Hasta la fecha ahorro de calor es un parámetro importante que se tiene en cuenta al construir una vivienda o espacio de oficina. De acuerdo con SNiP 23-02-2003 "Protección térmica de edificios", la resistencia a la transferencia de calor se calcula utilizando uno de dos enfoques alternativos:
- preceptivo;
- Consumidor.
Para calcular los sistemas de calefacción del hogar, puede usar la calculadora para calcular la calefacción, la pérdida de calor en el hogar.
Enfoque prescriptivo son los estándares para elementos individuales protección térmica del edificio: paredes exteriores, suelos sobre espacios sin calefacción, revestimientos y techos de buhardillas, ventanas, puertas de entrada, etc.
enfoque del consumidor(La resistencia a la transferencia de calor se puede reducir desde el nivel prescriptivo, siempre que el diseño consumo especifico energía térmica para calefacción de espacios por debajo del estándar).
Requisitos sanitarios e higiénicos:
- La diferencia entre las temperaturas del aire dentro y fuera de la habitación no debe exceder ciertos valores permitidos. Máximo valores permitidos diferencia de temperatura para pared exterior 4°C. cubrir y piso del ático 3°С y para techos sobre sótanos y subterráneos 2°С.
- La temperatura en la superficie interior del recinto debe estar por encima de la temperatura del punto de rocío.
Por ejemplo: para Moscú y la región de Moscú, la resistencia térmica requerida de la pared según el enfoque del consumidor es de 1,97 ° С m 2 /W, y según el enfoque prescriptivo:
- para casa residencia permanente 3,13 °С m 2 / W.
- para administrativos y otros edificios públicos, incluidas las instalaciones residencia de temporada 2,55 °С m 2 / W.
Por ello, la elección de una caldera u otros aparatos de calefacción únicamente en función de los indicados en sus documentación técnica parámetros Debe preguntarse si su casa fue construida con estricto cumplimiento de los requisitos de SNiP 23-02-2003.
Por lo tanto, para Buena elección potencia de la caldera de calefacción o de los dispositivos de calefacción, es necesario calcular la potencia real pérdida de calor en su hogar. Como regla general, un edificio residencial pierde calor a través de las paredes, el techo, las ventanas, el suelo, y también pueden ocurrir pérdidas significativas de calor a través de la ventilación.
La pérdida de calor depende principalmente de:
- diferencia de temperatura en la casa y en la calle (cuanto mayor sea la diferencia, mayor será la pérdida).
- características de protección contra el calor de paredes, ventanas, techos, revestimientos.
Paredes, ventanas, pisos, tienen cierta resistencia a la fuga de calor, las propiedades de protección contra el calor de los materiales se evalúan por un valor llamado resistencia a la transferencia de calor.
Resistencia a la transferencia de calor mostrará cuánto calor se filtrará metro cuadrado estructuras para una diferencia de temperatura dada. Esta pregunta se puede formular de manera diferente: qué diferencia de temperatura ocurrirá cuando una cierta cantidad de calor pase a través de un metro cuadrado de cercas.
R = ΔT/q.
- q es la cantidad de calor que se escapa a través de un metro cuadrado de superficie de pared o ventana. Esta cantidad de calor se mide en vatios por metro cuadrado (W/m 2);
- ΔT es la diferencia entre la temperatura en la calle y en la habitación (°C);
- R es la resistencia a la transferencia de calor (°C / W / m 2 o ° C m 2 / W).
En los casos en los que estamos hablando de una estructura multicapa, la resistencia de las capas simplemente se resume. Por ejemplo, la resistencia de una pared de madera, que está revestida con ladrillo, es la suma de tres resistencias: ladrillo y pared de madera y entrehierro entre ellos:
R(suma)= R(madera) + R(coche) + R(ladrillo)
Distribución de temperatura y capas límite de aire durante la transferencia de calor a través de una pared.
Cálculo de pérdidas de calor se realiza para el período más frío del año del período, que es la semana más fría y ventosa del año. En la literatura de construcción, la resistencia térmica de los materiales a menudo se indica en función de las condiciones dadas y el área climática (o temperatura exterior) donde se encuentra su casa.
Tabla de resistencia a la transferencia de calor varios materiales
a ΔT = 50 °С (T externa = -30 °С. Т interna = 20 °С.)
|
Material y espesor de la pared |
Resistencia a la transferencia de calor habitación.
|
|
Pared de ladrillo |
0.592 |
|
Cabaña de troncos Ø 25 |
0.550 |
|
Cuarto de troncos Grosor 20 centímetros |
0.806 |
|
Marco de pared (tablero + |
|
|
Muro de hormigón celular de 20 centímetros |
0.476 |
|
Enlucido sobre ladrillo, hormigón. |
|
|
Techo (ático) techo |
|
|
Doble puertas de madera |
Tabla de pérdidas de calor de ventanas de varios diseños a ΔT = 50 °C (T out = -30 °C. T int. = 20 °C.)
|
Nota
. números pares en símbolo doble acristalamiento indican aire
espacio en milímetros;
. Las letras Ar significan que el espacio no se llena con aire, sino con argón;
. La letra K significa que el vidrio exterior tiene una transparencia especial
revestimiento de protección contra el calor.
Como se puede ver en la tabla anterior, las modernas ventanas de doble acristalamiento hacen posible reducir la pérdida de calor Ventanas casi duplicadas. Por ejemplo, para 10 ventanas de 1,0 m x 1,6 m, el ahorro puede alcanzar hasta 720 kilovatios-hora al mes.
Para la correcta elección de materiales y espesores de pared, aplicamos esta información a un ejemplo concreto.
Dos cantidades están involucradas en el cálculo de las pérdidas de calor por m 2:
- diferencia de temperatura ΔT.
- resistencia a la transferencia de calor r
Digamos que la temperatura ambiente es de 20°C. y la temperatura exterior será de -30 °C. En este caso, la diferencia de temperatura ΔT será igual a 50 °C. Los muros son de madera de 20 centímetros de espesor, entonces R = 0,806 °C m 2 /W.
La pérdida de calor será 50 / 0.806 = 62 (W / m 2).
Para simplificar el cálculo de las pérdidas de calor en guías de construcción indicar pérdida de calor diferente tipo paredes, pisos, etc para algunos valores temperatura de invierno aire. Generalmente dado varios numeros por habitaciones de esquina(el remolino de aire que fluye a través de la casa lo afecta) y no angular, y también tiene en cuenta la diferencia de temperaturas para los locales de la planta primera y superior.
Tabla de pérdidas de calor específicas de los elementos de cerramiento de edificios (por 1 m 2 a lo largo del contorno interior de las paredes) en función de la temperatura media de la semana más fría del año.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nota. En el caso de que haya una habitación externa sin calefacción detrás de la pared (pabellón, terraza acristalada, etc.), la pérdida de calor a través de ella será del 70% del cálculo, y si detrás de esto habitación sin calefacción hay otra habitación al aire libre, entonces la pérdida de calor será del 40% del valor calculado.
