Теплопотери через ограждающие конструкции формула: Расчет теплопотерь дома через ограждающие конструкции

Содержание

Простой расчет теплопотерь зданий. |

Ниже приведен довольно простой расчет теплопотерь зданий, который, тем не менее, поможет достаточно точно определить мощность, требуемую для отопления Вашего склада, торгового центра или другого аналогичного здания.  Это даст возможность еще на стадии проектирования предварительно оценить стоимость отопительного оборудования и последующие затраты на отопление, и при необходимости скорректировать проект.

Куда уходит тепло? Тепло уходит через стены, пол, кровлю и окна. Кроме того тепло теряется при вентиляции помещений. Для вычисление теплопотерь через ограждающие конструкции используют формулу:

Q = S * T / R,

где

Q — теплопотери, Вт

S — площадь конструкции, м2

T — разница температур между внутренним и наружным воздухом, °C

R — значение теплового сопротивления конструкции, м2•°C/Вт

 

Схема расчета такая — рассчитываем теплопотери отдельных элементов, суммируем и добавляем потери тепла при вентиляции.

  Все.

 

Предположим мы хотим рассчитать потери тепла для объекта, изображенного на рисунке. Высота здания 5…6 м, ширина – 20 м, длинна – 40м, и тридцать окон размеров 1,5 х 1,4 метра. Температура в помещении 20 °С, внешняя температура -20 °С.

 

Считаем площади ограждающих конструкций:

пол: 20 м * 40 м = 800 м2

кровля: 20,2 м * 40 м = 808 м2

окна: 1,5 м * 1,4 м * 30 шт = 63 м2

стены: (20 м + 40 м + 20 м + 40м) * 5 м = 600 м2 + 20 м2 (учет скатной кровли) = 620 м2 – 63 м2 (окна) = 557 м2

 

Теперь посмотрим тепловое сопротивление используемых материалов.

Значение теплового сопротивления можно взять из таблицы тепловых сопротивлений или  вычислить исходя из значения коэффициента теплопроводности по формуле:

R = d / ?

где

R – тепловое сопротивление, (м2*К)/Вт

? – коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м2*К)

d – толщина материала, м

Значение коэффициентов теплопроводности для разных материалов можно посмотреть здесь.

 

пол: бетонная стяжка 10 см и минеральная вата плотностью 150 кг/м3. толщиной 10 см.

R (бетон) = 0.1 / 1,75  = 0,057 (м2*К)/Вт

R (минвата) = 0.1 / 0,037  = 2,7 (м2*К)/Вт

R (пола) = R (бетон) + R (минвата) = 0,057 + 2,7 = 2,76 (м2*К)/Вт

 

кровля: кровельные сэндвич панели из минеральной ваты толщиной 15 см

R (кровля) = 0.15 / 0,037  = 4,05 (м2*К)/Вт

 

окна:  значение теплового сопротивления окон зависит от вида используемого стеклопакета
R (окна) = 0,40 (м2*К)/Вт для однокамерного стекловакета 4–16–4  при ?T = 40 °С

стены: стеновые сэндвич панели из минеральной ваты толщиной 15 см
R (стены) = 0.15 / 0,037  = 4,05 (м2*К)/Вт

 

Посчитаем тепловые потери:

Q (пол) = 800 м2 * 20 °С / 2,76 (м2*К)/Вт = 5797 Вт = 5,8 кВт

Q (кровля) = 808 м2 * 40 °С / 4,05 (м2*К)/Вт = 7980 Вт = 8,0 кВт

Q (окна) = 63 м2 * 40 °С / 0,40 (м2*К)/Вт = 6300 Вт = 6,3 кВт

Q (стены) = 557 м2 * 40 °С / 4,05 (м2*К)/Вт = 5500 Вт = 5,5 кВт

Получаем, что суммарные теплопотери через ограждающие конструкции составят:

Q (общая) = 5,8 + 8,0 + 6,3 + 5,5 = 25,6 кВт / ч

 

Теперь о потерях на вентиляцию.

Для нагрева 1 м3 воздуха с температуры — 20 °С до + 20 °С потребуется 15,5 Вт.

Q(1 м3 воздуха) = 1,4 * 1,0 * 40 / 3,6 = 15,5 Вт,   здесь 1,4 – плотность воздуха (кг/м3), 1,0 – удельная теплоёмкость воздуха (кДж/(кг К)), 3,6 – коэффициент перевода в ватты.

Осталось определиться с количеством необходимого воздуха. Считается, что при  нормальном дыхании человеку нужно 7 м3 воздуха в час. Если Вы используете здание как склад и на нем работают 40 человек, то вам нужно нагревать 7 м3 * 40 чел = 280 м3 воздуха в час, на это потребуется 280 м3 * 15,5 Вт = 4340 Вт = 4,3 кВт. А если у Вас будет супермаркет и в среднем на территории находится 400 человек, то нагрев воздуха потребует 43 кВт.

 

Итоговый результат:

Для отопления предложенного здания необходима система отопления порядка 30 кВт/ч,  и система вентиляции производительностью 3000 м3 /ч с нагревателем мощность 45 кВт/ч.

Методика расчета теплопотерь для помещений



При расчете систем отопления для любых помещений основной целью является определение теплопотерь. Теплопотери — это тепло, бесцельно уходящее за пределы здания. Суммарные теплопотери складываются из основных и добавочных. Основные тепловые потери определяют путем суммирования утечек теплоты через ограждающие конструкции помещения. Добавочные же зависят от ориентации ограждающих конструкций по сторонам света, а также от расположения цеха на открытой местности, скорости ветра в данном географическом районе.

Теплопотери на стены

Расчет теплопотерь помещения через ограждающие конструкции производится по формуле:

(1)

Где:

Q — дополнительные и основное теплопотери, Вт

А — расчетная площадь ограждающих конструкций,

К — коэффициент теплопередачи отдельного ограждения,

— температура помещения, °С

— температура наружного воздуха для холодного периода года, °С

В — добавочные потери теплоты в долях от основных потерь, Вт

n — коэффициент учета положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху

Коэффициент К определяется по форуме:

(2)

Где:

— коэффициент теплоотдачи со стороны наружного пространства,

— коэффициент теплоотдачи со стороны внутреннего помещения,

— толщина ограждающей конструкции, м

— теплопроводность ограждающей конструкции

Определение коэффициентов  происходит по формуле:

(3)

Где:

Nu — число Нуссельта

— теплопроводность воздуха

l — длина характерного участка, м

Число Нуссельта находится по следующей формуле:

(4)

Где:

Re — критерий Рейнольдса

Pr — число Прандтля

Критерий Re задается формулой:

(5)

Где:

W — скорость среды,

 — кинематическая вязкость

l — длина участка, м

Коэффициент теплоотдачи для внутренней поверхности принимаем из СП 50.13330.2012.

Теплопотери со стороны грунта

Необходимо найти коэффициент теплоотдачи со стороны грунта

(6)

Где:

— теплопроводность материала

— толщина фундамента, м

— глубина заложения фундамента, м

Теплопотери воконные заполнения

Нахождение теплопотерь в оконные заполнения находятся по формуле 1. Для расчетов необходимо знать следующие параметры: количество камер и переплетов, наличие покрытия и заполнение газом. Приведенное сопротивление теплопередаче для выбранных окон представлено в СП 23–101–2004.

Теплопотери на двери

При расчете заполнения дверных проемов необходимо учитывать добавку на врывание холодного воздуха через наружные двери, не оборудованные воздушными или воздушно-тепловыми завесами, при открывании их на короткие периоды времени. Эта добавка относится к теплопотерям дверей и учитывает потребность в расходе тепла на подогрев врывающегося через открытые двери наружного воздуха.

Перечисленные добавки не учитываются, если двери являются летними или запасными, т. е. не открываются постоянно.

В промышленных зданиях врывание холодного воздуха через ворота при открывании их в общей сложности не более чем на 15 мин в смену учитывается тем, что теплопотери через ворота утраиваются. При большом времени открытия ворот врывание холодного воздуха должно локализоваться путем устройства специальных воздушных завес или тамбуров.

Инфильтрация воздуха через ограждающие конструкции

Инфильтрация — это перемещение воздуха через ограждающие конструкции из окружающей среды в помещения за счет ветрового и теплового напоров, формируемых разностью температур и перепадом давления воздуха снаружи и внутри помещений.

Она происходит через небольшие щели в дверных и оконных рамах. Воздух поступает в помещение также из неотапливаемых частей здания — чердаков, подвалов и так далее. Он проникает через отверстия в стенах, полах и потолках, таких как трещины в местах сопряжения двух стен или стены и потолка.

Для определения количества фильтрующегося воздуха через окна и стены необходимо найти разность давлений воздуха на наружной и внутренней стороне ограждающей конструкции:

Где

H — высота здания, м

— высота расчетной конструкции от уровня земли, м

— плотность воздуха на наружной поверхности, которая определяется по формуле:

— Плотность воздуха на внутренней поверхности, определяемая по формуле:

g — ускорение свободного падения,

— скорость ветра в январе,

- аэродинамические коэффициенты, 0.8 и -0.6 соответственно

k — коэффициент учета изменений давлений ветра, 0.58

— условно-постоянное давление воздуха, которое находится по формуле:

Расход инфильтрующегося воздуха через ограждения находится по формуле:

Где

— сопротивление воздухопроницанию, которое находится из формулы:

Где:

— разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций

— 10 Па — разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях светопрозрачных ограждающих конструкций, при которой экспериментально определяется сопротивление воздухопроницанию конструкций выбранного типа

— поперечная воздухопроницаемость

Литература:

  1. Михайлов Федор Семенович ОТОПЛЕНИЕ И ОСНОВЫ ВЕНТИЛЯЦИИ — М.: Стройиздат, 1972
  2. СНиП 3.05.04–85 Наружние сети и канализация.
  3. СНиП 23–02–2003 Тепловая защита зданий.
  4. СНиП 41–01–2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование
  5. СП 23–101–2004 Проектирование тепловой защиты зданий.

Основные термины (генерируются автоматически): внутренняя поверхность, коэффициент теплоотдачи, ограждающая конструкция, разность давлений воздуха, теплопотеря, формула, холодный воздух, наружный воздух, Плотность воздуха, скорость ветра.

