Čo sú tepelné straty. Výpočet tepelných strát doma online. Určenie teploty

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

• predpisujúci;
• Spotrebiteľ.

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

Preskriptívny prístup sú štandardy pre jednotlivé prvky tepelná ochrana objektu: vonkajšie steny, podlahy nad nevykurovanými priestormi, obklady a podhľady, okná, vchodové dvere a pod.

spotrebiteľský prístup(Odpor prestupu tepla môže byť znížený z predpísanej úrovne za predpokladu, že návrh merná spotreba tepelná energia na vykurovanie priestorov pod normou).

Hygienické a hygienické požiadavky:

• Rozdiel medzi teplotami vzduchu vo vnútri a mimo miestnosti by nemal prekročiť určité prípustné hodnoty. Maximálne povolené hodnoty teplotný rozdiel pre vonkajšia stena 4 °C. zakryť a podkrovie 3°С a pre stropy nad pivnicami a podzemnými priestormi 2°С.
• Teplota na vnútornom povrchu krytu musí byť nad teplotou rosného bodu.

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

• pre domov trvalý pobyt 3,13 °С m 2 / W.
• pre administratívne a iné verejné budovy vrátane vybavenia sezónne bydlisko 2,55 °С m 2 / W.

Z tohto dôvodu si vyberte kotol alebo iné vykurovacie zariadenia výlučne podľa tých, ktoré sú v nich uvedené technická dokumentácia parametre. Mali by ste si položiť otázku, či bol váš dom postavený s prísnym dodržiavaním požiadaviek SNiP 23-02-2003.

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

Tepelné straty závisia najmä od:

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

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

Odolnosť proti prestupu tepla ukáže, koľko tepla prenikne meter štvorcovýštruktúry pre daný teplotný rozdiel. Táto otázka môže byť formulovaná inak: aký teplotný rozdiel nastane, keď určité množstvo tepla prejde štvorcovým metrom plotov.

R = AT/q.

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

V prípadoch, keď hovoríme o viacvrstvovej štruktúre, odpor vrstiev sa jednoducho zráta. Napríklad odolnosť steny z dreva, ktorá je obložená tehlou, je súčtom troch odporov: tehla a drevená stena a vzduchová medzera medzi nimi:

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

Rozloženie teplôt a hraničné vrstvy vzduchu pri prestupe tepla stenou.

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

Tabuľka odolnosti proti prestupu tepla rôznych materiálov

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

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

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

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

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

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

• teplotný rozdiel ΔT.
• odpor prestupu tepla R.

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

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

Pre zjednodušenie výpočtu tepelných strát v stavebné návody indikujú tepelné straty iný druh steny, podlahy a pod. pre nejaké hodnoty zimná teplota vzduchu. Zvyčajne sa podáva rôzne čísla pre rohové izby(ovplyvňuje to vírenie vzduchu prúdiaceho domom) a neuhlové, a tiež zohľadňuje rozdiel teplôt pre priestory prvého a vyššieho poschodia.

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

Poznámka. V prípade, že je za stenou vonkajšia nevykurovaná miestnosť (strieška, zasklená veranda atď.), potom tepelné straty cez ňu budú 70% vypočítanej hodnoty, a ak je za ňou nevykurovaná miestnosť je tam ďalšia vonkajšia miestnosť, potom bude tepelná strata 40% z vypočítanej hodnoty.

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

Príklad 1

rohová izba(1. poschodie)

Charakteristika izby:

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

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

Námestie vnútorné priečky sa nezúčastňuje výpočtu, keďže teplota je na oboch stranách priečky rovnaká, preto teplo cez priečky neuniká.

Teraz vypočítajme tepelné straty každého z povrchov:

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

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

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

Príklad 2

Strešná miestnosť (podkrovie)

Charakteristika izby:

• vyššie poschodie.
• plocha 16 m 2 (3,8x4,2).
• výška stropu 2,4 m.
• vonkajšie steny; dva sklony strechy (bridlica, súvislá prepravka. 10 cm minerálnej vlny, podšívka). štíty (nosník s hrúbkou 10 cm opláštený šindľom) a bočné priečky ( rámová stena s náplňou z keramzitu 10 cm).
• okná - 4 (dve na každom štíte), výška 1,6 m a šírka 1,0 m s dvojsklom.
• návrhová vonkajšia teplota -30°С.
• požadovaná izbová teplota +20°C.

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

Ďalej počítame strata tepla týchto povrchov, pričom je potrebné počítať s tým, že v tomto prípade teplo neunikne cez podlahu, nakoľko je teplá miestnosť. Tepelné straty pre steny počítame ako pre rohové miestnosti, tak aj pre stropné a bočné priečky zavádzame koeficient 70 percent, keďže nevykurované miestnosti sa nachádzajú za nimi.

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

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

Ako vidíme teplá miestnosť 1 poschodie stratí (alebo spotrebuje) podstatne menej tepla ako podkrovná izba s tenkými stenami a veľkou presklenou plochou.

Aby bol tento priestor vhodný pre zimné sídlo, je potrebné v prvom rade izolovať steny, bočné priečky a okná.