Tabla de pérdidas de calor específicas de los elementos de cerramiento de edificios (por 1 m 2 a lo largo del contorno interno) en función de la temperatura media de la semana más fría del año.
Ejemplo 1
habitación de la esquina(1er piso)
Características de la habitación:
- 1er piso.
- área de la habitación - 16 m 2 (5x3.2).
- altura del techo - 2,75 m.
- paredes exteriores - dos.
- el material y el grosor de las paredes exteriores: una madera de 18 centímetros de grosor está revestida con placas de yeso y cubierta con papel tapiz.
- ventanas - dos (alto 1,6 m. ancho 1,0 m) con doble acristalamiento.
- pisos - con aislamiento de madera. sótano abajo.
- por encima del piso del ático.
- temperatura exterior de diseño -30 °С.
- la temperatura requerida en la habitación es de +20 °C.
- El área de las paredes exteriores menos las ventanas: S paredes (5+3.2)x2.7-2x1.0x1.6 = 18.94 m2.
- Área de ventanas: ventanas S \u003d 2x1.0x1.6 \u003d 3.2 m 2
- Superficie: S piso \u003d 5x3.2 \u003d 16 m 2
- Área del techo: S techo \u003d 5x3.2 \u003d 16 m 2
Cuadrado particiones internas no participa en el cálculo, ya que la temperatura es la misma en ambos lados del tabique, por lo tanto, el calor no se escapa a través de los tabiques.
Ahora vamos a calcular la pérdida de calor de cada una de las superficies:
- Paredes Q \u003d 18.94x89 \u003d 1686 vatios.
- Q ventanas \u003d 3.2x135 \u003d 432 vatios.
- Q piso \u003d 16x26 \u003d 416 vatios.
- Q techo \u003d 16x35 \u003d 560 vatios.
La pérdida total de calor de la habitación será: Q total \u003d 3094 W.
Hay que tener en cuenta que por las paredes se escapa mucho más calor que por las ventanas, suelos y techos.
Ejemplo 2
Habitación en la azotea (ático)
Características de la habitación:
- piso superior.
- superficie 16 m 2 (3,8x4,2).
- altura del techo 2,4 m.
- Paredes exteriores; cubierta a dos aguas (pizarra, caja continua. 10 cm de lana mineral, forro). frontones (viga de 10 cm de espesor revestida con tablilla) y tabiques laterales ( marco de la pared con relleno de arcilla expandida de 10 cm).
- ventanas - 4 (dos en cada hastial), 1,6 m de alto y 1,0 m de ancho con doble acristalamiento.
- temperatura exterior de diseño -30°С.
- temperatura ambiente requerida +20°C.
- El área de las paredes externas finales menos las ventanas: S paredes finales = 2x (2.4x3.8-0.9x0.6-2x1.6x0.8) = 12 m 2
- El área de las pendientes del techo que limitan la habitación: pendientes S. paredes \u003d 2x1.0x4.2 \u003d 8.4 m 2
- El área de las particiones laterales: partición lateral S = 2x1.5x4.2 = 12.6 m 2
- Área de ventanas: ventanas S \u003d 4x1.6x1.0 \u003d 6.4 m 2
- Área del techo: techo S \u003d 2.6x4.2 \u003d 10.92 m 2
A continuación, calculamos pérdida de calor estas superficies, si bien hay que tener en cuenta que en este caso el calor no se escapará por el suelo, ya que hay un habitación caliente. Pérdida de calor para paredes. calculamos tanto para las habitaciones de las esquinas como para el techo y las particiones laterales, introducimos un coeficiente del 70 por ciento, ya que las habitaciones sin calefacción se encuentran detrás de ellas.
- Q paredes finales \u003d 12x89 \u003d 1068 W.
- Q paredes inclinadas \u003d 8.4x142 \u003d 1193 W.
- Quemador lateral Q = 12,6x126x0,7 = 1111 W.
- Q ventanas \u003d 6.4x135 \u003d 864 vatios.
- Q techo \u003d 10.92x35x0.7 \u003d 268 vatios.
La pérdida total de calor de la habitación será: Q total \u003d 4504 W.
Como podemos ver habitación caliente 1 piso pierde (o consume) significativamente menos calor que habitación en el ático con paredes finas y una gran zona acristalada.
Para hacer este espacio adecuado para residencia de invierno, es necesario en primer lugar aislar las paredes, los tabiques laterales y las ventanas.
Cualquier superficie de cerramiento puede representarse como un muro multicapa, cada una de las cuales tiene su propia resistencia térmica y su propia resistencia al paso del aire. Sumando la resistencia térmica de todas las capas, obtenemos la resistencia térmica de toda la pared. Además, si sumas la resistencia al paso del aire de todas las capas, puedes entender cómo respira la pared. lo mas mejor pared de una barra debe ser equivalente a una pared de una barra con un espesor de 15 a 20 centímetros. La siguiente tabla le ayudará con esto.
Tabla de resistencia a la transferencia de calor y paso de aire de varios materiales ΔT=40 °C (T ext. = -20 °C. T int. =20 °C.)
|
|
Grosor |
Resistencia |
Resistirse. |
|
|
Equivalente |
||||
|
Enladrillado fuera de lo común 12 centímetros |
12 |
0.15 |
12 |
6 |
|
Mampostería de bloques de hormigón y arcilla 1000 kg / m 3 |
1.0 |
75 |
17 |
|
|
Hormigón celular de espuma de 30 cm de espesor. 300 kg/m3 |
2.5 |
190 |
7 |
|
|
Brusoval pared gruesa (pino) 10 centímetros |
10 |
0.6 |
45 |
10 |
Para obtener una imagen completa de la pérdida de calor de toda la habitación, es necesario tener en cuenta
- Pérdida de calor a través del contacto de la base con suelo congelado, como regla, tome el 15% de la pérdida de calor a través de las paredes del primer piso (teniendo en cuenta la complejidad del cálculo).
- Pérdida de calor asociada con la ventilación. Estas pérdidas se calculan teniendo en cuenta construyendo códigos(Recorte). Para un edificio residencial, se requiere alrededor de un intercambio de aire por hora, es decir, durante este tiempo es necesario suministrar el mismo volumen aire fresco. Por tanto, las pérdidas asociadas a la ventilación serán ligeramente inferiores a la suma de las pérdidas de calor atribuibles a la envolvente del edificio. Resulta que la pérdida de calor a través de las paredes y el acristalamiento es solo del 40 %, y pérdida de calor por ventilación cincuenta%. En los estándares europeos para ventilación y aislamiento de paredes, la relación de pérdida de calor es 30% y 60%.