Расчет теплопотерь: калькулятор, формулы, пример, таблица

Обеспечение того или иного пространства здания теплом достигается с помощью установки соответствующего оборудования. В зависимости от типа здания, это могут быть разные приборы и обогреватели. Так, например, в частном доме чаще всего используются небольшие одно- или двухконтурные газовые котлы, которые могут быть напольными или настенными. В некоторых отдельных домах и по сей день встречаются такие нагревательные сооружения, как дровяные печи или печи-буржуйки. Конечно же, это бывает очень редко, но все-таки эти обогреватели, которые в течение нескольких сотен лет позволяли людям обеспечивать тепло в домах, и сейчас на должном уровне выполняют свои прямые функции. Что же касается производственных предприятий, то на них довольно широкое применение получили так называемые «воздушные пушки», которые, благодаря встроенному вентилятору, разгоняют по всему помещению нагретый до определенной температуры воздух, а в теплое время года они способны выполнять функции кондиционера и вентилятора (достаточно лишь отключить нагревательный элемент).

Напольный котел отопления устанавливают в отдельное помещение.

Помимо этих приспособлений, на крупных предприятиях по созданию и производству каких-то промышленных или продуктовых товаров используется паровое отопление. Оно заключается в том, что образующийся в процессе производства пар не отправляется на прямую в атмосферу через отводящую трубу, а направляется по трубам, расположенным по всему периметру здания. Этот способ позволяет экономить средства на оплате за электроэнергию или за магистральный газ. Помимо всего прочего, это замечательный способ уменьшить масштабы негативного влияния продуктов человеческой деятельности на окружающую среду. Конечно же, по сравнению с отопительным оборудованием прошлого поколения, техника сейчас оказывается на несколько шагов впереди, но теплопотери остаются на достаточно критическом уровне. Именно поэтому необходимо не только осуществлять систематический расчет теплопотерь здания, но и предпринимать некоторые попытки для того, чтобы эти показатели снижались.

Как проводятся расчеты тепловых потерь?

Процесс теплопотерь дома.

Независимо от того, в каком здании или помещении проводится замер теплопотерь, они в большинстве своем связаны с тем, что нагретый воздух выходит из помещения через разнообразные ограждающие конструкции. К ним относятся стены, потолки, полы, окна, двери и многое другое. Помимо этого, здесь еще следует назвать такой фактор, как необходимость нагревать тот воздух, который просачивается в помещение через всевозможные зазоры и неплотные соединения опять-таки между ограждающими конструкциями. Таким образом, для того чтобы избежать теплопотерь, необходимо произвести их расчет и потом уже попытаться наметить основные этапы работы по преодолению данной ситуации.

Методика расчета теплопотерь помещений и порядок его выполнения

Схема утепление входных дверей.

Все потери помещениями различных типов тепла складываются из теплопотерь, происходящих через разнообразные ограждающие конструкции, например, стены, окна, перегородки, перекрытия или полы, и из расходования тепла на процесс нагревания воздуха, который попадает внутрь здания через неплотно защищенные сооружения, присутствующие в конструкции данного рассматриваемого помещения. Иногда в некоторых промышленных зданиях случаются и другие варианты возможной потери тепла, природу которых можно связать только с практической деятельностью предприятия и условиями, в которых происходит непосредственная деятельность этой организации.

В любом случае учет теплопотерь необходимо производить для всех конструкций ограждающего типа, которые присутствуют в отапливаемом помещении.

При этом не обязательно учитывать потери тепла, которые осуществляются через внутренние конструкции, если разность их температуры с температурой в соседних помещениях не превышает 3 градусов по Цельсию.
Как рассчитать теплопотери здания сквозь ограждающие конструкции?

Формулы расчета теплопотерь.

Для этой цели существует следующая формула: Qогр = F (tвн – tнБ) (1 + Σ β ) n / Rо

В которой, tнБ – это температура воздуха снаружи, измеряемая градусами по Цельсию;

tвн – температура внутри помещения, мера измерения которой тоже – градус по Цельсию;

далее за F принимается площадь всех защитных сооружений, в квадратных метрах;

n – коэффициент, учитывающий положение ограждений или защитных сооружений внутри здания, то есть положение внешней поверхности этих объектов по отношению к наружному воздуху;

под β подразумеваются добавочные теплопотери, рассчитанные в некоторых долях от основных потерь тепла;

Rо – это сопротивление процессу передачи тепла, измеряемое в отношении произведения кв. метров на градусы по Цельсию к Вт.

Сопротивление обычно тоже находится по формуле Rо = 1/ αв + Σ ( δі / λі ) + 1/ αн + Rв.п. Здесь за αв берется коэффициент восприятия тепла внутренней поверхностью имеющихся ограждений, мера измерения этого компонента – отношение Вт к произведению метра в квадрате на градус по Цельсию;

λі – это расчетный коэффициент теплопроводности для используемого материала одного слоя конструкции;

δі – толщина одного слоя материала;

αн – коэффициент отдачи тепла ограждением;

Rв.n – термосопротивление внутри воздушной замкнутой прослойки;

Коэффициенты αн и αв в некоторых случаях имеют постоянные значения, как и значение λі, которое указано в специальных справочниках;

δі – величина, которую назначают дополнительно, согласно заданию, и определить ее можно только по чертежам конструкций ограждений;

Коэффициенты восприятия тепла αв для внутренней поверхности стен, полов и потолков равна 8,7 кв.м׺С/Вт. Обозначаемый символом αн коэффициент теплоотдачи наружных стен и перекрытий, над которыми нет чердака, равен 23. В случае же с имеющимися в конструкции здания чердаками и подвалами этот коэффициент снижается практически вдвое, равняясь таким образом, 12 кв.м׺С/Вт.

Вернуться к оглавлению

Добавочные тепловые потери через окна и двери

Крайне редко прибегают к технологии подсчета потерь тепла через двери или окна, поэтому удобнее воспользоваться приведенными в справочных материалах данными. Согласно им, через двери, окна и стены, ориентированные на северные стороны, наблюдаются потери тепла в 0,1 β. Если же окна, стены и двери смотрят на запад или юго-восток, то теплопотери уменьшаются и равны 0,05 β

Вернуться к оглавлению

Расчет расходов тепла на нагревание попадающего снаружи воздуха

Добавочные теплопотери.

Существует два общепринятых для этого случая типа расчетов. Посредством первого можно определить расход энергии Qі, уходящей на нагревание воздуха, проникнувшего извне через вентиляционную вытяжку. Второй же расчет помогает определить расход тепловой энергии на подогрев воздуха извне, проникающего внутрь помещения через неплотно установленные ограждения.

Определяем Qі по формуле 0,28 L ρн с (tвн – tнБ) (1),

в которой L, м3 на 1 час, представляет собой расход выходящего наружу воздуха;

с – это удельная величина тепловой емкости воздуха, измеряемая в кДж;

ρн – это плотность наружного воздуха, кг/м3.

Вернуться к оглавлению

Расчет тепловых потерь частного дома

Достаточно часто происходит так, что, еще до того как вы поселитесь в новом доме, в нем остается всего-навсего доработать какие-то мелочи своими собственными руками или же, наоборот, приходится обращаться за помощью профессионалов, для того чтобы сделать то, что вы оставили на последнюю очередь. И в первом, и во втором случае проблему необходимо решить как можно скорее, но разница заключается в том, что, до того как приступить к реализации какой-то серьезной задачи, нередко требуется провести мероприятия подготовительного характера. Так, например, если у вас еще не проведено отопление, то сначала нужно будет провести расчет тепловых потерь и только потом определяться с тем, какая отопительная система будет подходящей в вашем конкретном случае.

Для того чтобы осуществить намеченное мероприятие, необходимо определиться с тем, через что именно в частном доме может выходить тепло. Самый первый ответ, который приходит на ум, связан, конечно же, с дверью. Еще бы, ведь именно она является той частью, которая не только стоит на границе улицы и дома, но и находится в открытом состоянии очень часто. И если в весенний или летний период данное ее положение становится всего-навсего причиной проникновения в дом комаров, мух и каких-то других мелких (порой и крупных) насекомых, то осенью, зимой и ранней весной результаты данных действий намного серьезнее: за несколько секунд выхолаживается одна комната, а если учесть, что в дом не только приходят, но из него еще и выходят, то, как минимум, раз в день дверь открывается на 2-3 минуты. И если в квартирах более быстрому остыванию внутренней температуры помещения препятствует подъезд, то в частном доме такой защиты нет.

Итак, с дверью разобрались, здесь ничего нового мы не узнали, а лишь подтвердили лишний раз правоту своих догадок и подозрений. Далее представляем список частей здания, виновных в тепловых потерях:

  • стены;
  • окна;
  • потолок;
  • чердачное покрытие или крыша;
  • пол на первом или на цокольном этаже;
  • вентиляционная система.

Вернуться к оглавлению

Теплопотери и их расчет на примере двухэтажного здания

Сравнение расходов на отопление зданий разной формы.

Итак, возьмем для примера небольшой домик с двумя этажами, утепленный по кругу. Коэффициент сопротивления теплопередаче у стен (R) при этом будет в среднем равен трем. Здесь учитывается то, что к основной стене уже прикреплена теплоизоляция из пеноплекса или из пенопласта, толщиной около 10 см. У пола данный показатель окажется чуть меньше, 2,5, так как утеплителя под отделочным материалом нет. Что касается кровельного покрытия, то здесь коэффициент сопротивления достигает 4,5-5 благодаря тому, что утеплен чердак с помощью стекловаты или минеральной ваты.

Кроме того, что вы определите то, насколько способны те или иные интерьерные элементы противиться естественному процессу улетучивания и охлаждения теплого воздуха, нужно будет определиться с тем, каким именно способом это происходит. Возможно несколько вариантов: испарение, излучение или конвекция. Помимо них, существуют и другие возможности, но к частному жилому помещению они не относятся. При этом, осуществляя расчеты теплопотерь в доме, не нужно будет учитывать, что время от времени температура внутри помещения может повышаться от того, что сквозь окно солнечные лучи нагреют воздух на несколько градусов. Не стоит в данном процессе ориентироваться еще и на то, что дом стоит в каком-то особом положении по отношению к сторонам света.

Для того чтобы определить то, насколько серьезными являются теплопотери, достаточно провести расчет данных показателей в самых населенных комнатах. Наиболее точный расчет предполагает следующее. Сначала нужно подсчитать общую площадь всех стен в комнате, затем из данной суммы нужно вычесть площадь всех расположенных в этой комнате окон и, учитывая площадь кровли и пола, рассчитать теплопотери. Это возможно осуществить с помощью формулы:

dQ=S*(t внутри – t уличная)/R

Так, например, если площадь стен у вас равна 200 кв. метрам, температура в помещении – 25ºС, а на улице – минус 20ºС, то стены потеряют приблизительно 3 киловатта тепла за каждый час. Аналогично осуществляется и расчет теплопотерь всех остальных составляющих. После этого их остается лишь суммировать и у вас получится, что комната с 1 окном потеряет в час около 14 киловатт тепла. Итак, это мероприятие производится до монтажа отопительной системы по специальной формуле.