Akýkoľvek obvodový povrch môže byť reprezentovaný ako viacvrstvová stena, ktorej každá vrstva má svoj vlastný tepelný odpor a svoj vlastný odpor voči prechodu vzduchu. Zrátaním tepelného odporu všetkých vrstiev dostaneme tepelný odpor celej steny. Tiež, ak zhrniete odpor voči priechodu vzduchu všetkých vrstiev, môžete pochopiť, ako stena dýcha. Najviac najlepšia stena z tyče by mala byť ekvivalentná stene z tyče s hrúbkou 15 - 20 centimetrov. Nižšie uvedená tabuľka vám s tým pomôže.

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

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

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

Zhrnutím všetkých tepelných strát doma môžete pochopiť, aký výkon kotla a vykurovacie zariadenia sú nevyhnutné pre pohodlné vykurovanie domu v najchladnejších a veterných dňoch. Takéto výpočty tiež ukážu, kde je „slabý článok“ a ako ho odstrániť pomocou dodatočnej izolácie.

Spotrebu tepla môžete vypočítať aj pomocou agregovaných ukazovateľov. Takže v 1-2 poschodových nie veľmi zateplených domoch s vonkajšia teplota-25 °С 213 W potrebné na 1 m2 Celková plocha a pri -30 ° С - 230 W. Pre dobre izolované domy bude toto číslo: pri -25 ° C - 173 W na m 2 celkovej plochy a pri -30 ° C - 177 W.

Výpočet vykurovania súkromného domu je možné vykonať nezávisle vykonaním niektorých meraní a nahradením vašich hodnôt potrebné vzorce. Povedzme si, ako sa to robí.

Vypočítame tepelné straty domu

Niekoľko kritických parametrov vykurovacieho systému závisí od výpočtu tepelných strát v dome a predovšetkým od výkonu kotla.

Postupnosť výpočtu je nasledovná:

Vypočítame a zapíšeme do stĺpca plochu okien, dverí, vonkajších stien, podláh, stropov každej miestnosti. Oproti každej hodnote zapíšeme koeficient, z ktorého je náš dom postavený.

Ak ste nenašli požadovaný materiál v, potom sa pozrite do rozšírenej verzie tabuľky, ktorá sa tak nazýva - koeficienty tepelnej vodivosti materiálov (už čoskoro na našej stránke). Ďalej podľa nižšie uvedeného vzorca vypočítame tepelné straty každého konštrukčného prvku nášho domu.

kde Q- tepelné straty, W
S— stavebná plocha, m2
Δ T— teplotný rozdiel medzi interiérom a exteriérom pre najchladnejšie dni °C

R— hodnota tepelného odporu konštrukcie, m2 °C/W

kde V— hrúbka vrstvy v m,

λ - súčiniteľ tepelnej vodivosti (pozri tabuľku materiálov).

Zhrnieme tepelný odpor všetkých vrstiev. Tie. pri stenách sa berie do úvahy omietka aj materiál steny a vonkajšia izolácia (ak existuje).

Dávať to všetko dokopy Q na okná, dvere, vonkajšie steny, podlahy, stropy

K prijatému množstvu pripočítame 10-40% strát vetraním. Môžu sa tiež vypočítať podľa vzorca, ale s dobré okná a miernom vetraní môžete pokojne nastaviť 10 %.

Výsledok sa vydelí celkovou plochou domu. Je to všeobecné, pretože teplo sa bude nepriamo míňať na chodbách, kde nie sú radiátory. Vypočítaná hodnota mernej tepelnej straty sa môže pohybovať v rozmedzí 50-150 W/m2. Najvyššie tepelné straty sú v miestnostiach vyšších podlaží, najnižšie v stredných.

Po promócii inštalačné práce, viesť steny, stropy a iné konštrukčné prvky tak, aby nikde nedochádzalo k úniku tepla.

Nižšie uvedená tabuľka vám pomôže presnejšie určiť ukazovatele materiálov.

Určenie teploty

Táto fáza priamo súvisí s výberom kotla a spôsobom vykurovania priestoru. Ak máte v úmysle nainštalovať " teplé podlahy", možno, Najlepšie rozhodnutie– kondenzačný kotol a nízkoteplotný režim 55C na prívode a 45C na „spiatočke“. Tento režim zaisťuje maximálnu účinnosť kotla a tým aj najlepšia ekonomika plynu. Ak v budúcnosti budete chcieť používať špičkové spôsoby vykurovania, ( , solárne kolektory) nemusíte prerábať vykurovací systém na nové zariadenie, pretože je špeciálne navrhnutý pre nízkoteplotné režimy. Ďalšie plusy - vzduch v miestnosti nevysychá, prietok je nižší, zachytáva sa menej prachu.

V prípade výberu tradičného kotla je lepšie zvoliť teplotný režim čo najbližšie európskym normám 75C - na výstupe z kotla, 65C - spiatočka, 20C - izbová teplota. Tento režim je k dispozícii v nastaveniach takmer všetkých dovážaných kotlov. Okrem výberu kotla ovplyvňuje výpočet výkonu radiátorov teplotný režim.

Výber výkonových radiátorov

Pre výpočet vykurovacích radiátorov pre súkromný dom materiál výrobku nehrá žiadnu úlohu. To je vec vkusu majiteľa domu. Dôležitý je iba výkon radiátora uvedený v pase produktu. Výrobcovia často uvádzajú nafúknuté čísla, takže výsledok výpočtov bude zaokrúhlený nahor. Výpočet sa robí pre každú izbu zvlášť. Ak trochu zjednodušíme výpočty pre miestnosť so stropmi 2,7 m, uvádzame jednoduchý vzorec:

Kde Komu- požadovaný počet článkov radiátora

S- plocha miestnosti

P- výkon uvedený v pase produktu

Príklad výpočtu: Pre miestnosť s plochou 30 m2 a výkonom jednej sekcie 180 W dostaneme: K = 30 x 100/180

K=16,67 zaokrúhlené 17 sekcií

Rovnaký výpočet možno použiť liatinové batérie, za predpokladu, že

1 rebro (60 cm) = 1 sekcia.

