический эффект от утепления. В частности, можно будет понять, превзойдет ли срок службы теплоизолятора период его окупаемости.
Первое, что необходимо сделать исполнителю — разложить общие теплопотери на три составляющие:
- потери через ограждающие конструкции;
- обусловленные работой вентиляционной системы;
- связанные со сбросом нагретой воды в канализацию.
Рассмотрим каждую из разновидностей подробно.
Теплопотери через ограждающие конструкции
Для каждого материала, входящего в состав ограждающих конструкций, в справочнике или предоставленном производителем паспорте находим значение коэффициента теплопроводности Кт (единица измерения — Вт/м*градус).
Для каждого слоя ограждающих конструкций определяем термическое сопротивление по формуле: R = S/Кт, где S – толщина данного слоя, м.
Для многослойных конструкций сопротивления всех слоев нужно сложить.
Определяем теплопотери для каждой конструкции по формуле Q = (A / R) *dT,
Где:
- А — площадь ограждающей конструкции, кв. м;
- dT — разность наружной и внутренней температур.
- dT следует определять для самой холодной пятидневки.
Теплопотери через вентиляцию
Для этой части расчета необходимо знать кратность воздухообмена.
В жилых зданиях, возведенных по отечественным стандартам (стены являются паропроницаемыми), она равна единице, то есть за час должен обновиться весь объем воздуха в помещении.
В домах, построенных по европейской технологии (стандарт DIN), при которой стены изнутри застилаются пароизоляцией, кратность воздухообмена приходится увеличивать до 2-х. То есть за час воздух в помещении должен обновиться дважды.
Теплопотери через вентиляцию определим по формуле:
Qв = (V*Кв / 3600) * р * с * dT,
Где
- V — объем помещения, куб. м;
- Кв — кратность воздухообмена;
- Р — плотность воздуха, принимается равной 1,2047 кг/куб. м;
- С — удельная теплоемкость воздуха, принимается равной 1005 Дж/кг*С.
Приведенный расчет позволяет определить мощность, которую должен иметь теплогенератор системы отопления. Если она оказалась слишком высокой, можно сделать следующее:
- понизить требования к уровню комфорта, то есть установить желаемую температуру в наиболее холодный период на минимальной отметке, допустим, в 18 градусов;
- на период сильных холодов понизить кратность воздухообмена: минимально допустимая производительность приточной вентиляции составляет 7 куб. м/ч на каждого обитателя дома;
- предусмотреть организацию приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором.
Заметим, что рекуператор полезен не только зимой, но и летом: в жару он позволяет сэкономить произведенный кондиционером холод, хотя и работает в это время не столь эффективно, как в мороз.
Правильнее всего при проектировании дома выполнить зонирование, то есть назначить для каждого помещения свою температуру исходя из требуемого комфорта.
К примеру, в детской или комнате пожилого человека следует обеспечить температуру порядка 25-ти градусов, тогда как для гостиной будет достаточно и 22-х.
На лестничной площадке или в помещении, где жильцы появляются редко либо имеются источники тепловыделения, расчетную температуру можно вообще ограничить 18-ю градусами.
Очевидно, что цифры, полученные в данном расчете, актуальны только для очень короткого периода — самой холодной пятидневки. Чтобы определить общий объем энергозатрат за холодный сезон, параметр dT нужно вычислять с учетом не самой низкой, а средней температуры. Затем нужно выполнить следующее действие:
W = ((Q + Qв) * 24 * N)/1000,
Где:
- W — количество энергии, требующейся для восполнения теплопотерь через ограждающие конструкции и вентиляцию, кВт*ч;
- N — количество дней в отопительном сезоне.
Однако, данный расчет окажется неполным, если не будут учтены потери тепла в канализационную систему.
Теплопотери через канализацию
Для приема гигиенических процедур и мытья посуды жильцы дома греют воду и произведенное тепло уходит в канализационную трубу.