Расчет теплопотерь дома с примером

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.

Разновидности теплопотерь

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.

Базальтовый утеплитель – популярный теплоизолятор, но ходят слухи о его вреде для здоровья человека. Базальтовый утеплитель – вредность и экологическая безопасность.

Как правильно утеплить стены квартиры изнутри без вреда для конструкции здания, читайте тут.

Холодная кровля мешает создать уютную мансарду. В статье вы узнаете, как утеплить потолок под холодной крышей и какие материалы самые эффективные.

Расчет теплопотерь

Вот как следует производить вычисления:

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 +7 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.

Пример расчета теплопотерь дома

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.

Теплопотери через вентиляцию

Определяем объем воздуха в помещении (для упрощения расчета толщина стен не учитывается):

V = 10х10х7 = 700 куб. м.

Принимая кратность воздухообмена Кв = 1, определяем теплопотери:

Qв = (700 * 1 / 3600) * 1,2047 * 1005 * (23 – (-25)) = 11300 Вт.

Вентиляция в доме

Теплопотери через канализацию

С учетом того, что жильцы потребляют 15 куб. м воды в месяц, а расчетный период составляет 6 мес., теплопотери через канализацию составят:

Qк = (15 * 6 * 1000 * 4183 * 23) / 3 600 000 = 2405 кВт*ч

Если вы не живете в дачном домике зимой, в межсезонье или в холодное лето необходимо все равно его обогревать. Электрическое отопление дачного дома в данном случае бывает самым целесообразным.

О причинах падения давления в системе отопления вы можете почитать в этом материале. Устранение неполадок.

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.

Видео на тему

Расчет теплопотерь стены. Расчет теплопотерь дома через ограждающие конструкции и инженерные коммуникации


Расчет теплопотерь дома с примером

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.

Разновидности теплопотерь

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.

Базальтовый утеплитель — популярный теплоизолятор, но ходят слухи о его вреде для здоровья человека. Базальтовый утеплитель — вредность и экологическая безопасность.

Как правильно утеплить стены квартиры изнутри без вреда для конструкции здания, читайте тут.

Холодная кровля мешает создать уютную мансарду. В статье вы узнаете, как утеплить потолок под холодной крышей и какие материалы самые эффективные.

Расчет теплопотерь

Вот как следует производить вычисления:

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 +7 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.

Пример расчета теплопотерь дома

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.

Теплопотери через вентиляцию

Определяем объем воздуха в помещении (для упрощения расчета толщина стен не учитывается):

V = 10х10х7 = 700 куб. м.

Принимая кратность воздухообмена Кв = 1, определяем теплопотери:

Qв = (700 * 1 / 3600) * 1,2047 * 1005 * (23 – (-25)) = 11300 Вт.

Вентиляция в доме

Теплопотери через канализацию

С учетом того, что жильцы потребляют 15 куб. м воды в месяц, а расчетный период составляет 6 мес., теплопотери через канализацию составят:

Qк = (15 * 6 * 1000 * 4183 * 23) / 3 600 000 = 2405 кВт*ч

Если вы не живете в дачном домике зимой, в межсезонье или в холодное лето необходимо все равно его обогревать. Электрическое отопление дачного дома в данном случае бывает самым целесообразным.

О причинах падения давления в системе отопления вы можете почитать в этом материале. Устранение неполадок.

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.

Видео на тему

microklimat.pro

Простой расчет теплопотерь зданий. |

Ниже приведен довольно простой расчет теплопотерь зданий, который, тем не менее, поможет достаточно точно определить мощность, требуемую для отопления Вашего склада, торгового центра или другого аналогичного здания.  Это даст возможность еще на стадии проектирования предварительно оценить стоимость отопительного оборудования и последующие затраты на отопление, и при необходимости скорректировать проект.

Куда уходит тепло? Тепло уходит через стены, пол, кровлю и окна. Кроме того тепло теряется при вентиляции помещений. Для вычисление теплопотерь через ограждающие конструкции используют формулу:

Q = S * T / R,

где

Q – теплопотери, Вт

S – площадь конструкции, м2

T – разница температур между внутренним и наружным воздухом, °C

R – значение теплового сопротивления конструкции, м2•°C/Вт

 

Схема расчета такая – рассчитываем теплопотери отдельных элементов, суммируем и добавляем потери тепла при вентиляции.  Все.

 

Предположим мы хотим рассчитать потери тепла для объекта, изображенного на рисунке. Высота здания 5…6 м, ширина – 20 м, длинна – 40м, и тридцать окон размеров 1,5 х 1,4 метра. Температура в помещении 20 °С, внешняя температура -20 °С.

 

Считаем площади ограждающих конструкций:

пол: 20 м * 40 м = 800 м2

кровля: 20,2 м * 40 м = 808 м2

окна: 1,5 м * 1,4 м * 30 шт = 63 м2

стены: (20 м + 40 м + 20 м + 40м) * 5 м = 600 м2 + 20 м2 (учет скатной кровли) = 620 м2 – 63 м2 (окна) = 557 м2

 

Теперь посмотрим тепловое сопротивление используемых материалов.

Значение теплового сопротивления можно взять из таблицы тепловых сопротивлений или  вычислить исходя из значения коэффициента теплопроводности по формуле:

R = d / ?

где

R – тепловое сопротивление, (м2*К)/Вт

? – коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м2*К)

d – толщина материала, м

Значение коэффициентов теплопроводности для разных материалов можно посмотреть здесь.

 

пол: бетонная стяжка 10 см и минеральная вата плотностью 150 кг/м3. толщиной 10 см.

R (бетон) = 0.1 / 1,75  = 0,057 (м2*К)/Вт

R (минвата) = 0.1 / 0,037  = 2,7 (м2*К)/Вт

R (пола) = R (бетон) + R (минвата) = 0,057 + 2,7 = 2,76 (м2*К)/Вт

 

кровля: кровельные сэндвич панели из минеральной ваты толщиной 15 см

R (кровля) = 0.15 / 0,037  = 4,05 (м2*К)/Вт

 

окна:  значение теплового сопротивления окон зависит от вида используемого стеклопакетаR (окна) = 0,40 (м2*К)/Вт для однокамерного стекловакета 4–16–4  при ?T = 40 °С

стены: стеновые сэндвич панели из минеральной ваты толщиной 15 смR (стены) = 0.15 / 0,037  = 4,05 (м2*К)/Вт

 

Посчитаем тепловые потери:

Q (пол) = 800 м2 * 20 °С / 2,76 (м2*К)/Вт = 5797 Вт = 5,8 кВт

Q (кровля) = 808 м2 * 40 °С / 4,05 (м2*К)/Вт = 7980 Вт = 8,0 кВт

Q (окна) = 63 м2 * 40 °С / 0,40 (м2*К)/Вт = 6300 Вт = 6,3 кВт

Q (стены) = 557 м2 * 40 °С / 4,05 (м2*К)/Вт = 5500 Вт = 5,5 кВт

Получаем, что суммарные теплопотери через ограждающие конструкции составят:

Q (общая) = 5,8 + 8,0 + 6,3 + 5,5 = 25,6 кВт / ч

 

Теперь о потерях на вентиляцию.

Для нагрева 1 м3 воздуха с температуры – 20 °С до + 20 °С потребуется 15,5 Вт.

Q(1 м3 воздуха) = 1,4 * 1,0 * 40 / 3,6 = 15,5 Вт,   здесь 1,4 – плотность воздуха (кг/м3), 1,0 – удельная теплоёмкость воздуха (кДж/(кг К)), 3,6 – коэффициент перевода в ватты.

Осталось определиться с количеством необходимого воздуха. Считается, что при  нормальном дыхании человеку нужно 7 м3 воздуха в час. Если Вы используете здание как склад и на нем работают 40 человек, то вам нужно нагревать 7 м3 * 40 чел = 280 м3 воздуха в час, на это потребуется 280 м3 * 15,5 Вт = 4340 Вт = 4,3 кВт. А если у Вас будет супермаркет и в среднем на территории находится 400 человек, то нагрев воздуха потребует 43 кВт.

 

Итоговый результат:

Для отопления предложенного здания необходима система отопления порядка 30 кВт/ч,  и система вентиляции производительностью 3000 м3 /ч с нагревателем мощность 45 кВт/ч.

www.econel.ru

Как рассчитать теплопотери дома: особенности, рекомендации и программа

Безусловно, основные очаги теплопотери в доме – двери и окна, но при просмотре картины через экран тепловизора легко увидеть, что это не единственные источники утечки. Тепло теряется и через неграмотно монтированную кровлю, холодный пол, не утепленные стены. Теплопотери дома сегодня рассчитываются при помощи специального калькулятора. Это позволяет подобрать оптимальный вариант отопления и провести дополнительные работы по утеплению строения. Интересно, что для каждого типа строений (из бруса, бревен, силикатного или керамического кирпича) уровень теплопотерь будет разным. Поговорим об этом подробнее.

Основы расчета теплопотерь

Контроль над теплопотерями систематично проводится только для помещений, отапливающихся в соответствии с сезоном. Помещения, не предназначенные для сезонного проживания, не подпадают под категорию зданий, поддающихся тепловому анализу. Программа теплопотери дома в этом случае не будет иметь практического значения.

Чтобы провести полный анализ, рассчитать теплоизоляционные материалы и подобрать систему отопления с оптимальной мощностью, необходимо обладать знаниями о реальной теплопотере жилища. Стены, крыша, окна и пол - не единственные очаги утечки энергии из дома. Большая часть тепла уходит из помещения через неправильно монтированные вентиляционные системы.

Факторы, влияющие на теплопотери

Основными факторами, влияющими на уровень теплопотерь, являются:

  • Высокий уровень перепада температур между внутренним микроклиматом помещения и температурой на улице.
  • Характер теплоизоляционных свойств ограждающих конструкций, к которым относятся стены, перекрытия, окна и др.

Величины измерения теплопотери

Ограждающие конструкции выполняют барьерную функцию для тепла и не позволяют ему свободно выходить наружу. Такой эффект объясняется теплоизоляционными свойствами изделий. Величина, использующаяся для измерения теплоизоляционных свойств, зовется теплопередающим сопротивлением. Такой показатель отвечает за отражение перепада значения температур при прохождении n-ого количества тепла через участок оградительных конструкций площадью 1 м2. Итак, разберемся с тем, как рассчитать теплопотери дома.