Hydraulický výpočet vykurovacieho systému

Zmyslom tohto výpočtu je vybrať správny priemer a charakteristiky potrubia. Vzhľadom na zložitosť výpočtových vzorcov je pre súkromný dom jednoduchšie vybrať parametre potrubia z tabuľky.

Tu je celkový výkon radiátorov, pre ktoré potrubie dodáva teplo.

Vypočítame objem vykurovacieho systému

Táto hodnota je potrebná na výber správneho objemu expanzná nádoba. Vypočítava sa ako súčet objemov v radiátoroch, potrubiach a kotli. referenčné informácie pre radiátory a potrubia je uvedený nižšie, pre kotol - uvedený v jeho pase.

Objem chladiacej kvapaliny v chladiči:

• hliníková sekcia - 0,450 litra
• bimetalová časť - 0,250 litra
• Nový liatinový úsek- 1000 litrov
• stará liatinová sekcia - 1 700 litrov

Objem chladiacej kvapaliny v 1 l.m. potrubia:

• ø15 (G ½") - 0,177 litra
• ø20 (G ¾") - 0,310 litra
• ø25 (G 1,0″) - 0,490 litra
• ø32 (G 1¼") - 0,800 litrov
• ø15 (G 1½") - 1250 litrov
• ø15 (G 2,0″) - 1 960 litrov

Inštalácia vykurovacieho systému súkromného domu - výber potrubí

Vykonáva sa pomocou rúrok z rôznych materiálov:

Oceľ

• Majú veľkú váhu.
• Na inštaláciu vyžadujú náležitú zručnosť, špeciálne nástroje a vybavenie.
• Odolný voči korózii
• Môže akumulovať statickú elektrinu.

Meď

• Odolávajú teplotám do 2000 C, tlaku do 200 atm. (v súkromnom dome úplne zbytočná dôstojnosť)
• Spoľahlivý a odolný
• Mať vysoké náklady
• Montované pomocou špeciálneho vybavenia, strieborná spájka

Plastové

• Antistatické
• Odolný voči korózii
• Lacné
• Majú minimálny hydraulický odpor
• Na inštaláciu nie sú potrebné žiadne špeciálne zručnosti

Zhrnúť

Správne vykonaný výpočet vykurovacieho systému súkromného domu poskytuje:

• Príjemné teplo v izbách.
• Dostatočné množstvo teplej vody.
• Ticho v potrubí (žiadne bublanie a vrčanie).
• Optimálne prevádzkové režimy kotla
• Správne zaťaženie obehového čerpadla.
• Minimálne náklady na inštaláciu

Výber tepelnej izolácie, možnosti izolácie stien, stropov a iných obvodových plášťov budov je pre väčšinu developerov budov neľahkou úlohou. Súčasne je potrebné vyriešiť príliš veľa konfliktných problémov. Táto stránka vám pomôže prísť na to všetko.

V súčasnosti nadobudla tepelná úspora energetických zdrojov veľký význam. Podľa SNiP 23-02-2003 "Tepelná ochrana budov" sa odpor prenosu tepla určuje pomocou jedného z dvoch alternatívnych prístupov:

• normatívne ( regulačné požiadavky sa aplikujú na jednotlivé prvky tepelnej ochrany budovy: obvodové steny, podlahy nad nevykurovanými priestormi, obklady a podhľady, okná, vchodové dvere a pod.)
• spotrebiteľa (odpor prestupu tepla plotu je možné vo vzťahu k normatívnej úrovni znížiť za predpokladu, že návrhová merná spotreba tepelnej energie na vykurovanie objektu je pod normou).

Vždy je potrebné dodržiavať hygienické a hygienické požiadavky.

Tie obsahujú

Požiadavka, aby rozdiel medzi teplotami vnútorného vzduchu a na povrchu obvodových konštrukcií neprekročil prípustné hodnoty. Maximálne prípustné hodnoty rozdielu pre vonkajšiu stenu sú 4°C, pre strešné krytiny a podkrovia 3°C a pre stropy nad pivnicami a podzemnými priestormi 2°C.

Požiadavka, aby teplota na vnútornom povrchu krytu bola nad teplotou rosného bodu.

Pre Moskvu a jej región je požadovaný tepelný odpor steny podľa spotrebiteľského prístupu 1,97 °C m. štvorcových/W a podľa normatívneho prístupu:

• pre trvalé bývanie 3,13 °C m. štvorcových/W,
• pre administratívne a iné verejné budovy vr. budovy na sezónne bývanie 2,55 °C m. štvorcových/W

Tabuľka hrúbok a tepelného odporu materiálov pre podmienky Moskvy a jej regiónu.

Tabuľka požadovanej odolnosti proti prestupu tepla obvodových konštrukcií v domoch v moskovskom regióne.

Tieto tabuľky ukazujú, že väčšina prímestských bytov v moskovskom regióne nespĺňa požiadavky na úsporu tepla, pričom v mnohých novostavbách nie je dodržaný ani spotrebiteľský prístup.