Но в данной части расчета следует учитывать не только прямой нагрев воды, но и косвенный — отбор тепла осуществляет вода в бачке и сифоне унитаза, которая также сбрасывается в канализацию.
Исходя из этого, средняя температура нагрева воды принимается равной всего 30-ти градусам. Теплопотери через канализацию рассчитываем по следующей формуле:
Qк = (Vв * T * р * с * dT) / 3 600 000,
Где:
- Vв — месячный объем потребления воды без разделения на горячую и холодную, куб. м/мес.;
- Р — плотность воды, принимаем р = 1000 кг/куб. м;
- С — теплоемкость воды, принимаем с = 4183 Дж/кг*С;
- dT — разность температур. Учитывая, что вода на входе зимой имеет температуру около градусов, а среднюю температуру нагретой воды мы условились считать равной 30-ти градусам, следует принимать dT = 23 градуса.
- 3 600 000 — количество джоулей (Дж) в 1-м кВт*ч.
Рассчитаем теплопотери 2-этажного дома высотой 7 м, имеющего размеры в плане 10х10 м.
Стены имеют толщину 500 мм и выстроены из теплой керамики (Кт = 0,16 Вт/м*С), снаружи утеплены минеральной ватой толщиной 50 мм (Кт = 0,04 Вт/м*С).
В доме имеется 16 окон площадью по 2,5 кв. м.
Наружная температура в самую холодную пятидневку составляет -25 градусов.
Средняя наружная температура за отопительный период — (-5) градусов.
Внутри дома требуется обеспечить температуру +23 градуса.
Потребление воды — 15 куб. м/мес.
Продолжительность отопительного периода — 6 мес.
Определяем теплопотери через ограждающие конструкции (для примера рассмотрим только стены)
Термическое сопротивление:
- основного материала: R1 = 0,5 / 0,16 = 3,125 кв. м*С/Вт;
- утеплителя: R2 = 0,05/0,04 = 1,25 кв. м*С/Вт.
То же для стены в целом: R = R1 + R2 = 3.125 + 1.25 = 4.375 кв. м*С/Вт.
Определяем площадь стен: А = 10 х 4 х 7 – 16 х 2,5 = 240 кв. м.
Теплопотери через стены составят:
Qс = (240 / 4.375) * (23 – (-25)) = 2633 Вт.
Аналогичным образом рассчитываются теплопотери через крышу, пол, фундамент, окна и входную дверь, после чего все полученные значения суммируются. Термическое сопротивление дверей и окон производители обычно указывают в паспорте на изделие.
Обратите внимание на то, что при расчете теплопотерь через пол и фундамент (при наличии подвала) разность температур dT будет намного меньшей, так как при ее вычислении учитывается температура не воздуха, а грунта, который зимой является гораздо более теплым.
Оценка полного объема энергозатрат
Для оценки всего объема энергозатрат за отопительный период необходимо пересчитать теплопотери через вентиляцию и ограждающие конструкции с учетом средней температуры, то есть dT составит не 48, а только 28 градусов.
Тогда средняя мощность потерь через стены составят:
Qс = (240 / 4.375) * (23 – (-5)) = 1536 Вт.
Предположим, что через крышу, пол, окна и двери дополнительно теряется в среднем 800 Вт, тогда совокупная средняя мощность теплопотерь через ограждающие конструкции составит Q = 1536 + 800 = 2336 Вт.
Средняя мощность теплопотерь через вентиляцию составит:
Qв = (700 * 1 / 3600) * 1,2047 * 1005 * (23 – (-5)) =6592 Вт.
Тогда за весь период на отопление придется затратить:
W = ((2336 + 6592)*24*183)/1000 = 39211 кВт*ч.
К этой величине нужно прибавить 2405 кВт*ч потерь через канализацию, так что общий объем энергозатрат за отопительный период составит 41616 кВт*ч.