К основным величинам, необходимым для вычисления теплопотери дома, относятся:

  • q – величина, обозначающая количество тепла, уходящего из помещения наружу через 1 м2 барьерной конструкции. Измеряется в Вт/м2.
  • ∆T – разница между температурой в доме и на улице. Измеряется в градусах (оС).
  • R – сопротивление теплопередаче. Измеряется в °С/Вт/м² или °С·м²/Вт.
  • S – площадь здания или поверхности (используется по необходимости).

Формула расчета теплопотери

Программа теплопотери дома рассчитывается по специальной формуле:

R=∆T/q

Проводя расчет, помните, что для конструкций, состоящих из нескольких слоев, суммируется сопротивление каждого слоя. Итак, как рассчитать теплопотери каркасного дома, обложенного кирпичом снаружи? Сопротивление потере тепла будет равно сумме сопротивления кирпича и дерева с учетом воздушной прослойкой между слоями.

Важно! Обратите внимание, что расчет сопротивления проводится для самого холодного времени года, когда разница температур достигает своего пика. В справочниках и пособиях всегда указывается именно это опорное значение, использующееся для дальнейших расчетов.

Особенности расчета теплопотерь деревянного дома

Расчет теплопотерь дома, особенности которого при вычислении необходимо учитывать, проводится в несколько этапов. Процесс требует особого внимания и сосредоточенности. Вычислить теплопотери в частном доме по простой схеме можно так:

  • Определяют через стены.
  • Рассчитывают через оконные конструкции.
  • Через дверные проемы.
  • Производят расчет через перекрытия.
  • Вычисляют теплопотери деревянного дома через напольное покрытие.
  • Складывают полученные ранее значения.
  • Учитывая тепловое сопротивление и потерю энергии через вентиляцию: от 10 до 360%.

Для результатов пунктов 1-5 используется стандартная формула расчета теплопотери дома (из бруса, кирпича, дерева).

Важно! Теплосопротивление для оконных конструкций берется из СНИП ІІ-3-79.

Строительные справочники зачастую содержат информацию в упрощенной форме, то есть результаты расчета теплопотери дома из бруса приводятся для разных типов стен и перекрытий. Например, вычисляют сопротивление при разнице температур для нетипичных помещений: угловых и не угловых комнат, одно- и многоэтажных строений.

Необходимость расчета теплопотерь

Обустройство комфортного жилища требует строгого контроля процесса на каждом из этапов выполнения работ. Поэтому организацию системы отопления, которой предшествует выбор самого метода обогрева помещения, нельзя упускать из виду. Работая над возведением дома, немало времени придется уделить не только проектной документации, но и расчету теплопотери дома. Если в дальнейшем вы собираетесь работать в области проектирования, то инженерные навыки расчета теплопотерь вам точно пригодятся. Так почему бы не потренироваться выполнять эту работу на опыте и сделать подробный расчет теплопотерь для собственного дома.

Важно! Выбор способа и мощности системы отопления напрямую зависит от проведенных вами расчетов. Вычислив показатель теплопотери неверно, вы рискуете мерзнуть в холодное время или изнемогать от жары из-за чрезмерного обогрева помещения. Необходимо не только правильно выбрать прибор, но и определить количество батарей или радиаторов, способное обогреть одну комнату.

Оценка теплопотери на расчетном примере

Если у вас нет необходимости изучать расчет теплопотери дома подробно, остановимся на оценочном разборе и определении потери тепла. Иногда в процессе расчетов возникают погрешности, поэтому лучше прибавлять минимальное значение к предполагаемой мощности отопительной системы. Для того чтобы приступить к расчетам, необходимо знать показатель сопротивления стен. Он отличается в зависимости от типа материала, из которого изготовлена постройка.

Сопротивление (R) для домов из керамического кирпича (при толщине кладки в два кирпича – 51 см) равно 0,73 °С·м²/Вт. Минимальный показатель толщины при таком значении должен составлять 138 см. При использовании в качестве базового материала керамзитбетона (при толщине стены 30 см) R составляет 0,58 °С·м²/Вт при минимальной толщине в 102 см. В деревянном доме или постройке из бруса с толщиной стен в 15 см и уровнем сопротивления 0,83 °С·м²/Вт требуется минимальная толщина в 36 см.

Стройматериалы и их сопротивление теплопередаче

Опираясь на эти параметры, можно с легкостью проводить расчеты. Найти значения сопротивлений вы можете в справочнике. В строительстве чаще всего используются кирпич, сруб из бруса или бревен, пенобетон, деревянный пол, потолочные перекрытия.

Значения сопротивления теплопередаче для:

  • кирпичной стены (толщ. 2 кирпича) – 0,4;
  • сруба из бруса (толщ. 200 мм) – 0,81;
  • сруба из бревна (диаметром 200 мм) – 0,45;
  • пенобетона (толщ. 300 мм) – 0,71;
  • деревянного пола – 1,86;
  • перекрытия потолка – 1,44.

Исходя из поданной выше информации, можно сделать вывод, что для правильного расчета теплопотерь потребуется всего две величины: показатель перепада температур и уровень сопротивления теплопередаче. Например, дом сделан из дерева (бревна) толщиной 200 мм. Тогда сопротивление равно 0,45 °С·м²/ Вт. Зная эти данные, можно вычислить процент теплопотери. Для этого проводят операцию деления: 50/0,45=111,11 Вт/м².

Расчет теплопотери по площади выполняется так: теплопотери умножаются на 100 (111,11*100=11111 Вт). С учетом расшифровки величины (1 Вт=3600) полученное число умножаем на 3600 Дж/час: 11111*3600=39,999 МДж/час. Проведя такие простые математические операции, любой хозяин может узнать о теплопотерях своего дома за час.

Расчет теплопотери помещения в онлайн-режиме

В интернете есть множество сайтов, предлагающих услугу онлайн-расчета теплопотери здания в режиме реального времени. Калькулятор представляет собой программу со специальной формой для заполнения, куда вы введете свои данные и после автоматического проведения подсчета увидите результат – цифру, которая и будет означать количество выхода тепла из жилого помещения.

Жилое помещение – это постройка, в которой проживают в течение всего отопительного сезона. Как правило, дачные строения, где отопительная система работает периодически и по необходимости, к категории жилых строений не относятся. Чтобы провести переоснащение и достичь оптимального режима теплообеспечения, придется провести ряд работ и по необходимости увеличить мощность системы отопления. Такое переоснащение может затянуться на длительный период. В целом весь процесс зависит от конструктивных особенностей дома и показателей увеличения мощности системы отопления.

Многие даже не слышали о существовании такого понятия, как «теплопотери дома», и впоследствии, сделав конструктивно правильный монтаж отопительной системы, всю жизнь мучаются от недостатка или избытка тепла в доме, даже не догадываясь об истинной причине. Именно поэтому так важно учитывать каждую деталь при проектировании жилища, заниматься лично контролем и построением, чтобы в итоге получить качественный результат. В любом случае жилище, независимо от того, из какого материала оно строится, должно быть комфортным. А такой показатель, как теплопотеря строения жилого характера, поможет сделать пребывание дома еще приятнее.

fb.ru

Расчет теплопотерь: методики, формулы, пример

Обеспечение того или иного пространства здания теплом достигается с помощью установки соответствующего оборудования. В зависимости от типа здания, это могут быть разные приборы и обогреватели. Так, например, в частном доме чаще всего используются небольшие одно- или двухконтурные газовые котлы, которые могут быть напольными или настенными. В некоторых отдельных домах и по сей день встречаются такие нагревательные сооружения, как дровяные печи или печи-буржуйки. Конечно же, это бывает очень редко, но все-таки эти обогреватели, которые в течение нескольких сотен лет позволяли людям обеспечивать тепло в домах, и сейчас на должном уровне выполняют свои прямые функции. Что же касается производственных предприятий, то на них довольно широкое применение получили так называемые «воздушные пушки», которые, благодаря встроенному вентилятору, разгоняют по всему помещению нагретый до определенной температуры воздух, а в теплое время года они способны выполнять функции кондиционера и вентилятора (достаточно лишь отключить нагревательный элемент).

Напольный котел отопления устанавливают в отдельное помещение.

Помимо этих приспособлений, на крупных предприятиях по созданию и производству каких-то промышленных или продуктовых товаров используется паровое отопление. Оно заключается в том, что образующийся в процессе производства пар не отправляется на прямую в атмосферу через отводящую трубу, а направляется по трубам, расположенным по всему периметру здания. Этот способ позволяет экономить средства на оплате за электроэнергию или за магистральный газ. Помимо всего прочего, это замечательный способ уменьшить масштабы негативного влияния продуктов человеческой деятельности на окружающую среду. Конечно же, по сравнению с отопительным оборудованием прошлого поколения, техника сейчас оказывается на несколько шагов впереди, но теплопотери остаются на достаточно критическом уровне. Именно поэтому необходимо не только осуществлять систематический расчет теплопотерь здания, но и предпринимать некоторые попытки для того, чтобы эти показатели снижались.Как проводятся расчеты тепловых потерь?

Процесс теплопотерь дома.

Независимо от того, в каком здании или помещении проводится замер теплопотерь, они в большинстве своем связаны с тем, что нагретый воздух выходит из помещения через разнообразные ограждающие конструкции. К ним относятся стены, потолки, полы, окна, двери и многое другое. Помимо этого, здесь еще следует назвать такой фактор, как необходимость нагревать тот воздух, который просачивается в помещение через всевозможные зазоры и неплотные соединения опять-таки между ограждающими конструкциями. Таким образом, для того чтобы избежать теплопотерь, необходимо произвести их расчет и потом уже попытаться наметить основные этапы работы по преодолению данной ситуации.

Методика расчета теплопотерь помещений и порядок его выполнения

Схема утепление входных дверей.

Все потери помещениями различных типов тепла складываются из теплопотерь, происходящих через разнообразные ограждающие конструкции, например, стены, окна, перегородки, перекрытия или полы, и из расходования тепла на процесс нагревания воздуха, который попадает внутрь здания через неплотно защищенные сооружения, присутствующие в конструкции данного рассматриваемого помещения. Иногда в некоторых промышленных зданиях случаются и другие варианты возможной потери тепла, природу которых можно связать только с практической деятельностью предприятия и условиями, в которых происходит непосредственная деятельность этой организации.

В любом случае учет теплопотерь необходимо производить для всех конструкций ограждающего типа, которые присутствуют в отапливаемом помещении.

При этом не обязательно учитывать потери тепла, которые осуществляются через внутренние конструкции, если разность их температуры с температурой в соседних помещениях не превышает 3 градусов по Цельсию.Как рассчитать теплопотери здания сквозь ограждающие конструкции?