- Si la pared "respira", como una pared hecha de madera o troncos de 15 a 20 centímetros de espesor, entonces se devuelve el calor. Esto reduce la pérdida de calor en un 30%. por tanto, el valor obtenido en el cálculo resistencia termica las paredes deben multiplicarse por 1,3 (o, respectivamente, reducir la pérdida de calor).
Resumiendo todas las pérdidas de calor en el hogar, puede comprender qué potencia la caldera y aparatos de calefacción son necesarios para la calefacción confortable de la casa en los días más fríos y ventosos. Además, dichos cálculos mostrarán dónde está el "eslabón débil" y cómo eliminarlo con la ayuda de aislamiento adicional.
También puede calcular el consumo de calor utilizando indicadores agregados. Así, en casas de 1-2 plantas no muy aisladas con temperatura exterior-25 °С Se requieren 213 W por 1 m2 área total, y a -30 ° С - 230 W. Para casas bien aisladas, esta cifra será: a -25 ° C - 173 W por m 2 del área total, y a -30 ° C - 177 W.
El cálculo de la calefacción de una casa privada se puede hacer de forma independiente tomando algunas medidas y sustituyendo sus valores en fórmulas necesarias. Te contamos cómo se hace.
Calculamos la pérdida de calor de la casa.
Varios parámetros críticos del sistema de calefacción dependen del cálculo de la pérdida de calor en el hogar y, en primer lugar, de la potencia de la caldera.
La secuencia de cálculo es la siguiente:
Calculamos y anotamos en una columna el área de ventanas, puertas, paredes externas, pisos, techos de cada habitación. Frente a cada valor anotamos el coeficiente a partir del cual se construye nuestra casa.
si no encontraste material deseado adentro, luego busque en la versión extendida de la tabla, que se llama así: los coeficientes de conductividad térmica de los materiales (pronto en nuestro sitio web). Además, de acuerdo con la fórmula a continuación, calculamos la pérdida de calor de cada elemento estructural de nuestra casa.
Q=S*ΔT/R,donde q– pérdida de calor, W
S— área de construcción, m2
Δ T— diferencia de temperatura entre el interior y el exterior para los días más fríos °C
R— el valor de la resistencia térmica de la estructura, m2 °C/W
R capa = V / λdonde V— espesor de capa en m,
λ - coeficiente de conductividad térmica (ver tabla de materiales).
Resumimos la resistencia térmica de todas las capas. Aquellas. para las paredes, se tienen en cuenta tanto el yeso como el material de la pared y el aislamiento externo (si lo hay).
Poniendolo todo junto q para ventanas, puertas, paredes exteriores, suelos, techos
Agregamos 10-40% de pérdidas de ventilación a la cantidad recibida. También se pueden calcular mediante la fórmula, pero con buenas ventanas y ventilación moderada, puede configurar con seguridad el 10%.
El resultado se divide por el área total de la casa. Es el general, porque el calor se gastará indirectamente en los pasillos donde no hay radiadores. El valor calculado de la pérdida de calor específico puede variar entre 50 y 150 W/m2. Las pérdidas de calor más altas se encuentran en las habitaciones de los pisos superiores, las más bajas en los del medio.
Después de la graduación trabajo de instalación, conduzca paredes, techos y otros elementos estructurales para asegurarse de que no haya fugas de calor por ningún lado.
La siguiente tabla lo ayudará a determinar con mayor precisión los indicadores de materiales.
Determinación de la temperatura
Esta etapa está directamente relacionada con la elección de la caldera y el método de calefacción de espacios. Si tiene la intención de instalar " suelos cálidos", posiblemente, la mejor decisión– caldera de condensación y régimen de baja temperatura de 55C en la ida y 45C en el “retorno”. Este modo asegura la máxima eficiencia de la caldera y, en consecuencia, la mejor economia gas. En el futuro, si desea utilizar métodos de calefacción de alta tecnología, ( , colectores solares) no tiene que rehacer el sistema de calefacción para nuevos equipos, porque está diseñado específicamente para regímenes de baja temperatura. Ventajas adicionales: el aire de la habitación no se seca, el caudal es más bajo y se acumula menos polvo.
En el caso de elegir una caldera tradicional, es mejor elegir el régimen de temperatura lo más cerca posible de los estándares europeos 75C - a la salida de la caldera, 65C - flujo de retorno, 20C - temperatura ambiente. Este modo se proporciona en la configuración de casi todas las calderas importadas. Además de elegir una caldera, el régimen de temperatura afecta el cálculo de la potencia de los radiadores.
Selección de radiadores de potencia.
Para el cálculo de radiadores de calefacción para una casa privada, el material del producto no juega un papel. Esto es cuestión de gustos del dueño de la casa. Solo es importante la potencia del radiador indicada en el pasaporte del producto. A menudo, los fabricantes indican cifras infladas, por lo que el resultado de los cálculos se redondeará. El cálculo se realiza para cada habitación por separado. Simplificando un poco los cálculos para una habitación con techos de 2,7 m, damos una fórmula simple:
Donde Para- número deseado de secciones de radiador
S- área de la habitación
PAG- potencia indicada en el pasaporte del producto
Ejemplo de cálculo: Para una habitación con una superficie de 30 m2 y una potencia de una sección de 180 W, obtenemos: K = 30 x 100/180
K=16.67 redondeado 17 tramos
El mismo cálculo se puede aplicar a baterías de hierro fundido, asumiendo que
1 costilla (60 cm) = 1 sección.
Cálculo hidráulico del sistema de calefacción.
El significado de este cálculo es elegir el diámetro y las características correctas de la tubería. Debido a la complejidad de las fórmulas de cálculo, es más fácil para una casa privada seleccionar los parámetros de tubería de la tabla.
Aquí está la potencia total de los radiadores para los que la tubería suministra calor.
| Diámetro de la tubería | mín. potencia del radiador kW | máx. potencia del radiador kW |
| Tubo metal-plástico 16 mm | 2,8 | 4,5 |
| Tubo metal-plástico 20 mm | 5 | 8 |
| Tubo metal-plástico 25 mm | 8 | 13 |
| Tubo metal-plástico 32 mm | 13 | 21 |
| Tubo polipropileno 20 mm | 4 | 7 |
| Tubo polipropileno 25 mm | 6 | 11 |
| Tubo polipropileno 32 mm | 10 | 18 |
| Tubo polipropileno 40 mm | 16 | 28 |
Calculamos el volumen del sistema de calefacción.
Este valor es necesario para seleccionar el volumen correcto Tanque de expansión. Se calcula como la suma de los volúmenes en los radiadores, tuberías y caldera. informacion de referencia para radiadores y tuberías se proporciona a continuación, para la caldera, indicada en su pasaporte.