Если в качестве энергоносителя используется только газ, из 1-го куб. м которого удается получить 9,45 кВт*ч тепла, то его понадобится 41616 / 9,45 = 4404 куб. м.
на тему
Источник: https://jurnalstroy.ru/kak-pravilno-provesti-raschet-teplopoter-lyubogo-zdaniya-poshagovaya-instrukciya.html
Правильный расчет теплопотерь дома
Программа для расчета
Автономные системы отопления характеризуются популярностью и неоспоримыми преимуществами. Но они ставят перед домовладельцами, решившимися на коренную перестройку своего дома или квартиры, сложную задачу — необходимость проведения множества специальных расчетов. Ведь чтобы новая инженерная сеть справилась с поставленными задачами, она должна быть правильно спроектирована.
А в основе проекта лежат расчеты мощности отопительного агрегата, количества радиаторов, метража труб и других элементов системы. Не меньшее значение имеет и правильный расчет теплопотерь. Онлайновый калькулятор теплопотерь — самый простой способ получить необходимые цифры. Однако рассчитать количество тепла, уходящего из здания, можно и самостоятельно с помощью специальных формул и методик.
Просто о сложном — расчет по удельным характеристикам
Расчет теплопотерь легко может превратиться в настоящую головную боль. На практике рассчитать показатели можно по удельным характеристикам здания. Самое главное — помнить, что расчет ведется не по площади, а по объему здания. Также необходимо учитывать его назначение и этажность. Тепло уходит из дома через строительные ограждающие конструкции.
«Воротами», через которые теплый воздух покидает здание, являются окна, двери, стены, пол, кровля. Кроме этого, влияние оказывает дельта температур — разница между температурой воздуха внутри и снаружи дома. Нельзя сбрасывать со счетов и климатические условия местности. Значительная часть тепла уходит через систему вентиляции. Парадокс заключается в том, что при выполнении расчетов многие начинающие домостроители забывают учесть этот параметр и получают цифры, далекие от объективности.
Теплоизолирующие свойства ограждающих конструкций
По теплоизолирующим свойствам ограждающих конструкций выделяются две категории зданий по энергоэффективности:
- Класс С. Отличается нормальными показателями. К этому классу относятся дома старой постройки и значительная часть новостроек в малоэтажном строительстве. Типовой кирпичный или бревенчатый дом будет иметь класс С.
- Класс А. Эти дома имеют очень высокий показатель энергоэффективности. В их строительстве используются современные теплоизолирующие материалы. Все строительные конструкции выполнены таким образом, чтобы минимизировать потери тепла.
Зная, к какой категории относится дом, приняв во внимание климатические условия, можно начинать расчеты. Использовать для этого специальные программы или обойтись «дедовскими» методами и считать с помощью ручки и бумаги, решать владельцу дома. Коэффициент теплопередачи для ограждающих конструкций можно рассчитать табличными методами.
Зная, какие материалы были использованы для строительства и утепления дома, какие установлены стеклопакеты (сейчас на рынке немало энергосберегающих вариантов), можно найти все необходимые показатели в специальных таблицах.
Приступаем к расчетам
Основы потерь
Если верить специальной литературе и учебникам, тепло уходит из зданий и сооружений разными способами — конвекцией, излучением и т. п. Конечно, можно учесть при подсчетах и этот параметр, но на практике такие сложности абсолютно не нужны. Достаточно использовать общие формулы. В некоторых случаях к полученному результату необходимо добавить несколько процентов. Проводить такие расчеты значительно проще, чем углубляться в дебри узкоспециальных наук.
Сбросить со счетов можно и такие параметры, как тепло, получаемое через окна от солнечного света, поправку на ориентацию здания по сторонам света. Несколько недостающих ватт можно просто прибавить к полученным результатам. Нужны максимально точные результаты? Тогда своими силами, без специалистов, обойтись все равно не получится, даже с использованием специальных программ.