Preto pri výbere kotla alebo ohrievačov len podľa ich schopnosti vykurovať určitej oblasti, Tvrdíte, že váš dom bol postavený v prísnom súlade s požiadavkami SNiP 23-02-2003.

Záver vyplýva z vyššie uvedeného materiálu. Pre správny výber výkonu kotla a vykurovacích zariadení je potrebné vypočítať skutočné tepelné straty priestorov vášho domu.

Nižšie si ukážeme jednoduchý spôsob výpočtu tepelných strát vášho domova.

Dom stráca teplo cez stenu, strechu, cez okná idú silné emisie tepla, teplo ide aj do zeme, vetraním môže dochádzať k výrazným tepelným stratám.

Tepelné straty závisia najmä od:

• teplotný rozdiel v dome a na ulici (čím väčší rozdiel, tým vyššie straty),
• tepelno-tieniace vlastnosti stien, okien, stropov, náterov (alebo, ako sa hovorí, uzatváracích konštrukcií).

Obvodové konštrukcie odolávajú úniku tepla, preto sa ich tepelno-tieniace vlastnosti hodnotia hodnotou nazývanou odpor pri prestupe tepla.

Odpor prestupu tepla ukazuje, koľko tepla prejde štvorcovým metrom plášťa budovy pri danom teplotnom rozdiele. Dá sa povedať, a naopak, aký teplotný rozdiel nastane, keď cez štvorcový meter plotov prejde určité množstvo tepla.

kde q je množstvo tepla, ktoré stratí štvorcový meter uzatváracej plochy. Meria sa vo wattoch na meter štvorcový (W/m2); ΔT je rozdiel medzi teplotou na ulici a v miestnosti (°C) a R je odpor prestupu tepla (°C / W / m2 alebo °C m2 / W).

Pokiaľ ide o viacvrstvovú konštrukciu, odolnosť vrstiev sa jednoducho sčítava. Napríklad odpor steny z dreva obloženej tehlami je súčtom troch odporov: tehlová a drevená stena a vzduchová medzera medzi nimi:

R(súčet)= R(drevo) + R(vozík) + R(tehla).

Rozloženie teplôt a hraničné vrstvy vzduchu pri prestupe tepla stenou

Výpočet tepelných strát sa vykonáva za najnepriaznivejšie obdobie, ktorým je najmrazivejší a najveternejší týždeň v roku.

Stavebné návody zvyčajne uvádzajú tepelný odpor materiálov na základe tohto stavu a klimatickej oblasti (alebo vonkajšej teploty), kde sa váš dom nachádza.

Tabuľka- Odolnosť proti prestupu tepla rôznych materiálov pri ΔT = 50 °C (Tout = -30 °C, Tint = 20 °C.)

Tabuľka- Tepelné straty okien rôzne prevedenia pri ΔT = 50 °С (T vonkajšie = -30 °С, Т vnútorné = 20 °С.)

Ako je zrejmé z predchádzajúcej tabuľky, moderné okná s dvojitým zasklením dokážu znížiť tepelné straty oknami takmer o polovicu. Napríklad pri desiatich oknách s rozmermi 1,0 m x 1,6 m dosiahne úspora kilowatt, čo dáva 720 kilowatthodín mesačne.

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

Pri výpočte tepelných strát na štvorcový. meter zahŕňal dve množstvá:

• teplotný rozdiel ΔT,
• odpor prestupu tepla R.

Definujme vnútornú teplotu ako 20 °C a vonkajšiu teplotu ako -30 °C. Potom sa teplotný rozdiel ΔT bude rovnať 50 °C. Steny sú vyrobené z dreva s hrúbkou 20 cm, potom R = 0,806 ° C m. štvorcových/W

Tepelné straty budú 50 / 0,806 = 62 (W / m2).

Na zjednodušenie výpočtov tepelných strát v referenčných knihách budov sú uvedené tepelné straty iný druh steny, podlahy a pod. pre niektoré hodnoty zimnej teploty vzduchu. Predovšetkým pre rohové miestnosti (kde vplýva vírenie vzduchu prúdiaceho domom) a nerohové miestnosti sú uvedené rôzne čísla a pre miestnosti na prvom a hornom poschodí sa berú do úvahy rôzne tepelné vzory.

Tabuľka- Merné tepelné straty prvkov oplotenia budovy (na 1 m2 pozdĺž vnútorného obrysu stien) v závislosti od priemernej teploty najchladnejšieho týždňa v roku.

Tabuľka- Merné tepelné straty prvkov oplotenia budovy (na 1 m2 pozdĺž vnútorného obrysu) v závislosti od priemernej teploty najchladnejšieho týždňa v roku.

Zvážte príklad výpočtu tepelných strát dvoch rôzne miestnosti jednu oblasť pomocou tabuliek.

Príklad 1

Rohová izba (prvé poschodie)

Charakteristika izby:

• prvé poschodie,
• plocha miestnosti - 16 m2. (5 x 3,2),
• výška stropu - 2,75 m,
• vonkajšie steny - dve,
• materiál a hrúbka vonkajších stien - drevo s hrúbkou 18 cm, opláštené sadrokartónom a pokryté tapetami,
• okná - dve (výška 1,6 m, šírka 1,0 m) s dvojsklom,
• podlahy - drevené zateplené, suterén pod,
• vyššie poschodie podkrovia,
• návrhová vonkajšia teplota -30 °С,
• požadovaná teplota v miestnosti je +20 °C.