El volumen de refrigerante en el radiador:
- sección de aluminio - 0,450 litros
- sección bimetálica - 0,250 litros
- nuevo sección de hierro fundido- 1.000 litros
- antigua sección de hierro fundido - 1.700 litros
El volumen del refrigerante en 1 l.m. tubería:
- ø15 (G ½") - 0,177 litros
- ø20 (G ¾") - 0,310 litros
- ø25 (G 1.0″) - 0.490 litros
- ø32 (G 1¼") - 0.800 litros
- ø15 (G 1½") - 1.250 litros
- ø15 (G 2.0″) - 1.960 litros
Instalación del sistema de calefacción de una casa privada: la elección de las tuberías
Se lleva a cabo con tuberías de diferentes materiales:
Acero
- Tienen mucho peso.
- Requieren habilidad adecuada, herramientas y equipos especiales para su instalación.
- Resistente a la corrosión
- Puede acumular electricidad estática.
Cobre
- Resiste temperaturas de hasta 2000 C, presión de hasta 200 atm. (en una casa privada, dignidad completamente innecesaria)
- Confiable y duradero
- Tener un alto costo
- Montado con equipo especial, soldadura de plata
El plastico
- Anti estático
- Resistente a la corrosión
- Barato
- Tener una resistencia hidráulica mínima.
- No requiere habilidades especiales para la instalación.
Resumir
El cálculo correctamente realizado del sistema de calefacción de una casa privada proporciona:
- Calidez confortable en las habitaciones.
- Cantidad suficiente de agua caliente.
- Silencio en las tuberías (sin gorgoteos ni gruñidos).
- Modos de funcionamiento óptimos de la caldera
- Carga correcta en la bomba de circulación.
- Costes mínimos de instalación
La elección del aislamiento térmico, las opciones para aislar paredes, techos y otras estructuras de cerramiento es una tarea difícil para la mayoría de los desarrolladores de edificios. Demasiados problemas conflictivos deben resolverse al mismo tiempo. Esta página te ayudará a resolverlo todo.
En la actualidad, el ahorro de calor de los recursos energéticos ha adquirido gran importancia. Según SNiP 23-02-2003 "Protección térmica de edificios", la resistencia a la transferencia de calor se determina utilizando uno de dos enfoques alternativos:
- prescriptivo ( los requisitos reglamentarios se aplican a elementos individuales de la protección térmica del edificio: paredes exteriores, pisos sobre espacios sin calefacción, revestimientos y techos de áticos, ventanas, puertas de entrada, etc.)
- consumidor (la resistencia a la transferencia de calor de la cerca se puede reducir en relación con el nivel prescriptivo, siempre que el consumo de energía térmica específico del diseño para calentar el edificio esté por debajo del estándar).
Los requisitos sanitarios e higiénicos deben observarse en todo momento.
Éstos incluyen
El requisito de que la diferencia entre las temperaturas del aire interior y en la superficie de las estructuras de cerramiento no exceda los valores permisibles. Los valores diferenciales máximos permitidos para la pared exterior son 4°C, para techos y pisos de áticos 3°C y para techos sobre sótanos y subterráneos 2°C.
El requisito de que la temperatura en la superficie interior del recinto esté por encima de la temperatura del punto de rocío.
Para Moscú y su región, la resistencia térmica requerida de la pared según el enfoque del consumidor es de 1,97 °C m. sq./W, y de acuerdo con el enfoque prescriptivo:
- para una vivienda permanente 3,13 °C m. cuadrado/ancho,
- para edificios administrativos y otros edificios públicos, incl. edificios para residencia de temporada 2,55 °C m. m2/ a.
Tabla de espesores y resistencia térmica de materiales para las condiciones de Moscú y su región.
| Nombre del material de la pared | Espesor de pared y resistencia térmica correspondiente | Espesor requerido según el enfoque del consumidor (R=1,97 °C m/W) y enfoque prescriptivo (R=3,13 °C m/W) |
|---|---|---|
| Ladrillo macizo macizo de arcilla (densidad 1600 kg/m3) | 510 mm (mampostería de dos ladrillos), R=0,73 °С m. cuadrado/ancho | 1380mm 2190mm |
| Hormigón de arcilla expandida (densidad 1200 kg/m3) | 300 mm, R=0,58 °С m. cuadrado/ancho | 1025mm 1630mm |
| viga de madera | 150 mm, R=0,83 °С m. cuadrado/ancho | 355mm 565mm |
| Escudo de madera con relleno lana mineral(espesor del interior y Piel exterior de tableros de 25 mm) | 150 mm, R=1,84 °С m. cuadrado/ancho | 160mm 235mm |
Tabla de resistencia requerida a la transferencia de calor de estructuras de cerramiento en casas en la región de Moscú.
| pared exterior | Ventana, puerta balconera | Revestimiento y superposiciones | Ático de techo y techos sobre sótanos sin calefacción | puerta principal |
|---|---|---|---|---|
| Porenfoque prescriptivo | ||||
| 3,13 | 0,54 | 3,74 | 3,30 | 0,83 |
| Por enfoque del consumidor | ||||
| 1,97 | 0,51 | 4,67 | 4,12 | 0,79 |
Estas tablas muestran que la mayoría de las viviendas suburbanas en la región de Moscú no cumplen con los requisitos de ahorro de calor, mientras que ni siquiera se observa el enfoque del consumidor en muchos edificios de nueva construcción.
Por lo tanto, al seleccionar una caldera o calentadores solo de acuerdo con su capacidad para calentar cierta area, Usted afirma que su casa fue construida con estricto cumplimiento de los requisitos del SNiP 23-02-2003.
La conclusión se deriva del material anterior. Para la elección correcta de la potencia de la caldera y los dispositivos de calefacción, es necesario calcular la pérdida de calor real de las instalaciones de su casa.
A continuación, le mostraremos un método simple para calcular la pérdida de calor de su hogar.
La casa pierde calor a través de la pared, el techo, las fuertes emisiones de calor pasan por las ventanas, el calor también pasa al suelo, pueden ocurrir pérdidas significativas de calor debido a la ventilación.
Las pérdidas de calor dependen principalmente de:
- diferencia de temperatura en la casa y en la calle (cuanto mayor sea la diferencia, mayores serán las pérdidas),
- propiedades de protección contra el calor de paredes, ventanas, techos, revestimientos (o, como se suele decir, estructuras de cerramiento).
Las estructuras envolventes resisten la fuga de calor, por lo que sus propiedades de protección contra el calor se evalúan mediante un valor denominado resistencia a la transferencia de calor.