Пользуясь общими формулами, нужно помнить еще один важный момент. Помещения в доме имеют разное предназначение. Некоторые из них вообще необитаемы, например, кладовые и холлы, а значит, показатели нормальной температуры в них будут ниже, чем в жилых комнатах. При этом принцип расчета будет одинаковым, независимо от «обитаемости» комнаты.
Способ простой — «на глазок»
Как бы парадоксально это ни звучало, но простейшие расчеты можно сделать вообще без формул, методик и программ. Просто «на глаз». Для каждой местности существуют свои усредненные показатели.
Например, в климатических условиях Центрального региона для отопления 10 кв. метров площади, при высоте потолков менее 3 метров, потребуется 1 кВт мощности. Такая «усредненная комната» имеет одну наружную стену и одно окно.
В реальной комнате количество окон больше? Значит, мощностные показатели немного увеличиваются.
Такой расчет — самый грубый. Он позволяет прикинуть мощность котла и количество радиаторов. Решив считать таким способом, нужно помнить, что усредненные показатели могут не подходить для конкретного дома. Здание плохо утеплено? Мощности котла, рассчитанной таким методом, будет недостаточно. Владелец не экономил на теплоизоляции? Котел с усредненной мощности тоже не подойдет. В лучшем случае дома будет невыносимо жарко. Как видим, такой подсчет простой, но неперспективный.
Способ точный — теплопотери ограждающих конструкций
Соотношение потери и поступления
Более точные данные получаем другим методом. Сначала определяется площадь всех стен в доме. Из нее вычитается общая площадь оконных и дверных проемов. Отдельно определяем площадь кровли и пола. Все эти данные подставляем в формулу dQ=SxdT/R, где:
Источник: https://gidotopleniya.ru/montazh-otopleniya/raschet/raschet-teplopoter-doma-sposoby-7651
Правильный расчет теплопотерь зданий
Как рассчитать теплопотери здания?
Вопросы экономного потребления энергоресурсов актуальны как для владельцев частных домов, так и для организаций, на балансе которых находятся административные, торговые здания, производственные объекты. Первое, что необходимо сделать на пути к повышению энергоэффективности – произвести расчет теплопотерь здания с применением упрощенной или дифференцированной методики.
Даже самый простой расчет на этапе проектирования позволит правильно определить возможность планируемой отопительной системы и затраты на оплату отопления. При необходимости в проект можно внести необходимые изменения.
Как рассчитать теплопотери правильно?
Потери тепла в жилых домах, зданиях промышленного и другого назначения происходят через оконные и дверные конструкции, кровлю, вследствие функционирования вентиляционной системы. Причиной такого явления может быть использование некачественных стройматериалов, неправильно выполненные строительно-монтажные работы, износ элементов строительной конструкции вследствие длительной эксплуатации.
Точно определить причину, по которой объект теряет теплый воздух можно путем тепловизионного обследования – бесконтактного метода теплоконтроля, который наглядно показывает проблемные участки.
На практике достаточно часто применяются расчетные методики определения теплопотерь. В некоторых источниках предлагается считать утечку тепла так: площадь помещения с высотой потолка 250 см умножить на 100,0 Вт. Но такой подход дает приблизительный результат, поскольку на показатель действует много факторов.
Для правильного расчета специалисты рекомендуют определить основные участки теплопотерь и по каждому из них провести отдельные вычисления:
- через ограждающие элементы – окна и двери;
- связанные с функционированием вентиляции;
- обусловленные отводом горячей воды в канализационную систему.
Как посчитать потери тепла большого здания или сооружения?
В качестве примера приведем вычисление теплопотерь двухуровневого коттеджа через стены. Высота постройки составляет 7 м, размер сторон – 10*10 метров. Стены возведены из теплокерамики и имеют толщину 50 см, коэффициент теплопроводности материала составляет 0,16 Вт/м*с. Наружная поверхность утеплена минватой слоем в 5 см, коэффициент которой составляет 0,04 Вт/м*с.