Plocha vonkajšej steny okrem okien:

S steny (5 + 3,2) x2,7-2x1,0x1,6 \u003d 18,94 metrov štvorcových. m.

plocha okna:

S okná \u003d 2x1,0x1,6 \u003d 3,2 metrov štvorcových. m.

Podlahová plocha:

S podlaha \u003d 5x3,2 \u003d 16 metrov štvorcových. m.

Plocha stropu:

S strop \u003d 5x3,2 \u003d 16 metrov štvorcových. m.

Plocha vnútorných priečok nie je zahrnutá vo výpočte, pretože cez ne neuniká teplo - koniec koncov, teplota je na oboch stranách priečky rovnaká. To isté platí pre vnútorné dvere.

Teraz vypočítame tepelné straty každého z povrchov:

Q celkom = 3094 wattov.

Všimnite si, že cez steny uniká viac tepla ako cez okná, podlahy a stropy.

Výsledok výpočtu ukazuje tepelné straty miestnosti v najmrazivejších (T vonkajších = -30 °C) dňoch v roku. Prirodzene, čím je vonku teplejšie, tým menej tepla odíde z miestnosti.

Príklad 2

Strešná miestnosť (podkrovie)

Charakteristika izby:

• Horné poschodie,
• plocha 16 m2. (3,8 x 4,2),
• výška stropu 2,4 m,
• vonkajšie steny; dva sklony strechy (bridlica, masívne latovanie, 10 cm minerálna vlna, obklad), štíty (10 cm hrubé drevo, opláštené obkladom) a bočné priečky (rámová stena s výplňou keramzitu 10 cm),
• okná - štyri (dve na každom štíte), výška 1,6 m a šírka 1,0 m s dvojitým zasklením,
• návrhová vonkajšia teplota -30°С,
• požadovaná izbová teplota +20°C.

Vypočítajte plochu plôch na prenos tepla.

Plocha koncových vonkajších stien mínus okná:

S koncové steny \u003d 2x (2,4x3,8-0,9x0,6-2x1,6x0,8) \u003d 12 metrov štvorcových. m.

Plocha svahov strechy, ktorá ohraničuje miestnosť:

S svahové steny \u003d 2x1,0x4,2 \u003d 8,4 metrov štvorcových. m.

Plocha bočných priečok:

S bočný rez = 2x1,5x4,2 = 12,6 m2. m.

plocha okna:

S okná \u003d 4x1,6x1,0 \u003d 6,4 metrov štvorcových. m.

Plocha stropu:

S strop \u003d 2,6x4,2 \u003d 10,92 metrov štvorcových. m.

Teraz vypočítame tepelné straty týchto plôch, pričom berieme do úvahy, že teplo neuniká podlahou (je tam teplá miestnosť). Tepelné straty pri stenách a stropoch uvažujeme ako pri rohových miestnostiach a pri stropných a bočných priečkach zavádzame koeficient 70 %, keďže nevykurované miestnosti sa nachádzajú za nimi.

Celková tepelná strata miestnosti bude:

Q celkom = 4504 wattov.

Ako vidíte, teplá miestnosť na prvom poschodí stráca (alebo spotrebuje) oveľa menej tepla ako podkrovná izba s tenkými stenami a veľkou presklenou plochou.

Aby bola takáto miestnosť vhodná na zimné bývanie, je potrebné najskôr zatepliť steny, bočné priečky a okná.

Akákoľvek obvodová konštrukcia môže byť reprezentovaná ako viacvrstvová stena, ktorej každá vrstva má svoj vlastný tepelný odpor a svoj vlastný odpor voči prechodu vzduchu. Sčítaním tepelného odporu všetkých vrstiev dostaneme tepelný odpor celej steny. Ak zhrnieme odpor všetkých vrstiev voči priechodu vzduchu, pochopíme, ako stena dýcha. Dokonalá stena z tyče by mala byť ekvivalentná stene z tyče s hrúbkou 15 - 20 cm. Nižšie uvedená tabuľka vám s tým pomôže.

Tabuľka- Odolnosť proti prestupu tepla a priechodu vzduchu rôznych materiálov ΔT=40 °C (T vonkajšie = -20 °С, T vnútorné =20 °С.)

Pre objektívny obraz o tepelných stratách celého domu je potrebné počítať

1. Tepelné straty kontaktom základu so zamrznutou zemou zvyčajne predstavujú 15% tepelných strát cez steny prvého poschodia (berúc do úvahy zložitosť výpočtu).
2. Tepelné straty spojené s vetraním. Tieto straty sa vypočítavajú s prihliadnutím na stavebné predpisy (SNiP). Pre obytnú budovu je potrebná asi jedna výmena vzduchu za hodinu, to znamená, že počas tejto doby je potrebné dodať rovnaký objem čerstvého vzduchu. Straty spojené s vetraním sú teda o niečo menšie ako súčet tepelných strát pripadajúcich na plášť budovy. Ukazuje sa, že tepelné straty stenami a zasklením sú len 40% a tepelné straty vetraním sú 50%. V európskych normách pre vetranie a izoláciu stien je pomer tepelných strát 30 % a 60 %.
3. Ak stena "dýcha", ako stena z dreva alebo guľatiny s hrúbkou 15 - 20 cm, teplo sa vracia späť. To vám umožní znížiť tepelné straty o 30%, preto by sa hodnota tepelného odporu steny získaná počas výpočtu mala vynásobiť 1,3 (alebo by sa mali znížiť tepelné straty).