La resistencia a la transferencia de calor muestra cuánto calor atravesará un metro cuadrado de la envolvente del edificio a una diferencia de temperatura determinada. Se puede decir, y viceversa, qué diferencia de temperatura se producirá cuando una determinada cantidad de calor atraviese un metro cuadrado de vallas.
donde q es la cantidad de calor que pierde un metro cuadrado de superficie envolvente. Se mide en vatios por metro cuadrado (W/m2); ΔT es la diferencia entre la temperatura en la calle y en la habitación (°C) y, R es la resistencia a la transferencia de calor (°C / W / m2 o °C m2 / W).
Cuando se trata de una construcción multicapa, la resistencia de las capas simplemente se suma. Por ejemplo, la resistencia de una pared de madera revestida de ladrillo es la suma de tres resistencias: una pared de ladrillo y madera y un espacio de aire entre ellas:
R(suma)= R(madera) + R(carro) + R(ladrillo).
Distribución de temperatura y capas límite de aire durante la transferencia de calor a través de una pared
El cálculo de la pérdida de calor se lleva a cabo para el período más desfavorable, que es la semana más helada y ventosa del año.
Las guías de construcción suelen indicar la resistencia térmica de los materiales en función de esta condición y la zona climática (o temperatura exterior) donde se encuentra tu casa.
Mesa- Resistencia a la transferencia de calor de varios materiales a ΔT = 50 °C (T out = -30 °C, T int = 20 °C.)
| Material y espesor de la pared | Resistencia a la transferencia de calor habitación, |
|---|---|
| Pared de ladrillo 3 ladrillos de espesor (79 cm) 2,5 ladrillos de espesor (67 cm) 2 ladrillos de espesor (54 cm) 1 ladrillo de espesor (25 cm) |
0,592 0,502 0,405 0,187 |
| Cabaña de troncos Ø 25 Ø 20 |
0,550 0,440 |
| Cuarto de troncos 20 cm de espesor |
0,806 0,353 |
| Marco de pared (tablero + lana mineral + tablero) 20 cm |
0,703 |
| Muro de hormigón celular 20 cm 30 centimetros |
0,476 0,709 |
| Enlucido de ladrillo, hormigón, hormigón celular (2-3 cm) |
0,035 |
| Techo (ático) techo | 1,43 |
| suelos de madera | 1,85 |
| puertas dobles de madera | 0,21 |
Mesa- Pérdidas térmicas de ventanas varios diseños a ΔT = 50 °С (T externa = -30 °С, Т interna = 20 °С.)
Nota |
Como se puede ver en la tabla anterior, las ventanas modernas de doble acristalamiento pueden reducir la pérdida de calor de la ventana a casi la mitad. Por ejemplo, para diez ventanas de 1,0 m x 1,6 m, el ahorro llegará a un kilovatio, lo que da 720 kilovatios-hora al mes.
Para la correcta elección de los materiales y espesores de las estructuras de cerramiento, aplicamos esta información a un ejemplo concreto.
En el cálculo de las pérdidas de calor por cuadrado. metro implicaba dos cantidades:
- diferencia de temperatura ΔT,
- resistencia a la transferencia de calor r
Definamos la temperatura interior como 20 °C y tomemos la temperatura exterior como -30 °C. Entonces la diferencia de temperatura ΔT será igual a 50 °C. Los muros son de madera de 20 cm de espesor, entonces R = 0,806 °C m. m2/ a.
Las pérdidas de calor serán 50 / 0,806 = 62 (W / m2).
Para simplificar los cálculos de la pérdida de calor en los libros de referencia de edificios, se dan las pérdidas de calor diferente tipo paredes, pisos, etc para algunos valores de la temperatura del aire en invierno. En particular, se dan diferentes números para las habitaciones de las esquinas (donde afecta el remolino de aire que fluye a través de la casa) y las habitaciones que no son de las esquinas, y se tienen en cuenta diferentes patrones térmicos para las habitaciones en el primer piso y en los pisos superiores.
Mesa- Pérdidas de calor específicas de los elementos de cerramiento del edificio (por 1 m2 a lo largo del contorno interior de las paredes) en función de la temperatura media de la semana más fría del año.
Nota |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Mesa- Pérdida de calor específica de los elementos de cerramiento del edificio (por 1 m2 a lo largo del contorno interno) en función de la temperatura media de la semana más fría del año.
| Valla característica | Exterior temperatura, °C | pérdida de calor, kilovatios |
|---|---|---|
| ventana de doble acristalamiento | -24 -26 -28 -30 |
117 126 131 135 |
| Puertas de madera maciza (doble) | -24 -26 -28 -30 |
204 219 228 234 |
| piso ático | -24 -26 -28 -30 |
30 33 34 35 |
| Pisos de madera sobre el sótano | -24 -26 -28 -30 |
22 25 26 26 |
Considere un ejemplo de cálculo de las pérdidas de calor de dos diferentes habitaciones un área usando tablas.
Ejemplo 1
Habitación de esquina (primer piso)
Características de la habitación:
- primer piso,
- área de la habitación - 16 metros cuadrados (5x3.2),
- altura del techo - 2,75 m,
- paredes exteriores - dos,
- material y grosor de las paredes exteriores: madera de 18 cm de grosor, revestida con placas de yeso y cubierta con papel tapiz,
- ventanas - dos (alto 1,6 m, ancho 1,0 m) con doble acristalamiento,
- pisos - aislamiento de madera, sótano debajo,
- ático más alto,
- temperatura exterior de diseño -30 °С,
- la temperatura requerida en la habitación es de +20 °C.
Área de la pared externa excluyendo las ventanas:
Paredes S (5 + 3.2) x2.7-2x1.0x1.6 \u003d 18.94 metros cuadrados. metro.
área de la ventana:
Ventanas S \u003d 2x1.0x1.6 \u003d 3.2 metros cuadrados. metro.
Superficie del piso:
S piso \u003d 5x3.2 \u003d 16 metros cuadrados. metro.
Área del techo:
S techo \u003d 5x3.2 \u003d 16 metros cuadrados. metro.
El área de las particiones internas no se incluye en el cálculo, ya que el calor no se escapa a través de ellas; después de todo, la temperatura es la misma en ambos lados de la partición. Lo mismo se aplica a la puerta interior.
Ahora calculamos la pérdida de calor de cada una de las superficies:
Q total = 3094 vatios.
Tenga en cuenta que se escapa más calor a través de las paredes que a través de las ventanas, los pisos y los techos.
El resultado del cálculo muestra la pérdida de calor de la habitación en los días más helados (T exterior = -30 ° C) del año. Naturalmente, cuanto más cálido esté afuera, menos calor saldrá de la habitación.
Ejemplo 2
Habitación en la azotea (ático)
Características de la habitación:
- ultimo piso,
- área 16 metros cuadrados (3.8x4.2),
- altura del techo 2,4 m,
- Paredes exteriores; dos pendientes de techo (pizarra, listón macizo, lana mineral de 10 cm, revestimiento), frontones (madera de 10 cm de espesor, revestida con revestimiento) y tabiques laterales (pared de armazón con relleno de arcilla expandida de 10 cm),
- ventanas - cuatro (dos en cada hastial), 1,6 m de alto y 1,0 m de ancho con doble acristalamiento,
- temperatura exterior de diseño -30°С,
- temperatura ambiente requerida +20°C.