Самая низкая температура воздуха на улице составляет -25 градусов, требуемая температура в помещении +23 градуса.
Определяем термосопротивление:
- основного стройматериала: 0,5: 0,16 = 3,125;
- утепляющего материала: 0,05: 0,04 = 1,125;
- общий показатель для стены: 3,125 + 1,125 = 4,375 Вт/м*с.
Площадь стен составляет: 10*7*4 -2,5*16 = 240,0 кв. метров.
Показатель теплопотери сквозь стены составляет:
(240:4,375)*(23 –(-25)) = 2 633,0 Вт.
Таким же способом вычисляется показатель теплопотерь через фундаментное основание, пол, кровлю, входную дверь и окна. Полученные данные суммируют. Значение термосопротивления оконных и дверных конструкций указывается в паспорте.
Источник: https://teplovizov.ru/articles/kak-rasschitat-teplopoteri-zdaniya/
Способы расчетов теплопотерь дома
Каждый хозяин квартиры или загородного дома желает создать оптимальную температуру для проживания + 20 градусов. Безусловно, при таком микроклимате каждый будет чувствовать себя комфортно. Но, как известно любое здание через свои ограждения пропускает тепловую энергию.
Поэтому, при проектировании отопительной системы важно грамотно высчитать теплопотери дома.
Это объясняется тем, что при достоверно полученных данных можно будет избежать неоправданных расходах при эксплуатации отопительной системы и в то же время наслаждаться желаемым микроклиматом.
Способы расчетов тепловой энергии
Некоторые жильцы для расчета теплопотерь пользуются простым методом. Он заключается в том, что при условии высоты потолка – 2,5 м., площадь помещения умножается на 100 Вт. (при другой высоте потолка, вводится поправочный коэффициент). Но полученный результат при этом способе настолько не достоверный, что его можно смело прировнять к нулю.
Такое утверждение объясняется тем, что на теплопотери влияют несколько важных факторов, такие как:
- ограждающая конструкция;
- площадь окон и вид их остекленения;
- внутренняя температура;
- кратность теплообмена и др.
Помимо этого даже при равных условиях значений вышеперечисленных факторов, теплопотери у маленьких домов и больших зданий будут разные. Поэтому, чтобы более точно определить теплопотери, были разработаны следующие специальные методики:
- Ручной подсчет. В этом случае все расчеты выполняются самостоятельно при помощи специально выведенных формул и таблиц.
- Онлайн — калькулятор. Здесь достаточно будет ввести все указанные данные, в вычислительную программу, после чего она самостоятельно произведет расчет и выдаст итог.
При использовании этих способов, можно будет не только достоверно рассчитать теплопотери, но и правильно подобрать отопительную систему, при использовании которой не возникнет неоправданных затрат.
расчет теплопотерь
Итак, чтобы не допустить ошибок, рассмотрим каждый вычислительный способ более подробно.
Ручной расчет теплопотерь
Чтобы рассчитать теплопотери дома ручным способом, понадобится найти значения утечки тепла через ограждающую конструкцию, вентиляцию и канализационную систему.
Теплопотери через ограждающую конструкцию
У любого здания окружающая конструкция состоит из разных слоев материала. Поэтому для более точного расчета, необходимо найти теплопотери для каждого слоя отдельно. Вычисляются они по следующей формуле – Q окр.к. = (A / D) *dT, где:
- D – сопротивление теплового потока;
- dT – разность наружной и внутренней температуры помещения;
- А – площадь здания.
Все значения измеряются соответствующими приборами, а для нахождения сопротивления теплового потока, применяется формула — D = Z / Кф., где: Кф. – коэффициент теплопроводности материала (он производителями указан в паспорте материала), а Z – толщина его слоя.