Zhrnutím všetkých tepelných strát doma určíte, aký výkon potrebuje generátor tepla (kotol) a ohrievače na pohodlné vykurovanie domu v najchladnejších a najveternejších dňoch. Výpočty tohto druhu tiež ukážu, kde je „slabý článok“ a ako ho odstrániť pomocou dodatočnej izolácie.

Spotrebu tepla môžete vypočítať aj podľa agregovaných ukazovateľov. Takže v jedno- a dvojposchodových domoch, ktoré nie sú príliš izolované pri vonkajšej teplote -25 ° C, je potrebných 213 W na meter štvorcový celkovej plochy a pri -30 ° C - 230 W. Pre dobre izolované domy je to: pri -25 ° C - 173 W na m2. celková plocha a pri -30 ° C - 177 W.

1. Náklady na zateplenie v pomere k nákladom celého domu sú výrazne nízke, no počas prevádzky objektu sú hlavné náklady na vykurovanie. V žiadnom prípade by ste nemali šetriť na tepelnej izolácii, najmä keď pohodlné bývanie na veľkých plochách. Ceny energií na celom svete neustále rastú.
2. Moderné stavebné materiály majú vyšší tepelný odpor ako tradičné materiály. To vám umožní urobiť steny tenšie, čo znamená lacnejšie a ľahšie. To všetko je dobré, ale tenké steny menšiu tepelnú kapacitu, teda horšie akumulujú teplo. Musíte neustále vykurovať - ​​steny sa rýchlo zohrejú a rýchlo vychladnú. V starých domoch s hrubými stenami je v horúcom letnom dni chládok, v stenách, ktoré sa v noci ochladili, sa „nahromadil chlad“.
3. Izoláciu treba posudzovať v spojení s priedušnosťou stien. Ak je zvýšenie tepelného odporu stien spojené s výrazným znížením priepustnosti vzduchu, potom by sa nemal používať. Ideálna stena z hľadiska priedušnosti je ekvivalentná stene z dreva s hrúbkou 15 ... 20 cm.
4. Nesprávne použitie parozábrany veľmi často vedie k zhoršeniu hygienických a hygienických vlastností bývania. Pri správne organizovanom vetraní a „dýchacích“ stenách je to zbytočné a pri zle priedušných stenách je to zbytočné. Jeho hlavným účelom je zabrániť infiltrácii steny a chrániť izoláciu pred vetrom.
5. Izolácia stien zvonku je oveľa efektívnejšia ako vnútorná izolácia.
6. Neizolujte steny donekonečna. Účinnosť tohto prístupu k úspore energie nie je vysoká.
7. Vetranie - to sú hlavné rezervy úspory energie.
8. Uplatňuje sa moderné systémy zasklenia (dvojité sklá, tepelné tieniace sklá a pod.), nízkoteplotné vykurovacie systémy, účinná tepelná izolácia obvodových konštrukcií, je možné znížiť náklady na vykurovanie až 3-krát.

možnosti dodatočná izolácia stavebné konštrukcie na báze stavebnej tepelnej izolácie typu "ISOVER", za prítomnosti systémov výmeny vzduchu a vetrania v priestoroch.

Akákoľvek stavba domu začína vypracovaním projektu domu. Už v tejto fáze by ste mali myslieť na zateplenie domova, pretože. neexistujú budovy a domy s nulovými tepelnými stratami, ktoré platíme my studená zima, v vykurovacej sezóny. Preto je potrebné vykonať izoláciu domu zvonka aj zvnútra, berúc do úvahy odporúčania projektantov.

Čo a prečo izolovať?

Pri výstavbe domov mnohí nevedia a ani si neuvedomujú, že v súkromnom dome postavenom počas vykurovacej sezóny pôjde až 70% tepla na vykurovanie ulice.

Obavy o záchranu rodinný rozpočet a problém domácej izolácie, mnohí sa pýtajú: čo a ako izolovať ?

Na túto otázku je veľmi ľahké odpovedať. Stačí sa v zime pozrieť na obrazovku termokamery a hneď si všimnete, cez ktoré konštrukčné prvky uniká teplo do atmosféry.

Ak takéto zariadenie nemáte, tak to nevadí, nižšie si popíšeme štatistiky, ktoré ukazujú, kde a v akom percente teplo odchádza z domu, ako aj zverejníme video termokamery z reálneho projektu.

Pri zatepľovaní domu je dôležité pochopiť, že teplo uniká nielen cez podlahy a strechy, steny a základy, ale aj cez staré okná a dvere, ktoré bude potrebné v chladnom období vymeniť alebo zatepliť.

Rozdelenie tepelných strát v dome

Všetci odborníci odporúčajú izolácia súkromných domov , byty a priemyselné priestory nielen zvonku, ale aj zvnútra. Ak sa tak nestane, teplo, ktoré je nám „drahé“, v chladnom období jednoducho rýchlo zmizne.

Na základe štatistík a údajov odborníkov, podľa ktorých sa pri zistení a odstránení hlavných únikov tepla už v zime dá na kúrení ušetriť 30 a viac percent.

Poďme teda analyzovať, akými smermi a v akom percente naše teplo opúšťa dom.

Väčšina veľké straty teplo sa vyskytuje prostredníctvom:

Tepelné straty cez strechu a podlahy

Ako je známe, teplý vzduch stúpa vždy na vrchol, takže ohrieva nezateplenú strechu domu a stropy, cez ktoré nám uniká 25% tepla.