Calcular el área de las superficies de transferencia de calor.
El área de las paredes externas finales menos las ventanas:
S paredes finales \u003d 2x (2.4x3.8-0.9x0.6-2x1.6x0.8) \u003d 12 metros cuadrados. metro.
El área de las pendientes del techo que delimitan la habitación:
Muros de pendiente S \u003d 2x1.0x4.2 \u003d 8.4 metros cuadrados. metro.
El área de las particiones laterales:
Corte lateral S = 2x1.5x4.2 = 12.6 pies cuadrados. metro.
área de la ventana:
Ventanas S \u003d 4x1.6x1.0 \u003d 6.4 metros cuadrados. metro.
Área del techo:
S techo \u003d 2.6x4.2 \u003d 10.92 metros cuadrados. metro.
Ahora calculamos las pérdidas de calor de estas superficies, teniendo en cuenta que el calor no se escapa por el suelo (hay una habitación caliente). Consideramos las pérdidas de calor para paredes y techos como para las habitaciones de las esquinas, y para el techo y las particiones laterales introducimos un coeficiente del 70%, ya que las habitaciones sin calefacción se encuentran detrás de ellas.
La pérdida total de calor de la habitación será:
Q total = 4504 vatios.
Como puede ver, una habitación cálida en el primer piso pierde (o consume) mucho menos calor que una habitación en el ático con paredes delgadas y una gran área de vidrio.
Para que una habitación de este tipo sea adecuada para la vida en invierno, primero es necesario aislar las paredes, los tabiques laterales y las ventanas.
Cualquier estructura de cerramiento se puede representar como un muro multicapa, cada una de las cuales tiene su propia resistencia térmica y su propia resistencia al paso del aire. Sumando la resistencia térmica de todas las capas, obtenemos la resistencia térmica de toda la pared. Resumiendo también la resistencia al paso del aire de todas las capas, entenderemos cómo respira la pared. Pared perfecta de una barra debe ser equivalente a una pared de una barra con un espesor de 15 - 20 cm La siguiente tabla ayudará con esto.
Mesa- Resistencia a la transferencia de calor y paso de aire de varios materiales ΔT=40 °C (T externa = -20 °С, T interna =20 °С.)
| capa de pared | Grosor capa paredes | Resistencia capa de pared de transferencia de calor | Resistirse. ducto de aire permeabilidad equivalente a pared de madera grueso (cm) |
|
|---|---|---|---|---|
| Ro, | Equivalente ladrillo albañilería grueso (cm) |
|||
| Ladrillo de ordinario grosor del ladrillo de arcilla: 12cm |
12 25 50 75 |
0,15 0,3 0,65 1,0 |
12 25 50 75 |
6 12 24 36 |
| Mampostería de bloques de hormigón y arcilla 39 cm de espesor con densidad: 1000 kg / m3 |
39 |
1,0 0,65 0,45 |
75 50 34 |
17 23 26 |
| Hormigón celular de espuma de 30 cm de espesor. densidad: 300kg/m3 |
30 |
2,5 1,5 0,9 |
190 110 70 |
7 10 13 |
| Brusoval pared gruesa (pino) 10cm |
10 15 20 |
0,6 0,9 1,2 |
45 68 90 |
10 15 20 |
Para una imagen objetiva de la pérdida de calor de toda la casa, es necesario tener en cuenta
- La pérdida de calor por el contacto de la cimentación con el suelo helado suele suponer un 15% de la pérdida de calor por los muros de la primera planta (teniendo en cuenta la complejidad del cálculo).
- Pérdida de calor asociada con la ventilación. Estas pérdidas se calculan teniendo en cuenta los códigos de construcción (SNiP). Para un edificio residencial, se requiere aproximadamente un intercambio de aire por hora, es decir, durante este tiempo es necesario suministrar el mismo volumen de aire fresco. Por lo tanto, las pérdidas asociadas con la ventilación son ligeramente menores que la suma de las pérdidas de calor atribuibles a la envolvente del edificio. Resulta que la pérdida de calor a través de paredes y cristales es solo del 40 %, y la pérdida de calor por ventilación es del 50 %. En las normas europeas para ventilación y aislamiento de paredes, la relación de pérdidas de calor es 30% y 60%.
- Si la pared "respira", como una pared hecha de madera o troncos de 15 a 20 cm de espesor, entonces se devuelve el calor. Esto le permite reducir las pérdidas de calor en un 30%, por lo tanto, el valor de la resistencia térmica de la pared obtenido durante el cálculo debe multiplicarse por 1,3 (o, en consecuencia, las pérdidas de calor deben reducirse).
Al resumir todas las pérdidas de calor en el hogar, determinará qué potencia se necesita para el generador de calor (caldera) y los calentadores para calentar cómodamente la casa en los días más fríos y ventosos. Además, los cálculos de este tipo mostrarán dónde está el "eslabón débil" y cómo eliminarlo con la ayuda de aislamiento adicional.
También puede calcular el consumo de calor mediante indicadores agregados. Así, en casas de una y dos plantas poco aisladas a una temperatura exterior de -25 °C se requieren 213 W por metro cuadrado de superficie total, y a -30 °C - 230 W. Para casas bien aisladas, esto es: a -25 ° C - 173 W por metro cuadrado. área total, y a -30°C - 177 W.
- El costo del aislamiento térmico en relación con el costo de toda la casa es significativamente bajo, pero durante la operación del edificio, los principales costos son para calefacción. En ningún caso se debe ahorrar en aislamiento térmico, especialmente cuando vida cómoda sobre grandes áreas. Los precios de la energía en todo el mundo aumentan constantemente.
- Los materiales de construcción modernos tienen una mayor resistencia térmica que los materiales tradicionales. Esto le permite hacer las paredes más delgadas, lo que significa que son más económicas y livianas. Todo esto es bueno, pero paredes delgadas menor capacidad calorífica, es decir, almacenan peor el calor. Tienes que calentar constantemente: las paredes se calientan rápidamente y se enfrían rápidamente. En casas antiguas con paredes gruesas hace fresco en un caluroso día de verano, las paredes que se han enfriado durante la noche tienen “frío acumulado”.
- El aislamiento debe considerarse junto con la permeabilidad al aire de las paredes. Si un aumento en la resistencia térmica de las paredes está asociado con una disminución significativa en la permeabilidad al aire, entonces no debe usarse. Una pared ideal en términos de permeabilidad al aire es equivalente a una pared de madera con un espesor de 15 ... 20 cm.