Если здание состоит из нескольких этажей, посчитать ручным способом теплопотери через ограждающую конструкцию будет достаточно долго и неудобно. В связи с этим, можно будет воспользоваться следующей таблицей, где специалисты вывели средние
|
Утечка тепла через вентиляцию
У каждого помещения через ограждающую конструкцию, циркулирует поток воздуха. Чтобы рассчитать, сколько происходит теплопотерь при вентиляции, используется формула тепловых зданий:
Qвент. = (В* Кв / 3600)* W * С *dT, где:
- В — кубические метры длинны и ширины помещения;
- Кв — кратность подаваемого и удаляемого воздуха помещения за 1 час;
- W — плотность воздуха = 1,2047 кг/куб. м;
- С — теплоемкость воздуха = 1005 Дж/кг*С.
В зданиях с паропроницаемыми ограждениями, воздухообмен происходит – 1 раз в час. У зданий, которые выполнены по «Евростандарту», кратность подаваемого и удаляемого воздуха увеличивается до – 2. Таким образом, обмен воздуха за 1 час происходит 2 раза.
Утечки тепла через канализацию
Для комфортного проживания жильцы домов нагревают воду для быта и гигиены. Также частично от окружающей среды нагревается вода в бочке и сифоне унитаза. Все полученное тепло после эксплуатации вместе с водой уходит через стоки трубопровода. Поэтому очень важно рассчитать теплопотери дома, расчет производится по следующей символической формуле:
Qкан. = (Vвод. * T * Р * С * dT) / 3 600 000, где:
- Vвод. — общий потребляемый кубический объем воды за 30 дней;
- Р — плотность жидкости = 1 тонна/куб. м;
- С — теплоемкость жидкости = 4183 Дж/кг*С;
- 3 600 000 — величина джоулей (Дж) в 1-м кВт*ч.;
- dT — разность температуры между поступающей и нагретой водой.
Подсчет dT проводится следующим образом. Допустим, при поступлении в помещение вода имеет температуру +8 градусов, после нагрева ее температура составляет + 30 градусов. Следовательно, чтобы найти разницу, нужно из 30 вычесть 8. Получившийся итог 21 градус и следует принимать за dT.
Полученные результаты теплопотерь через вентиляцию, ограждающие конструкции и канализацию необходимо сложить вместе. Получившаяся сумма и будет примерное количество теплопотерь дома.
Расчет онлайн — калькулятором
Онлайн — калькулятор – это сайт – сервис, воспользовавшись которым можно более точно, быстро и удобно произвести необходимые расчеты. Данная программа может производить не только простые, но и сложные операции над числами, выполнить действия с квадратными уравнениями, решать задачи с дробями и процентами.
Приведем наглядный пример онлайн — калькулятора для расчета теплопотерь дома.
Рассмотрев и изучив способы расчета теплопотрерь дома, рассчитать утечку тепла сможет даже новичок строительно – монтажных работ.
Выбор метода зависит от индивидуальных предпочтений потребителя.
Но как показала практика, лучше воспользоваться онлайн – калькулятором, так как программа не только может рассчитать теплопотери, но и подсказать какой строительный материал и обогревающая система оптимально подойдет для здания.
Источник: https://tepliepol.ru/voprosy-i-rekomendatsii/uteplenie-pola/sposoby-raschetov-teplopoter-doma
Грамотный расчет теплопотерь дома и как и снизить
Помещения, в которых постоянно или временно находятся люди, должны сохранять определенную температуру соответственно санитарным нормам.
Однако согласно законам физики, если за пределами здания температура отличается от той, что внутри помещений, система будет стремиться к равновесию, и помещение потеряет часть своего тепла.
Иными словами, произойдут теплопотери, которые необходимо компенсировать за счет системы отопления. Давайте разберем, что это такое и какие расчеты нужно сделать, чтобы подобрать систему отопления.
Что такое теплопотери? Почему их нужно знать?