Na výrobu izolácia strechy domu a znížiť tepelné straty na minimum, je potrebné použiť izoláciu strechy s celkovou hrúbkou 200mm až 400mm. Technológiu zateplenia strechy domu je možné vidieť po zväčšení obrázku vpravo.

Tepelné straty cez steny

Mnohých zrejme napadne: prečo sú tepelné straty cez nezateplené steny domu (asi o 35 %) väčšie ako cez nezateplenú strechu domu, pretože všetok teplý vzduch stúpa hore?

Všetko je veľmi jednoduché. Po prvé, plocha steny je veľa väčšiu oblasť strechy a po druhé, rôzne materiály majú rozdielnu tepelnú vodivosť. Preto počas výstavby vidiecke domy, musíte sa postarať o izolácia stien domu. Na to je vhodná izolácia stien s celkovou hrúbkou 100 až 200 mm.

Pre správna izolácia steny domu musíte mať znalosti o technológii a špeciálny nástroj. Technológiu izolácie stien murovaného domu je možné vidieť po zväčšení obrázku vpravo.

Tepelné straty cez podlahy

Aj keď sa to môže zdať zvláštne, ale neizolované podlahy v dome odoberajú 10 až 15 % tepla (údaj môže byť viac, ak je váš dom postavený na hromadách). Je to spôsobené vetraním pod domom počas chladného zimného obdobia.

Aby sa minimalizovali tepelné straty zateplené podlahy v dome, izoláciu môžete použiť na podlahy s hrúbkou 50 až 100 mm. To bude stačiť na to, aby ste v chladnom zimnom období chodili naboso po podlahe. Technológiu domácej izolácie podlahy je možné vidieť po zväčšení obrázku vpravo.

Tepelné straty oknami

okno- možno je to práve ten prvok, ktorý je takmer nemožné izolovať, pretože. potom bude dom ako žalár. Jediná vec, ktorá sa dá urobiť pre zníženie tepelných strát až o 10%, je znížiť počet okien v návrhu, izolovať svahy a osadiť aspoň okná s dvojitým zasklením.

Tepelné straty dverami

Posledným prvkom v dizajne domu, cez ktorý uniká až 15 % tepla, sú dvere. Je to spôsobené neustálym otváraním vchodových dverí, ktorými neustále uniká teplo. Pre zníženie tepelných strát cez dvere na minimum sa odporúča osadiť dvojkrídlové dvere, utesniť ich tesniacou gumou a namontovať tepelné clony.

Výhody zatepleného domu

• Návratnosť v prvej vykurovacej sezóne
• Úspora na klimatizácii a vykurovaní domu
• V lete sa ochlaďte v interiéri
• Výborne dodatočná zvuková izolácia steny a podlahy, stropy a podlahy
• Ochrana konštrukcií domu pred zničením
• Zvýšený vnútorný komfort
• Kúrenie bude možné zapnúť oveľa neskôr

Výsledky izolácie súkromného domu

Je veľmi výhodné vykurovať dom a vo väčšine prípadov dokonca nevyhnutné, pretože toto je splatné veľká kvantita výhody oproti nezatepleným domom a umožní vám ušetriť váš rodinný rozpočet.

Po vykonaní externých a vnútorná izolácia doma, tvoj súkromný dom stáva sa ako termoska. V zime z nej teplo neutečie a v lete nepríde a všetky náklady na kompletné zateplenie fasády a strechy, pivnice a základov sa vrátia v priebehu jednej vykurovacej sezóny.

Pre optimálna voľba ohrievač pre domácnosť , odporúčame, aby ste si prečítali náš článok: Hlavné typy izolácie pre dom, ktorý podrobne rozoberá hlavné typy izolácie používané pri izolácii súkromného domu zvonka a zvnútra, ich výhody a nevýhody.

Video: Reálny projekt - kam ide teplo v dome

Prvým krokom pri organizácii vykurovania súkromného domu je výpočet tepelných strát. Účelom tohto výpočtu je zistiť, koľko tepla uniká von cez steny, podlahy, strechy a okná (všeobecný názov - obal budovy) počas najväčších mrazov v danej oblasti. Keď viete, ako vypočítať tepelné straty podľa pravidiel, môžete získať pomerne presný výsledok a začať s výberom zdroja tepla pomocou energie.

Základné vzorce

Na získanie viac či menej presného výsledku je potrebné vykonať výpočty podľa všetkých pravidiel, zjednodušená metóda (100 W tepla na 1 m² plochy) tu nebude fungovať. Celková tepelná strata budovy počas chladného obdobia pozostáva z 2 častí:

• tepelné straty cez uzavreté konštrukcie;
• straty energie na vykurovanie ventilačný vzduch.

Základný vzorec na výpočet spotreby tepelnej energie cez vonkajšie ploty je nasledovný:

Q \u003d 1 / R x (t v - t n) x S x (1+ ∑β). Tu:

• Q je množstvo tepla strateného konštrukciou jedného typu, W;
• R je tepelný odpor stavebného materiálu, m²°C / W;
• S je plocha vonkajšieho plotu, m²;
• t in - vnútorná teplota vzduchu, ° С;
• t n - väčšina nízka teplota životné prostredie, °С;
• β - dodatočné tepelné straty v závislosti od orientácie budovy.