Формулы расчета теплопотерь.

Для этой цели существует следующая формула: Qогр = F (tвн — tнБ) (1 + Σ β ) n / Rо

В которой, tнБ — это температура воздуха снаружи, измеряемая градусами по Цельсию;

tвн — температура внутри помещения, мера измерения которой тоже — градус по Цельсию;

далее за F принимается площадь всех защитных сооружений, в квадратных метрах;

n — коэффициент, учитывающий положение ограждений или защитных сооружений внутри здания, то есть положение внешней поверхности этих объектов по отношению к наружному воздуху;

под β подразумеваются добавочные теплопотери, рассчитанные в некоторых долях от основных потерь тепла;

Rо — это сопротивление процессу передачи тепла, измеряемое в отношении произведения кв. метров на градусы по Цельсию к Вт.

Сопротивление обычно тоже находится по формуле Rо = 1/ αв + Σ ( δі / λі ) + 1/ αн + Rв.п. Здесь за αв берется коэффициент восприятия тепла внутренней поверхностью имеющихся ограждений, мера измерения этого компонента — отношение Вт к произведению метра в квадрате на градус по Цельсию;

λі — это расчетный коэффициент теплопроводности для используемого материала одного слоя конструкции;

δі — толщина одного слоя материала;

αн — коэффициент отдачи тепла ограждением;

Rв.n — термосопротивление внутри воздушной замкнутой прослойки;

Коэффициенты αн и αв в некоторых случаях имеют постоянные значения, как и значение λі, которое указано в специальных справочниках;

δі — величина, которую назначают дополнительно, согласно заданию, и определить ее можно только по чертежам конструкций ограждений;

Коэффициенты восприятия тепла αв для внутренней поверхности стен, полов и потолков равна 8,7 кв.м׺С/Вт. Обозначаемый символом αн коэффициент теплоотдачи наружных стен и перекрытий, над которыми нет чердака, равен 23. В случае же с имеющимися в конструкции здания чердаками и подвалами этот коэффициент снижается практически вдвое, равняясь таким образом, 12 кв.м׺С/Вт.

Вернуться к оглавлению

Добавочные тепловые потери через окна и двери

Крайне редко прибегают к технологии подсчета потерь тепла через двери или окна, поэтому удобнее воспользоваться приведенными в справочных материалах данными. Согласно им, через двери, окна и стены, ориентированные на северные стороны, наблюдаются потери тепла в 0,1 β. Если же окна, стены и двери смотрят на запад или юго-восток, то теплопотери уменьшаются и равны 0,05 β

Вернуться к оглавлению

Расчет расходов тепла на нагревание попадающего снаружи воздуха

Добавочные теплопотери.

Существует два общепринятых для этого случая типа расчетов. Посредством первого можно определить расход энергии Qі, уходящей на нагревание воздуха, проникнувшего извне через вентиляционную вытяжку. Второй же расчет помогает определить расход тепловой энергии на подогрев воздуха извне, проникающего внутрь помещения через неплотно установленные ограждения.

Определяем Qі по формуле 0,28 L ρн с (tвн — tнБ) (1),

в которой L, м3 на 1 час, представляет собой расход выходящего наружу воздуха;

с — это удельная величина тепловой емкости воздуха, измеряемая в кДж;

ρн — это плотность наружного воздуха, кг/м3.

Вернуться к оглавлению

Расчет тепловых потерь частного дома

Достаточно часто происходит так, что, еще до того как вы поселитесь в новом доме, в нем остается всего-навсего доработать какие-то мелочи своими собственными руками или же, наоборот, приходится обращаться за помощью профессионалов, для того чтобы сделать то, что вы оставили на последнюю очередь. И в первом, и во втором случае проблему необходимо решить как можно скорее, но разница заключается в том, что, до того как приступить к реализации какой-то серьезной задачи, нередко требуется провести мероприятия подготовительного характера. Так, например, если у вас еще не проведено отопление, то сначала нужно будет провести расчет тепловых потерь и только потом определяться с тем, какая отопительная система будет подходящей в вашем конкретном случае.

Для того чтобы осуществить намеченное мероприятие, необходимо определиться с тем, через что именно в частном доме может выходить тепло. Самый первый ответ, который приходит на ум, связан, конечно же, с дверью. Еще бы, ведь именно она является той частью, которая не только стоит на границе улицы и дома, но и находится в открытом состоянии очень часто. И если в весенний или летний период данное ее положение становится всего-навсего причиной проникновения в дом комаров, мух и каких-то других мелких (порой и крупных) насекомых, то осенью, зимой и ранней весной результаты данных действий намного серьезнее: за несколько секунд выхолаживается одна комната, а если учесть, что в дом не только приходят, но из него еще и выходят, то, как минимум, раз в день дверь открывается на 2-3 минуты. И если в квартирах более быстрому остыванию внутренней температуры помещения препятствует подъезд, то в частном доме такой защиты нет.

Итак, с дверью разобрались, здесь ничего нового мы не узнали, а лишь подтвердили лишний раз правоту своих догадок и подозрений. Далее представляем список частей здания, виновных в тепловых потерях:

  • стены;
  • окна;
  • потолок;
  • чердачное покрытие или крыша;
  • пол на первом или на цокольном этаже;
  • вентиляционная система.

Вернуться к оглавлению

Теплопотери и их расчет на примере двухэтажного здания

Сравнение расходов на отопление зданий разной формы.

Итак, возьмем для примера небольшой домик с двумя этажами, утепленный по кругу. Коэффициент сопротивления теплопередаче у стен (R) при этом будет в среднем равен трем. Здесь учитывается то, что к основной стене уже прикреплена теплоизоляция из пеноплекса или из пенопласта, толщиной около 10 см. У пола данный показатель окажется чуть меньше, 2,5, так как утеплителя под отделочным материалом нет. Что касается кровельного покрытия, то здесь коэффициент сопротивления достигает 4,5-5 благодаря тому, что утеплен чердак с помощью стекловаты или минеральной ваты.

Кроме того, что вы определите то, насколько способны те или иные интерьерные элементы противиться естественному процессу улетучивания и охлаждения теплого воздуха, нужно будет определиться с тем, каким именно способом это происходит. Возможно несколько вариантов: испарение, излучение или конвекция. Помимо них, существуют и другие возможности, но к частному жилому помещению они не относятся. При этом, осуществляя расчеты теплопотерь в доме, не нужно будет учитывать, что время от времени температура внутри помещения может повышаться от того, что сквозь окно солнечные лучи нагреют воздух на несколько градусов. Не стоит в данном процессе ориентироваться еще и на то, что дом стоит в каком-то особом положении по отношению к сторонам света.

Для того чтобы определить то, насколько серьезными являются теплопотери, достаточно провести расчет данных показателей в самых населенных комнатах. Наиболее точный расчет предполагает следующее. Сначала нужно подсчитать общую площадь всех стен в комнате, затем из данной суммы нужно вычесть площадь всех расположенных в этой комнате окон и, учитывая площадь кровли и пола, рассчитать теплопотери. Это возможно осуществить с помощью формулы:

dQ=S*(t внутри — t уличная)/R

Так, например, если площадь стен у вас равна 200 кв. метрам, температура в помещении — 25ºС, а на улице — минус 20ºС, то стены потеряют приблизительно 3 киловатта тепла за каждый час. Аналогично осуществляется и расчет теплопотерь всех остальных составляющих. После этого их остается лишь суммировать и у вас получится, что комната с 1 окном потеряет в час около 14 киловатт тепла. Итак, это мероприятие производится до монтажа отопительной системы по специальной формуле.

1poteply.ru

Теплопотери через пол и стены в грунт

Опубликовано 05 мая 2015
Рубрика: Теплотехника | 36 комментариев

/Обратите внимание!!! Статья дополнена P.S. (25.02.2016) и P.S. (08.01.2021)./

Несмотря на то, что теплопотери через пол большинства одноэтажных промышленных, административно-бытовых и жилых зданий редко превышают 15% от общих потерь тепла, а при увеличении этажности...

...порой не достигают и 5%, важность правильного решения задачи определения теплопотерь от воздуха первого этажа или подвала в грунт не теряет своей актуальности.

Особенно важно правильно рассчитать эти теплопотери для подвальных комнат (залов), где они могут составить все 100% для данного типа помещений!

В этой статье рассматриваются три варианта решения поставленной в заголовке задачи. Выводы — в конце статьи.

Считая потери тепла, всегда следует различать понятия «здание» и «помещение».

При выполнении расчета для всего здания преследуется цель — найти мощность источника и всей системы теплоснабжения.

При расчете тепловых потерь каждого отдельного помещения здания, решается задача определения мощности и количества тепловых приборов (батарей, конвекторов и т.д.), необходимых для установки в каждое конкретное помещение с целью поддержания заданной температуры внутреннего воздуха.

Воздух в здании нагревается за счет получения тепловой энергии от Солнца, внешних источников теплоснабжения через систему отопления и от разнообразных внутренних источников – от людей, животных, оргтехники, бытовой техники, ламп освещения, системы горячего водоснабжения.

Воздух внутри помещений остывает за счет потерь тепловой энергии через ограждающие конструкции строения, которые характеризуются термическими сопротивлениями, измеряемыми в м2·°С/Вт:

R=Σ(δii)

δi – толщина слоя материала ограждающей конструкции в метрах;

λi – коэффициент теплопроводности материала в Вт/(м·°С).

Ограждают дом от внешней среды потолок (перекрытие) верхнего этажа, наружные стены, окна, двери, ворота и пол нижнего этажа (возможно – подвала).

Внешняя среда – это наружный воздух и грунт.

Расчет потерь тепла строением выполняют при расчетной температуре наружного воздуха для самой холодной пятидневки в году в местности, где построен (или будет построен) объект!

Но, разумеется, никто не запрещает вам сделать расчет и для любого другого времени года.

Расчет в Excel теплопотерь через пол и стены, примыкающие к грунту по общепринятой зональной методике В.Д. Мачинского.

Температура грунта под зданием зависит в первую очередь от теплопроводности и теплоемкости самого грунта и от температуры окружающего воздуха в данной местности в течение года. Так как температура наружного воздуха существенно различается в разных климатических зонах, то и грунт имеет разную температуру в разные периоды года на разных глубинах в различных районах.

Для упрощения решения сложной задачи определения теплопотерь через пол и стены подвала в грунт вот уже более 80 лет успешно применяется методика разбиения площади ограждающих конструкций на 4 зоны.