- Muy a menudo, el uso inadecuado de la barrera de vapor conduce al deterioro de las propiedades sanitarias e higiénicas de la vivienda. Con paredes de ventilación y "respiración" debidamente organizadas, es innecesario, y con paredes poco transpirables, esto es innecesario. Su objetivo principal es evitar la infiltración de la pared y proteger el aislamiento del viento.
- El aislamiento de paredes desde el exterior es mucho más efectivo que el aislamiento interno.
- No aísle interminablemente las paredes. La efectividad de este enfoque para el ahorro de energía no es alta.
- Ventilación - estas son las principales reservas de ahorro de energía.
- Aplicar sistemas modernos acristalamiento (ventanas de doble acristalamiento, vidrio de protección térmica, etc.), sistemas de calefacción de baja temperatura, aislamiento térmico efectivo de estructuras de cerramiento, es posible reducir los costos de calefacción en 3 veces.
Opciones aislamiento adicional estructuras de construcción basadas en aislamiento térmico de edificios del tipo ISOVER, si hay sistemas de intercambio de aire y ventilación en las instalaciones.
Cualquier construcción de la casa, comienza con la redacción del proyecto de la casa. Ya en esta etapa, debes pensar en calentar tu hogar, porque. no hay edificios y casas con pérdida de calor cero por los que paguemos invierno frio, en temporada de calefacción. Por lo tanto, es necesario realizar el aislamiento de la casa por fuera y por dentro, teniendo en cuenta las recomendaciones de los diseñadores.
¿Qué y por qué aislar?
Durante la construcción de casas, muchos no saben, y ni siquiera se dan cuenta de que en una casa privada construida, durante la temporada de calefacción, hasta el 70% del calor se destinará a calentar la calle.
Preocupado por ahorrar Presupuesto familiar y el problema del aislamiento del hogar, muchos se preguntan: qué y cómo aislar ?
Esta pregunta es muy fácil de responder. Basta con mirar la pantalla de la cámara termográfica en invierno, e inmediatamente notará a través de qué elementos estructurales se escapa el calor a la atmósfera.
Si no tiene un dispositivo de este tipo, no importa, a continuación describiremos las estadísticas que muestran dónde y en qué porcentaje sale el calor de la casa, y también publicaremos un video de la cámara termográfica de un proyecto real.
Al aislar una casa es importante comprender que el calor se escapa no solo a través de pisos y techos, paredes y cimientos, sino también a través de ventanas y puertas viejas que deberán reemplazarse o aislarse durante la estación fría.
Distribución de las pérdidas de calor en la casa.
Todos los expertos recomiendan aislamiento de casas particulares
, apartamentos y locales industriales no sólo desde el exterior, sino también desde el interior. Si esto no se hace, entonces el calor que es "querido" para nosotros, en la estación fría, simplemente desaparecerá rápidamente en la nada.
Basado en estadísticas y datos de expertos, según los cuales, si se identifican y eliminan las principales fugas de calor, ya será posible ahorrar un 30% o más por ciento en calefacción en invierno.
Entonces, analicemos en qué direcciones y en qué porcentaje nuestro calor sale de la casa.
La mayoría grandes pérdidas el calor se produce a través de:
Pérdida de calor a través del techo y los pisos.
Como es sabido, aire caliente sube siempre hasta arriba, por lo que calienta el techo no aislado de la casa y los techos, por donde se filtra el 25% de nuestro calor.
Para producir aislamiento del techo de la casa y reducir al mínimo la pérdida de calor, debe usar un aislamiento de techo con un espesor total de 200 mm a 400 mm. La tecnología de aislamiento del techo de la casa se puede ver ampliando la imagen de la derecha.
Pérdida de calor a través de las paredes.
Muchos probablemente se preguntarán: ¿por qué la pérdida de calor a través de las paredes de la casa sin aislamiento (alrededor del 35%) es mayor que a través del techo de la casa sin aislamiento, porque todo el aire caliente sube hacia arriba?
Todo es muy simple. Primero, el área de la pared es mucho más área techos, y en segundo lugar, diferentes materiales tienen diferente conductividad térmica. Por lo tanto, durante la construcción casas de campo, tienes que cuidarte aislamiento de la pared de la casa. Para esto, es adecuado el aislamiento para paredes con un espesor total de 100 a 200 mm.
Para aislamiento adecuado paredes de la casa es necesario tener conocimientos de tecnología y herramienta especial. La tecnología de aislamiento de las paredes de una casa de ladrillos se puede ver ampliando la imagen de la derecha.
Pérdida de calor a través de los pisos.
Por extraño que parezca, pero los pisos no aislados en la casa absorben del 10 al 15% del calor (la cifra puede ser mayor si su casa está construida sobre pilotes). Esto se debe a la ventilación debajo de la casa durante el período frío del invierno.
Para minimizar la pérdida de calor a través pisos aislados en la casa, puede usar aislamiento para pisos con un espesor de 50 a 100 mm. Esto será suficiente para caminar descalzo por el suelo en la fría temporada de invierno. La tecnología de aislamiento de pisos para el hogar se puede ver ampliando la imagen de la derecha.
Pérdida de calor a través de las ventanas.
Ventana- quizás este es el mismo elemento que es casi imposible de aislar, porque. entonces la casa se volverá como un calabozo. Lo único que se puede hacer para reducir la pérdida de calor hasta en un 10% es reducir el número de ventanas en el diseño, aislar las pendientes e instalar al menos ventanas de doble acristalamiento.
Pérdida de calor a través de las puertas.
El último elemento en el diseño de la casa, por donde se escapa hasta un 15% del calor, son las puertas. Esto se debe a la constante apertura de las puertas de entrada por las que constantemente se escapa el calor. Para reducción de la pérdida de calor a través de las puertas como mínimo, se recomienda instalar puertas dobles, sellarlas con goma de sellado e instalar cortinas térmicas.
Beneficios de una casa aislada
- Payback en la primera temporada de calefacción
- Ahorro en aire acondicionado y calefacción en el hogar
- Fresco en el interior en verano
- Excelente insonorización adicional paredes y suelos, techos y suelos
- Protección de las estructuras de la casa contra la destrucción.
- Mayor comodidad interior
- Será posible encender la calefacción mucho más tarde.
Los resultados del aislamiento de una casa privada.
Es muy rentable para calentar la casa. , y en la mayoría de los casos incluso necesario, porque esto es debido gran cantidad ventajas sobre las casas sin aislamiento, y le permite ahorrar su presupuesto familiar.
Habiendo realizado actividades externas y aislamiento interno en casa, tu casa privada se vuelve como un termo. El calor no se escapará en invierno y el calor no entrará en verano, y todos los costos para el aislamiento completo de la fachada y el techo, el sótano y los cimientos se amortizarán en una temporada de calefacción.