Tepelný odpor stien alebo strechy budovy sa určuje na základe vlastností materiálu, z ktorého sú vyrobené, a hrúbky konštrukcie. Na tento účel sa používa vzorec R = δ / λ, kde:

• λ je referenčná hodnota tepelnej vodivosti materiálu steny, W/(m°C);
• δ je hrúbka vrstvy tohto materiálu, m.

Ak je stena postavená z 2 materiálov (napríklad tehla s izoláciou z minerálnej vlny), potom sa tepelný odpor vypočíta pre každý z nich a výsledky sa zosumarizujú. Vonkajšia teplota sa volí ako regulačné dokumenty, a podľa osobných pozorovaní, vnútorné - z nevyhnutnosti. Dodatočné tepelné straty sú koeficienty definované normami:

1. Keď je stena alebo časť strechy otočená na sever, severovýchod alebo severozápad, potom β = 0,1.
2. Ak je konštrukcia otočená na juhovýchod alebo západ, β = 0,05.
3. β = 0, keď vonkajší plot smeruje na juh alebo juhozápad.

Poradie výpočtu

Pre zohľadnenie všetkého tepla vychádzajúceho z domu je potrebné vypočítať tepelné straty miestnosti, každú zvlášť. Na tento účel sa vykonajú merania všetkých plotov susediacich s prostredím: stien, okien, striech, podláh a dverí.

Dôležitý bod: merania by sa mali vykonávať podľa vonku, zachytávanie rohov budovy, inak výpočet tepelnej straty domu dá podhodnotenú spotrebu tepla.

Okná a dvere sa merajú podľa otvoru, ktorý vyplnia.

Na základe výsledkov meraní sa vypočíta plocha každej štruktúry a dosadí sa do prvého vzorca (S, m²). Vkladá sa tam aj hodnota R získaná vydelením hrúbky plotu súčiniteľom tepelnej vodivosti stavebný materiál. V prípade nových kovoplastových okien vám hodnotu R vyžiada zástupca inštalatéra.

Ako príklad sa oplatí vypočítať tepelné straty cez obvodové steny z tehál s hrúbkou 25 cm s plochou 5 m² pri teplote okolia -25 ° C. Predpokladá sa, že teplota vo vnútri bude +20°C a rovina konštrukcie smeruje na sever (β = 0,1). Najprv musíte z referenčnej literatúry zobrať koeficient tepelnej vodivosti tehly (λ), rovná sa 0,44 W / (m ° C). Potom sa podľa druhého vzorca vypočíta odpor voči prenosu tepla tehlová stena 0,25 m:

R \u003d 0,25 / 0,44 \u003d 0,57 m² ° C / W

Na určenie tepelných strát miestnosti s touto stenou je potrebné všetky počiatočné údaje nahradiť prvým vzorcom:

Q \u003d 1 / 0,57 x (20 - (-25)) x 5 x (1 + 0,1) \u003d 434 W \u003d 4,3 kW

Ak má miestnosť okno, potom po výpočte jeho plochy by sa tepelné straty cez priesvitný otvor mali určiť rovnakým spôsobom. Rovnaké akcie sa opakujú pre podlahy, strechy a predné dvere. Na konci sú zhrnuté všetky výsledky, po ktorých môžete prejsť do ďalšej miestnosti.

Meranie tepla pre ohrev vzduchu

Pri výpočte tepelných strát budovy je dôležité vziať do úvahy množstvo tepelnej energie spotrebovanej vykurovacím systémom na ohrev vetracieho vzduchu. Podiel tejto energie dosahuje 30 % z celkových strát, preto je neprijateľné ju ignorovať. Tepelnú stratu vetraním doma môžete vypočítať pomocou tepelnej kapacity vzduchu pomocou obľúbeného vzorca z kurzu fyziky:

Q vzduch \u003d cm (t in - t n). v ňom:

• Q vzduch - teplo spotrebované vykurovacím systémom na vykurovanie privádzaný vzduch, W;
• t in a t n - rovnaké ako v prvom vzorci, ° С;
• m je hmotnostný prietok vzduchu vstupujúceho do domu zvonku, kg;
• c je tepelná kapacita zmesi vzduchu rovná 0,28 W / (kg ° С).

Tu sú známe všetky množstvá okrem hmotnostný prietok vzduch na vetranie. Aby ste svoju úlohu nekomplikovali, mali by ste súhlasiť s podmienkou, že vzdušné prostredie sa aktualizuje v celom dome 1 krát za hodinu. Potom nie je ťažké vypočítať objemový prietok vzduchu sčítaním objemov všetkých miestností a potom ho musíte previesť na objemový vzduch prostredníctvom hustoty. Keďže hustota vzduchovej zmesi sa mení s jej teplotou, musíte vziať primeranú hodnotu zo stola:

m = 500 x 1,422 = 711 kg/h

Zahriatie takejto masy vzduchu o 45 °C bude vyžadovať nasledujúce množstvo tepla:

Q vzduch \u003d 0,28 x 711 x 45 \u003d 8957 W, čo sa približne rovná 9 kW.

Na konci výpočtov sa výsledky tepelných strát vonkajšími krytmi spočítajú s tepelnými stratami vetraním, čo dáva celkovú tepelná záťaž na vykurovací systém budovy.

Prezentované spôsoby výpočtu je možné zjednodušiť, ak sa vzorce zadajú do programu Excel vo forme tabuliek s údajmi, výrazne to urýchli výpočet.