Каждая из четырех зон имеет свое фиксированное сопротивление теплопередаче в м2·°С/Вт:

R1=2,1  R2=4,3  R3=8,6  R4=14,2 

Зона 1 представляет собой полосу на полу (при отсутствии заглубления грунта под строением)  шириной 2 метра, отмеренную от внутренней поверхности наружных стен вдоль всего периметра или (в случае наличия подпола или подвала) полосу той же шириной, отмеренную вниз по внутренним поверхностям наружных стен от кромки грунта.

Зоны 2 и 3 имеют также ширину 2 метра и располагаются за зоной 1 ближе к центру здания.

Зона 4 занимает всю оставшуюся центральную площадь.

На рисунке, представленном чуть ниже зона 1 расположена полностью на стенах подвала, зона 2 – частично на стенах и частично на полу, зоны 3 и 4 полностью находятся на полу подвала.

Если здание узкое, то зон 4 и 3 (а иногда и 2) может просто не быть.

Площадь пола зоны 1 в углах учитывается при расчете дважды!

Если вся зона 1 располагается на вертикальных стенах, то площадь считается по факту без всяких добавок.

Если часть зоны 1 находится на стенах, а часть на полу, то только угловые части пола учитываются дважды.

Если вся зона 1 располагается на полу, то посчитанную площадь следует при расчете увеличить на 2×2х4=16 м2 (для дома прямоугольного в плане, т.е. с четырьмя углами).

Если заглубления строения в грунт нет, то это значит, что H=0.

Ниже представлен скриншот программы расчета в Excel теплопотерь через пол и заглубленные стены для прямоугольных в плане зданий.

Площади зон F1, F2, F3, F4 вычисляются по правилам обычной геометрии. Задача громоздкая, требует часто рисования эскиза. Программа существенно облегчает решение этой задачи.

Общие потери тепла в окружающий грунт определяются по формуле в КВт:

QΣ=((F1+F)/R1+F2/R2+F3/R3+F4/R4)*(tвр-tнр)/1000

Пользователю необходимо лишь заполнить в таблице Excel значениями первые 5 строчек и считать внизу результат.

Для определения тепловых потерь в грунт помещений площади зон придется считать вручную и затем подставлять в вышеприведенную формулу.

На следующем скриншоте показан в качестве примера расчет в Excel теплопотерь через пол и заглубленные стены для правого нижнего (по рисунку) помещения подвала.

Сумма потерь тепла в грунт каждым помещением равна общим тепловым потерям в грунт всего здания!

На рисунке ниже показаны упрощенные схемы типовых конструкций полов и стен.

Пол и стены считаются неутепленными, если коэффициенты теплопроводности материалов (λi), из которых они состоят, больше 1,2 Вт/(м·°С).

Если пол и/или стены утеплены, то есть содержат в составе слои с λ<1,2 Вт/(м·°С), то сопротивление рассчитывают для каждой зоны отдельно по формуле:

Rутепл i=Rнеутепл i+Σ(δjj)

Здесь δj – толщина слоя утеплителя в метрах.

Для полов на лагах сопротивление теплопередаче вычисляют также для каждой зоны, но по другой формуле:

Rна лагах i=1,18*(Rнеутепл i+Σ(δjj))

Расчет тепловых потерь в MS Excel через пол и стены, примыкающие к грунту по методике профессора А.Г. Сотникова.

Очень интересная методика для заглубленных в грунт зданий изложена в статье «Теплофизический расчет теплопотерь подземной части зданий». Статья вышла в свет в 2010 году в №8 журнала «АВОК» в рубрике «Дискуссионный клуб».

Тем, кто хочет понять смысл написанного далее, следует прежде обязательно изучить вышеназванную статью.

А.Г. Сотников, опираясь в основном на выводы и опыт других ученых-предшественников, является одним из немногих, кто почти за 100 лет попытался сдвинуть с мертвой точки тему, волнующую многих теплотехников. Очень импонирует его подход с точки зрения фундаментальной теплотехники. Но сложность правильной оценки температуры грунта и его коэффициента теплопроводности при отсутствии соответствующих изыскательских работ несколько сдвигает методику А.Г. Сотникова в теоретическую плоскость, отдаляя от практических расчетов. Хотя при этом, продолжая опираться на зональный метод В.Д. Мачинского, все просто слепо верят результатам и, понимая общий физический смысл их возникновения, не могут определенно быть уверенными в полученных числовых значениях.

В чем смысл методики профессора А.Г. Сотникова? Он предлагает считать, что все теплопотери через пол заглубленного здания «уходят» в глубь планеты, а все потери тепла через стены, контактирующие с грунтом, передаются в итоге на поверхность и «растворяются» в воздухе окружающей среды.

Это похоже отчасти на правду (без математических обоснований) при наличии достаточного заглубления пола нижнего этажа, но при заглублении менее 1,5…2,0 метров возникают сомнения в правильности постулатов…

Несмотря на все критические замечания, сделанные в предыдущих абзацах, именно развитие алгоритма профессора А.Г. Сотникова видится весьма перспективным.

Выполним расчет в Excel теплопотерь через пол и стены в грунт для того же здания, что и в предыдущем примере.

Записываем в блок исходных данных размеры подвальной части здания и расчетные температуры воздуха.

Далее необходимо заполнить характеристики грунта. В качестве примера возьмем песчаный грунт и впишем в исходные данные его коэффициент теплопроводности и температуру на глубине 2,5 метров в январе. Температуру и коэффициент теплопроводности грунта для вашей местности можно найти в Интернете.

Стены и пол выполним из железобетона (λ=1,7 Вт/(м·°С)) толщиной 300мм (δ=0,3 м) с термическим сопротивлением R=δ/λ=0,176 м2·°С/Вт.

И, наконец, дописываем в исходные данные значения коэффициентов теплоотдачи на внутренних поверхностях пола и стен и на наружной поверхности грунта, соприкасающегося с наружным воздухом.

Программа выполняет расчет в Excel по нижеприведенным формулам.

Площадь пола:

Fпл=B*A

Площадь стен:

Fст=2*h*(B+A)

Условная толщина слоя грунта за стенами:

δусл=f(h/H)

Термосопротивление грунта под полом:

R17=(1/(4*λгр)*(π/Fпл)0,5

Теплопотери через пол:

Qпл=Fпл*(tвtгр)/(R17+Rпл+1/αв)

Термосопротивление грунта за стенами:

R27=δуслгр

Теплопотери через стены:

Qст=Fст*(tвtн)/(1/αн+R27+Rст+1/αв)

Общие теплопотери в грунт:

QΣ=Qпл+Qст

Замечания и выводы.

Теплопотери здания через пол и стены в грунт, полученные по двум различным методикам существенно разнятся. По алгоритму А.Г. Сотникова значение QΣ=16,146 КВт, что почти в 5 раз больше, чем значение по общепринятому «зональному» алгоритму — QΣ=3,353 КВт!

Дело  в том, что приведенное термическое сопротивление грунта между заглубленными стенами и наружным воздухом R27=0,122 м2·°С/Вт явно мало и навряд ли соответствует действительности. А это значит, что условная толщина грунта δусл определяется не совсем корректно!

К тому же «голый» железобетон стен, выбранный мной в примере — это тоже совсем нереальный для нашего времени вариант.

Внимательный читатель статьи А.Г. Сотникова найдет целый ряд ошибок, скорее не авторских, а возникших при наборе текста. То в формуле (3) появляется множитель 2 у λ, то в дальнейшем исчезает. В примере при расчете R17 нет после единицы знака деления. В том же примере при расчете потерь тепла через стены подземной части здания площадь зачем-то делится на 2 в формуле, но потом не делится при записи значений… Что это за неутепленные стены и пол в примере с Rст=Rпл=2 м2·°С/Вт? Их толщина должна быть в таком случае минимум 2,4 м! А если стены и пол утепленные, то, вроде, некорректно сравнивать эти теплопотери с вариантом расчета по зонам для неутепленного пола.

Но самый главный вопрос автору (или редакции журнала) касается формулы (3) и графика:

R27=δусл/(2*λгр)=К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2)))

Насчет вопроса, относительно присутствия множителя 2 у λгр было уже сказано выше.

Я поделил полные эллиптические интегралы друг на друга. В итоге получилось, что на графике в статье показана функция при λгр=1:

 δусл= (½)*К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2)))

Но математически правильно должно быть:

δусл= 2*К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2)))

или, если множитель 2 у λгр не нужен:

δусл= 1*К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2)))

Это означает, что график для определения δусл выдает ошибочные заниженные в 2 или в 4 раза значения…

Выходит пока всем ничего другого не остается, как продолжать не то «считать», не то «определять» теплопотери через пол и стены в грунт по зонам? Другого достойного метода за 80 лет не придумали. Или придумали, но не доработали?!

Предлагаю читателям блога протестировать оба варианта расчетов в реальных проектах и результаты представить в комментариях для сравнения и анализа.

Все, что сказано в последней части этой статьи, является исключительно мнением автора и не претендует на истину в последней инстанции. Буду рад выслушать в комментариях мнение специалистов по этой теме. Хотелось бы разобраться до конца с алгоритмом А.Г. Сотникова, ведь он реально имеет более строгое теплофизическое обоснование, чем общепринятая методика.

Прошу уважающих труд автора  скачивать файл с программами расчетов после подписки на анонсы статей!

Ссылка на скачивание файла:

teplopoteri-cherez-pol-i-steny-v-grunt (xls 80,5KB)

P. S. (25.02.2016)

Почти через год после написания статьи удалось разобраться с вопросами, озвученными чуть выше.

Во-первых, программа расчета теплопотерь в Excel по методике А.Г. Сотникова считает все правильно — точно по формулам А.И. Пеховича!

Во-вторых, внесшая сумятицу в мои рассуждения формула (3) из статьи А.Г. Сотникова не должна выглядеть так:

R27=δусл/(2*λгр)=К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2)))

В статье А.Г. Сотникова — не верная запись! Но далее график построен, и пример рассчитан  по правильным формулам!!!

Так должно быть  согласно А.И. Пеховичу (стр 110, дополнительная задача к п.27):

R27=δуслгр=1/(2*λгр)*К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2)))

Отсюда:

δусл=R27гр=(½)*К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2))) 

P. S. (08.01.2021)

Время не стоит на месте… Широкому кругу инженеров стали доступны программы численного решения физических полей методом конечных элементов.

Рассмотренный в статье пример расчета теплопотерь подвала выполним в программе Agros2D, которую можно свободно скачать с официального сайта agros2d.org (с русским интерфейсом).

Исходные данные для расчета — те же:

1. Размеры подвала в плане по внутренним замерам – 9×12 м, заглубление – 2,5 м.

2. Стены и пол выполнены из железобетона толщиной 0,3 м с коэффициентом теплопроводности λ=1,7 Вт/(м·К).