Теплопотери – это то количество тепла, которое теряют внутренние помещения через ограждающие перегородки, если температура за окном ниже той, которая должна поддерживаться внутри здания.
Необходимость расчета теплопотерь обусловлена задачей проектирования системы отопления, кондиционирования. От данного показателя зависит выбор климатической системы, мощности котельной, сечения труб, количества секций радиатора, применения системы теплый пол, других отопительных устройств.
Усредненные показатели имеет смысл использовать лишь тогда, когда к помещению не предъявляется строгих требований по поддержанию определенных постоянных температур. Остальные случаи, особенно когда речь идет о жилых, общественных строениях с постоянным пребыванием людей без верхней одежды, требуют произвести точный расчет показателя теплопотерь.
На сегодняшний день человечество озадачено проблемой рационального потребления ресурсов, особенно энергетических. Правильный расчет теплопотерь позволит определить наиболее рациональный путь организации системы отопления, чтобы помещение прогревалось до комфортной температуры, при этом энергопотребление не было избыточным.
Расчет потерь тепла
Для точного расчета теплопотерь потребуется подготовить исходные данные по конкретному объекту (объем, высота здания, его местоположение), а также нормативные документы, содержащие таблицы различных коэффициентов, показателей. Сначала рекомендуется рассчитать все составляющие формулы, записать данные, затем подставить данные формулы.
Основные формулы
Для расчета используется следующая формула:
Qот = а*V*qот *(tв — tнр)*(1 + Кир)*10-6 Гкал/час
- а – поправочный коэффициент, который учитывает разницу между температурой воздуха снаружи (улица) определенной местности и температурой -30оС, для которой обозначена характеристика qот;
- V – объем здания по внешнему периметру;
- qот — удельная характеристика отапливаемого помещения, которая обозначена при температуре снаружи -30оС;
- tв –температура воздуха внутри помещения;
- tнр –температура снаружи конкретного местоположения (местности), в котором расположено здание;
- Кир –коэффициент инфильтрации, определяемый тепловым, ветровым напором.
Из приведенных выше составляющих формулы к числу исходных данных относится объем помещения, поправочный коэффициент, удельную характеристику здания, расчетные температуры необходимо взять из документации, а коэффициент инфильтрации рассчитать по формуле:
273 + tнр
Кир = 10-2 √[2gL(1 — ————-) + wp2]
273 + tв
g – ускорение свободного падения земли (9,8 м/с2);
L – высота строения;
wp — обусловленная данным регионом скорость ветра отопительного периода.
Необходимая документация
Часть данных необходимо взять в нормативной документации, рекомендуется скачать эти документы или найти их онлайн:
Методика определения количества тепловой энергии и теплоносителя [](1);
Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны (2);
Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях (3);
Строительная климатология (4).
Для удобства литература пронумерована. Далее соответствующая документация будет обозначаться сокращенно (например, Д3).
Исходные данные. Предварительные подсчеты
Рассмотрим расчет теплопотерь на примере административного здания города Омск. Высота здания – 9 метров. Объем здания по внешнему периметру – 8560 кубических метров.
В Таблице 3.1 – Климатические параметры холодного периода года (Д4) напротив соответствующего города находим 5-ую графу, температуру воздуха наиболее холодной пятидневки. Для Омска данный показатель равен – 37оС.
В 20-й графе этой же таблицы находим скорость ветра данного города. Данный показатель составляет 2,8 м/с.
В пункте 1.2 (Д1) находим Таблицу 2, поправочный коэффициент а для жилых помещений. В таблице представлены коэффициенты температуры шагом 5 градусов, соответственно есть данные температуры — 35 оС (коэффициент 0,95), — 40 оС (коэффициент 0,9). Рассчитываем методом интерполяции коэффициент нашей температуры — 37 оС, получаем – 0,93.