Para elección óptima calentador para el hogar , le recomendamos que lea nuestro artículo: Los principales tipos de aislamiento para la casa, que analiza en detalle los principales tipos de aislamiento utilizados en el aislamiento de una casa privada por fuera y por dentro, sus pros y sus contras.
Video: Proyecto real: ¿a dónde va el calor en la casa?
El primer paso para organizar la calefacción de una casa privada es el cálculo de la pérdida de calor. El propósito de este cálculo es averiguar cuánto calor se escapa al exterior a través de paredes, pisos, techos y ventanas (nombre común - envolvente del edificio) durante las heladas más severas en un área determinada. Al saber cómo calcular la pérdida de calor de acuerdo con las reglas, puede obtener un resultado bastante preciso y comenzar a seleccionar una fuente de calor por potencia.
fórmulas básicas
Para obtener un resultado más o menos preciso, es necesario realizar cálculos de acuerdo con todas las reglas, un método simplificado (100 W de calor por 1 m² de área) no funcionará aquí. La pérdida total de calor de un edificio durante la estación fría consta de 2 partes:
- pérdida de calor a través de estructuras envolventes;
- pérdida de energía para calefacción aire de ventilación.
La fórmula básica para el cálculo del consumo de energía térmica a través de vallas exteriores es la siguiente:
Q \u003d 1 / R x (t in - t n) x S x (1+ ∑β). Aquí:
- Q es la cantidad de calor perdido por una estructura de un tipo, W;
- R es la resistencia térmica del material de construcción, m²°C / W;
- S es el área de la valla exterior, m²;
- t in - temperatura del aire interno, ° С;
- tn - la mayoría baja temperatura medioambiente, °С;
- β - pérdida de calor adicional, dependiendo de la orientación del edificio.
La resistencia térmica de las paredes o cubierta de un edificio se determina en función de las propiedades del material del que están hechos y del espesor de la estructura. Para ello se utiliza la fórmula R = δ / λ, donde:
- λ es el valor de referencia de la conductividad térmica del material de la pared, W/(m°C);
- δ es el espesor de la capa de este material, m.
Si la pared está construida con 2 materiales (por ejemplo, un ladrillo con aislamiento de lana mineral), se calcula la resistencia térmica para cada uno de ellos y se resumen los resultados. La temperatura exterior se selecciona como documentos reglamentarios, y según observaciones personales, interna - por necesidad. Las pérdidas de calor adicionales son los coeficientes definidos por las normas:
- Cuando la pared o parte del techo se gira hacia el norte, noreste o noroeste, entonces β = 0,1.
- Si la estructura está orientada al sureste o al oeste, β = 0,05.
- β = 0 cuando la valla exterior está orientada al sur o suroeste.
Orden de cálculo
Para tener en cuenta todo el calor que sale de la casa, es necesario calcular la pérdida de calor de la habitación, cada una por separado. Para ello, se realizan mediciones de todos los cerramientos adyacentes al entorno: paredes, ventanas, techos, pisos y puertas.
Punto importante: las medidas deben tomarse de acuerdo con fuera, capturando las esquinas del edificio, de lo contrario, el cálculo de la pérdida de calor de la casa dará como resultado un consumo de calor subestimado.
Las ventanas y puertas se miden por la abertura que llenan.
Según los resultados de las mediciones, el área de cada estructura se calcula y se sustituye en la primera fórmula (S, m²). Allí también se inserta el valor de R, obtenido al dividir el espesor de la cerca por el coeficiente de conductividad térmica. material de construcción. En el caso de ventanas metal-plásticas nuevas, el valor de R será solicitado por un representante del instalador.
Como ejemplo, vale la pena calcular la pérdida de calor a través de los muros de cerramiento hechos de ladrillos de 25 cm de espesor, con una superficie de 5 m² a una temperatura ambiente de -25 ° C. Se supone que la temperatura en el interior será de +20 °C y el plano de la estructura está orientado hacia el norte (β = 0,1). Primero debe tomar de la literatura de referencia el coeficiente de conductividad térmica del ladrillo (λ), es igual a 0,44 W / (m ° C). Luego, de acuerdo con la segunda fórmula, se calcula la resistencia a la transferencia de calor. pared de ladrillo 0,25 metros:
R \u003d 0.25 / 0.44 \u003d 0.57 m² ° C / W
Para determinar la pérdida de calor de una habitación con esta pared, todos los datos iniciales deben sustituirse en la primera fórmula:
Q \u003d 1 / 0,57 x (20 - (-25)) x 5 x (1 + 0,1) \u003d 434 W \u003d 4,3 kW
Si la habitación tiene una ventana, luego de calcular su área, la pérdida de calor a través de la abertura translúcida debe determinarse de la misma manera. Las mismas acciones se repiten para pisos, techos y puerta principal. Al final, se resumen todos los resultados, después de lo cual puede pasar a la siguiente sala.
Medición de calor para calefacción de aire.
Al calcular la pérdida de calor de un edificio, es importante tener en cuenta la cantidad de energía térmica consumida por el sistema de calefacción para calentar el aire de ventilación. La participación de esta energía alcanza el 30% de las pérdidas totales, por lo que es inaceptable ignorarla. Puede calcular la pérdida de calor por ventilación en el hogar a través de la capacidad calorífica del aire utilizando la fórmula popular del curso de física:
Q aire \u003d cm (t in - t n). En eso:
- Q aire - calor consumido por el sistema de calefacción para calefacción suministrar aire, W;
- t in y t n - lo mismo que en la primera fórmula, ° С;
- m es la tasa de flujo másico de aire que ingresa a la casa desde el exterior, kg;
- c es la capacidad calorífica de la mezcla de aire, igual a 0,28 W / (kg ° С).
Aquí, todas las cantidades son conocidas excepto Flujo de masa aire para ventilación. Para no complicar su tarea, debe aceptar la condición de que ambiente de aire Se actualiza en toda la casa 1 vez por hora. Luego, es fácil calcular el flujo de aire volumétrico sumando los volúmenes de todas las habitaciones, y luego debe convertirlo en masa de aire a través de la densidad. Dado que la densidad de la mezcla de aire varía con su temperatura, debe tomar valor apropiado de la mesa:
m = 500 x 1,422 = 711 kg/h
Calentar tal masa de aire a 45°C requerirá la siguiente cantidad de calor:
Q air \u003d 0.28 x 711 x 45 \u003d 8957 W, que es aproximadamente igual a 9 kW.
Al final de los cálculos, los resultados de las pérdidas de calor a través de los recintos exteriores se suman con las pérdidas de calor por ventilación, lo que da un total carga de calor al sistema de calefacción del edificio.
Los métodos de cálculo presentados se pueden simplificar si las fórmulas se ingresan en el programa Excel en forma de tablas con datos, esto acelerará significativamente el cálculo.