3. Теплопроводность грунта λ=1,16 Вт/(м·К).

4. На границе «внутренняя поверхность подвала – воздух в подвале» коэффициент теплоотдачи α=8,7 Вт/(м2*К), температура воздуха в подвале tвр=+16 °С.

5. На границе «наружная поверхность грунта – наружный воздух» коэффициент теплоотдачи α=23 Вт/(м2*К), температура наружного воздуха tнр=-37 °С.

6. Нижняя граница грунта — ломаная изотермическая поверхность с постоянной температурой tгр=+4 °С.

7. Через боковые поверхности блока грунта и через верхние поверхности железобетонных стен тепловой поток отсутствует.

Форма нижней поверхности грунта выбрана таким образом, что глубина промерзания грунта на удалении от здания составляет ~ 2,4 м.

На скриншоте представлено стационарное температурное поле, рассчитанное в программе Agros2D.

Результаты расчета:

1. Теплопотери подвала через пол – 1,23 КВт.

2. Теплопотери подвала через стены – 4,12 КВт.

3. Общие теплопотери подвала – 5,35 КВт.

Выводы:

1. Полученный результат в 1,6 раза больше результата, полученного по зональной методике Мачинского и в 3 раза меньше результата по методике Сотникова.

2. Если в расчетной модели уменьшить глубину промерзания грунта с 2,4 м до 2,0 м, добавив на поверхность слой снега, то рассчитанные в Agros2D теплопотери будут весьма близки к результату, полученному по зональной методике.

Другие статьи автора блога

На главную

Статьи с близкой тематикой

Отзывы

Методики расчета теплопотерь

В настоящее время все чаще стали применяться для крытых спортивных площадок каркасно-тентовые и надувные сооружения. Привлекательность каркасно-тентовых и надувных сооружений заключается в том, что в них можно размещать крупногабаритные спортивные объекты такие, как футбольные поля, волейбольные и баскетбольные площадки, теннисные корты, искусственные катки и т. п., при относительно небольших (по сравнению с другими типами крытых спортивных сооружений) капиталовложениях на их строительство.

В каркасно-тентовых и надувных (воздухоопорных) сооружениях, используемых для крытых спортивных площадок, температурно-влажностный режим, заданный для холодного и теплого периодов года, обеспечивается системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. При проектировании указанных систем необходимо учитывать теплотехнические особенности ограждающих конструкций рассматриваемых сооружений, обуславливающие теплозащитные характеристики их ограждений, выбор расчетных значений наружной и внутренней температур и, в конечном счете, оценку теплопотерь сооружений в холодный период года и теплопоступлений в результате воздействия солнечной радиации в теплый период года.

Действующие СНиП и Свод правил по проектированию и строительству СП 23–101–2003 «Строительная теплотехника» не содержат указаний по определению теплопоступлений и теплопотерь через ограждающие конструкции каркасно-тентовых и надувных сооружений. Они содержат требование по обязательной оценке теплоустойчивости ограждающих конструкций различных сооружений. Эта оценка при проектировании ограждающих конструкций сооружений заключается в том, что должно быть соблюдено условие, при котором расчетная амплитуда колебаний температуры на внутренней поверхности ограждающей конструкции (Ар) должна быть меньше требуемой (допустимой) (Атреб). Данное требование нормативных документов направлено на создание ограждающих конструкций сооружений с достаточно большой тепловой инерцией D, практически исключающей поступления тепла через ограждения в результате воздействия солнечной радиации в теплый период года, а также обеспечивающей существенное сокращение теплопотерь в холодный период года.

Теплотехнические характеристики ограждающих конструкций каркасно-тентовых и надувных сооружений не обеспечивают выполнения условия Артреб, в виду малой тепловой инерцией (D) их ограждений. Поэтому они обуславливают поступление значительного количества тепла через ограждающие конструкции рассматриваемых сооружений в теплый период года в результате воздействия солнечной радиации и существенные теплопотери в холодный период года.

Вышеуказанные обстоятельства определили основные научно-технические задачи, которые необходимо было решать авторам при проектировании систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха каркасно-тентовых и надувных сооружений, используемых для крытых спортивных площадок. Эти задачи были связаны с разработкой для этих сооружений методик расчета:

  • теплопотерь через ограждающие конструкции в холодный период года;
  • теплопоступлений через ограждающие конструкции в результате воздействия солнечной радиации в теплый период года.

Для разработки методики расчета теплопотерь через ограждающие конструкции каркасно-тентовых и надувных сооружений необходимо было, в первую очередь, определить их теплозащитные характеристики:

  • сопротивление теплопередаче Rо, м2∙ 0С/ Вт;
  • воздухопроницаемость lо, кг/м2∙ч;
  • тепловую инерцию D.

Схемы ограждающих конструкций каркасно-тентовых и надувных сооружений, применяемых в настоящее время, приведены на рис 1.

Основу ограждающей конструкции каркасно-тентового сооружения составляет сборный металлический рамный каркас, укрываемый одним (внешним) тентом или двумя (внешним и внутренним) тентами из поливинилхлоридного материала (ПВХ) (см. схемы I и II). В решении схемы II между внешним и внутренним тентами образуется воздушная прослойка большой толщины (до 2,0 м).

Ограждающие конструкции надувных сооружений могут иметь один слой ПВХ (схема III) или два слоя ПВХ (схема IV). В последнем случае между двумя слоями ПВХ образуется воздушная прослойка толщиной δв. п.=18 см и более.

Для определения сопротивления теплопередаче R0 ограждающих конструкций каркасно-тентовых и надувных сооружений могут быть применены следующие формулы:

  • для схем ограждающих конструкций I и III:
    R0= (1)
  • для схем ограждающих конструкций II и IV:
    R0=, (2)

где:

  • α н и αв - коэффициенты теплоотдачи, соответственно, от наружной и внутренней поверхностей ограждения, Вт/м2∙ 0С;
  • δс - толщина слоя ПВХ, м;
  • λс - коэффициент теплопроводности слоя ПВХ, Вт/м∙ 0С;
  • Rв. п. - термическое сопротивление воздушной прослойки, м2∙ 0С/ Вт.

Рассмотрим составные части сопротивления теплопередаче R0 рассматриваемых ограждающих конструкций  и оценим их вклад в теплозащитные характеристики ограждений.

Значения коэффициентов теплоотдачи αн и αв рекомендуется принимать:

  • для зимних условий - αн=23 Вт/м2∙ 0С;
  • для внутренних поверхностей стен и потолков - αв=8,7 Вт/м2∙ 0С.

При этом суммарное сопротивление теплопереходу от наружного воздуха к наружной поверхности ограждения и теплопереходу от внутренней поверхности ограждения к внутреннему воздуху сооружения будет равно:

Rα = м2∙ 0С/ Вт

Известны следующие теплотехнические характеристики поливинилхлоридного материала:

  • коэффициент теплопроводности - λс =0,16 Вт/м∙0С;
  • объемный вес – γс=1350 кг/м3.

При толщине слоя ПВХ в ограждающей конструкции δс =0,001м его термическое сопротивление составит:

Rc =  м2∙ 0С/ Вт,

т. е. значение Rc весьма мало и вклад слоя ПВХ в теплозащиту ограждающих конструкций (схемы I и III) составит не более 4%. Следовательно для ограждающих конструкций схем I и III Rо= Rα=0,164 м2∙ 0С/ Вт.

В нормативных и справочных документах приводятся значения термического сопротивления воздушных прослоекRв. п. только при их толщине не более 0,2-0,3 метра. Рассмотрим возможные оценки термического сопротивления воздушных прослоек Rв. п. при толщине от 0,3 до 2,0 метров, предполагая, что оболочки воздушных прослоек замкнуты и герметичны.

Теплообмен в воздушных прослойках происходит конвекцией и излучением, и их термическое сопротивление может быть установлено следующим образом:

 , (3)

где:

  • α′к – коэффициент теплоотдачи конвекцией и теплопроводностью через воздушную прослойку, Вт/м2∙ 0С;
  • αл - коэффициент теплоотдачи излучением через воздушную прослойку, Вт/м2∙ 0С.

Результаты расчетов коэффициентов термических сопротивлений воздушных прослоек Rв. п. и сопротивлений теплопередаче ограждающих конструкций  в зависимости от толщины прослойки δв. п. для холодного периода года г. Санкт-Петербурга представлены на графиках рис.2.

Результаты расчетов позволяют отметить следующее:

  • вклад в передачу тепла через воздушную прослойку излучением существенно больше, чем конвекций, и может составлять при δв. п.=2,0 метра до 70-75%;
  • при увеличении толщины воздушной прослойки с 0,3 метра до 2,0 метров термическое сопротивление ее повышается не более, чем на 20-25%;
  • вклад воздушной прослойки в сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций (схема II и IV) составляет до 50-60%. Это указывает на целесообразность применения замкнутых герметичных воздушных прослоек, образующихся между ПВХ, что обеспечивает создание ограждений с более высокими теплозащитными характеристиками;
  • устанавливаемые значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций каркасно-тентовых и надувных сооружений (Rо=0,16-0,39 м2∙ 0С/Вт) существенно меньше нормативных значений сопротивления теплопередаче для стен зданий, регламентированных СНиП. Но они практически равны нормативным значениям для светопрозрачных ограждений (фонари, окна и т. п.). Выполнение ограждающих конструкций каркасно-тентовых сооружений с нормативными значениями, рекомендуемых для стен зданий, возможно в случае применения теплоизоляционных материалов, что приведет к удорожанию и существенному увеличению сроков строительства.

Теплозащитные характеристики ограждений зависят от воздухопроницаемости применяемых строительных материалов и в целом от конструкции ограждений. Материал ПВХ, используемый в ограждающих конструкциях каркасно-тентовых и надувных сооружений практически воздухонепроницаем. При расчетных значениях теплового и ветрового напоров ∆Р=1–2 мм. вод. ст. его воздухопроницаемость может составить не более 0,001- 0,004 кг/м2∙ч. Конструкции ограждений каркасно-тентовых и надувных сооружений могут иметь неплотности в местах:

  • сочленение отдельных полотен покрытий из ПВХ;
  • крепления покрытий (тентов) к металлическому каркасу;
  • крепления покрытий (тентов) к фундаменту сооружения.

Через указанные неплотности может инфильтрировать наружный воздух в результате воздействия теплового и ветрового напоров.