Далее п.3 (Д3) находим Классификацию помещений и определяем категорию анализируемого помещения. Поскольку речь идет об административном здании, ему присваивается категория 3в (пространство пребывания большого количества людей без верхней одежды в положении стоя).
Таблица 3 (Д3) Допустимые, достаточные значения увлажненности воздуха, силы ветра, температурного режима гражданских помещений – находим показатель Температура (оптимальная) для нашего типа здания (3в). Показатель составляет 18-20 градусов. Выбираем наименьшую границу 18оС.
Таблице 4 (Д1) Удельный показатель тепла культурно-образовательных, административных, лечебных зданий – находим соответствующий коэффициент, исходя из объема здания. Данный случай до 10 000 м3. Коэффициент составляет 0,38.
Все данные подготовлены:
g – 9,8 м/с2;
L – 9 м;
wp – 2,8 м/с;
а –0,93;
V – 8560 м3;
qот – 0,38;
tв – 18оС;
tнр – — 37оС;
Кир – необходимо рассчитать.
Далее можно просто подставить цифры формулы.
Итоговый расчет
Сначала рассчитываем коэффициент инфильтрации:
273 + (-37)
Кир = 10-2 √[2*9,8*9(1 — —————) + 2,82] = 0,4
273 + 18
Qот = 0,93*8560*0,38*(18 – (-37))*(1 + 0,4)*10-6 Гкал/час = 232933 *10-6 Гкал/час = 0,232933 Гкал/час
Для большего понимания, посмотрите данное видео:
Укрупненный расчет
Выше описана методика точного подсчета теплопотерь, однако далеко не все используют данную формулу, зачастую обыватели довольствуются усредненными данными, уже посчитанными для помещения высотой потолков до 3 метров. Укрупненный расчет производят исходя из значения 100 Вт/1 квадратный метр помещения. Соответственно дома площадью 100 м2 необходимо обеспечить отопительную систему мощностью примерно 10 000 Вт.
Подобные расчеты являются достаточно усредненными. Учитывая, что в нашей стране большая вариативность климатических зон, использовать такой расчет нецелесообразно. При недостаточной мощности, дом не будет достаточно хорошо прогреваться, а при избыточной — ресурсы будут расходоваться впустую.
Большие теплопотери дома? Как их снизить?
Зачастую владельцам частного жилья приходится сталкиваться с проблемой повышенных теплопотерь. Несмотря на то, что все расчеты были произведены соответственно нормативной документации, тепла коттеджа всегда не хватает. Это может быть связано с огрехами, допущенными при строительстве дома, установке стеклопакетов, системы кондиционирования, утепления стен.
Чаще всего причиной утечки тепла коттеджа может стать:
- поврежденный во время монтажа или неправильно закрепленный утеплитель;
- неэффективная работа радиаторов (радиаторы слишком близко расположены к стене, нагревают ограждающую перегородку);
- проникновение холода через монтажные отверстия кондиционера или люки;
- некачественно заделанные кладочные швы;
- близкая укладка теплых полов к стене;
- некачественный монтаж стеклопакетов.
Выявить подобные дефекты можно посредством термограммы. Термограмма показывает, какие участки ограждающей перегородки нагреваются сильнее, соответственно отдают больше тепла в окружающую среду.
Чтобы избежать подобных проблем, важно позаботиться о качестве монтажных работ, утепления коттеджа этапа строительства дома. Выбор материалов утепления, стеклопакетов, систем кондиционирования, радиаторов, систем теплых полов также определяет дальнейший уровень теплопотерь. Экономия строительных материалов может впоследствии стать причиной переплат на энергоресурсы.
Сокращению теплопотерь может способствовать правильно составленный архитектурный проект дома. Считается, что отапливать одноэтажный дом простой геометрии, ограниченным количеством углов — экономичнее. Также способствует экономии наличие рольставней окон, остекление южной стороны.
Читайте так же:
Источник: https://eurosantehnik.ru/kaktrasschitat-teplopoteri-doma.html