Опыт нашего проектирования каркасно-тентового и надувного сооружений, используемых для спортивных площадок, с полезным объемом соответственно ~ 17.000 м3 и 11.200 м3, при котором были осуществлены расчетные оценки возможных неплотностей в ограждающих конструкциях и количеств инфильтрующегося воздуха, позволяет отметить, что кратность воздухообмена в сооружениях в результате инфильтрации наружного воздуха может достигать в холодный период года до ~0,3 1/ч. Вполне очевидно, что степень влияния инфильтрации наружного воздуха на температурно-влажностный режим каркасно-тентовых и надувных сооружений должна устанавливаться на основе результатов испытаний сооружений на герметичность, которые должны производиться после окончания их строительства, а также периодически при их эксплуатации.

Тепловая инерция D ограждающих конструкций каркасно-тентовых и надувных сооружений может быть оценена по формулам:

  • при одном слое ПВХ: D1=RcּSc ; (4)
  • при двух слоях ПВХ: D2=2RcּSc, (5)

где:

  • Sc – коэффициент теплоусвоения слоя ПВХ, Вт/м2∙ 0С, равный при 24-часовом периоде 

Принимая Сс=1,26 кДж/кг∙0С, получаем:

Sc=0,27 Вт/м2∙ 0С

Тогда: D1=0,0063ּ4,5=0,028; D2=2ּ0,0063ּ4,5=0,056.

Результаты оценки тепловой инерции D ограждающих конструкций каркасно-тентовых и надувных сооружений свидетельствуют о том, что они относятся к безинерционным ограждениям (к наилегчайшим по степени массивности), для которых расчетная продолжительность холодного отрезка времени составляет не более суток. Ранее действующий СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника» в этом случае за расчетную температуру наружного воздуха холодного периода года tн рекомендовал принимать абсолютно-минимальную температуру для рассматриваемого климатического района или, по крайней мере, среднюю температуру наиболее холодных суток. Принятие в качестве расчетной температуры наружного воздуха холодного периода года более высокой температуры (например, средней температуры наиболее холодной пятидневки) будет связано с понижением показателя обеспеченности заданных температурно-влажностных условий в сооружениях.

Критерием для обоснованного выбора расчетного значения температуры наружного воздуха холодного периода года tн при определении теплопотерь каркасно-тентовых и надувных сооружений может быть, по нашему мнению, допустимая продолжительность периода, в течение которого возможно нарушение заданных параметров внутреннего воздуха в сооружениях.

При разработке методики расчета теплопоступлений через ограждающие конструкции каркасно-тентовых и надувных сооружений в результате воздействия солнечной радиации в теплый период года учитывались:

  1. Методические положения, изложенные в ранее действующем СНиП II-33-75 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» и «Справочнике проектировщика» (ч. 3, кн. 1, изд. 1992).
  2. Особенности теплотехнических характеристик рассматриваемых сооружений:
  • весьма малые значения тепловой инерции (D<0,03÷0,06) и сопротивления теплопередаче (Rо<0,2÷0,4 м2∙К/Вт) ограждающих конструкций;
  • коэффициент поглощения солнечной радиации наружной поверхностью ограждающих конструкций ρпог= 0,12÷0,18;
  • проникающая составляющая солнечной радиации равна нулю (ρпрон=0), в результате применения непрозрачных материалов при создании ограждающих конструкций.
  1. Рекомендации по оценке расчетных значений для теплого периода года сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций и по выбору расчетных значений для теплого периода года наружной температуры tн.

В соответствии с методическими положениями СНиП II-33-75 поступление тепла в сооружение через ограждающие конструкции в теплый период года рекомендуется рассчитывать как гармонически изменяющийся тепловой поток Q:

Q=qo+βAq , (6)

где:

  • qо – среднесуточное поступление тепла в сооружение;
  • Aq – амплитуда колебания теплового потока в течение суток;
  • β – коэффициент, определяющий изменение величины теплового потока Aq в различные часы суток.

Среднесуточное поступление тепла qо через ограждающую конструкцию сооружения определяются по формуле:

qо=·[(tн+ρпог∙Jср / αн) -tв] , (7)

где:

  • F – площадь поверхности ограждающей конструкции, м2;
  •  - сопротивление теплопередаче ограждения в теплый период года;
  • tн – расчетная температура наружного воздуха в июле;
  • tв – расчетная температура воздуха в сооружении;
  • ρпог – коэффициент поглощения тепла солнечной радиации наружной поверхностью ограждения, значения которого устанавливаются по справочным данным;
  • Jср – среднесуточное количество тепла суммарной солнечной радиации, поступающей на поверхность ограждения в самый жаркий месяц;
  • αн - коэффициент тепловосприятия наружной поверхности ограждения для теплого периода года.

Амплитуду колебания теплового потока в течение суток Aq рекомендуется определить по формуле:

Aq=αв·F· (8)

где:

  • αв – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения;
  •  - расчетная амплитуда суточных колебаний температуры наружного воздуха в самый жаркий месяц;
  • ν – коэффициент затухания расчетной амплитуды колебаний температуры наружного воздуха . Учитывая, что тепловая инерция ограждающих конструкций каркасно-тентовых и надувных сооружений D<1,5 значение коэффициента затухания ν можно определить по формуле:

ν = ·αв (9)

Принимая:

= 0,5·+ρпог(Jmax-Jср) / αн (10)

имеем:

Aq=· [0,5·+ρпог(Jmax-Jср) / αн] , (11)

где:

  • Atн – максимальная амплитуда суточных колебаний температуры наружного воздуха в самый жаркий месяц;
  • Jmax, Jср – соответственно максимальное и среднесуточное значения суммарной солнечной радиации.

Расчет теплопотерь дома через ограждающие конструкции и инженерные коммуникации

Проектирование системы отопления «на глазах» с большой вероятностью может привести либо к неоправданному завышению затрат на ее эксплуатацию, либо к андеррайтингу жилья.

Чтобы не произошло 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, как производятся эти расчеты и что нужно учитывать.

Авторы многих статей сводят расчет теплопотерь к одному простому действию: предлагается площадь отапливаемого помещения умножить на 100 Вт. Единственное условие, которое продлевается на высоту потолка - она ​​должна быть 2,5 м. (при других значениях предлагается ввести поправочный коэффициент).

На самом деле этот расчет настолько приблизительный, что полученные с его помощью числа можно смело приравнять к «снятым с потолка».Ведь на удельную величину теплопотерь влияет ряд факторов: материал ограждающих конструкций, температура наружного воздуха, площадь и тип остекления, кратность воздухообмена и т. Д.

Теплокотиери дома

Причем даже для домов с разной отапливаемой площадью при прочих равных его стоимость будет разной: в маленьком доме - больше, в большом - меньше. Так проявляется закон квадрата Кубы.

Поэтому хозяину дома крайне важно овладеть более точным методом определения теплопотерь.Такой навык позволит не только подобрать отопительное оборудование с оптимальной мощностью, но и оценить, например, экономический эффект утепления. В частности, можно будет понять, превысит ли срок службы теплоизолятора срок его окупаемости.

Первое, что должен сделать Подрядчик, - это разложить общие тепловые потери на три компонента:

  • потери через ограждающие конструкции;
  • из-за работы системы вентиляции;
  • связан со сбросом нагретой воды в канализацию.

Рассмотрим подробно каждую из разновидностей.

Базальтовый утеплитель - популярный утеплитель, но ходят слухи о его вреде для здоровья человека. и экологическая безопасность.

Как без вреда для постройки дома утеплить стены квартиры изнутри читайте.

Холодная кровля мешает создать уютную мансарду. Вы узнаете, как утеплить потолок под холодную крышу и какие материалы наиболее эффективны.

Расчет теплопотерь

Вот как можно рассчитать:

Потери тепла через ограждающие конструкции

Для каждого материала, входящего в конструкции корпуса, в справочнике или предоставленного производителем, находим значение коэффициента теплопроводности ТТ (единица измерения - Вт / м * градусы).

Для каждого слоя ограждающих конструкций определяем термическое сопротивление по формуле: R = S / CT, где S - толщина этого слоя, м.

Для многослойных конструкций сопротивления все слои необходимо загнуть.

Определяем теплопотери для каждой конструкции по формуле Q = (A / R) * DT,

  • А - площадь ограждающей конструкции, кв. м;
  • dT - разница внешней и внутренней температур.
  • dT следует определять для самых холодных пяти дней.

Потери тепла через вентиляцию

Для этой части расчета необходимо знать кратность воздухообмена.

В жилых домах, возведенных по отечественным нормам (стены паропроницаемые), он равен единице, то есть весь объем воздуха в помещении должен обновляться за час.

В домах, построенных по европейской технологии (стандарт DIN), в которых стены изнутри завалены пароизоляцией, кратность воздухообмена увеличить до 2.То есть за час воздух в комнате должен обновиться дважды.

Потери тепла через вентиляцию определить по формуле:

QB = (В * кВ / 3600) * П * С * ДТ,

  • В - размер помещения, куб. м;
  • кВ - кратность воздухообмена;
  • П - плотность воздуха, принята равной 1,2047 кг / куб. м;
  • С - удельная теплоемкость воздуха, принята равной 1005 Дж / кг * п.

Расчет позволяет определить мощность, которую должен иметь теплогенератор системы отопления.Если он оказался завышенным, можно сделать следующее:

  • снизить требования к уровню комфорта, то есть установить нужную температуру в самый холодный период на минимальной отметке, например, на 18 градусов;
  • на период сильных холодов скорость воздухообмена снижается: минимально допустимая производительность вентиляции - 7 куб. м / ч на каждого жителя дома;
  • обеспечивают организацию приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором.

Учтите, что рекуператор пригодится не только зимой, но и летом: в жару он позволяет сохранить холод, сделанный холодом, хотя работает в это время не так эффективно, как на морозе.

Правильнее при проектировании дома выполнять зонирование, то есть необходимо назначать его температуру для каждой комнаты исходя из желаемого комфорта. Например, в детской или комнате пожилого человека должна быть обеспечена температура порядка 25 градусов, тогда как для гостиной хватит и 22-й.На лестничной клетке или в помещении, где жильцы появляются редко или есть источники отвода тепла, расчетная температура может быть ограничена до 18 градусов.

Очевидно, что цифры, полученные в этом расчете, актуальны только для очень короткого периода - самых холодных пяти дней. Для определения общего количества потребляемой энергии за холодное время года параметр DT необходимо рассчитывать с учетом не самой низкой, а средней температуры. Тогда вам нужно сделать следующее:

Вт = ((Q + QB) * 24 * N) / 1000,

  • Вт - количество энергии, необходимое для восполнения потерь тепла через ограждающие конструкции и вентиляцию, кВт * ч;
  • N - количество дней в отопительном сезоне.

Однако этот расчет будет неполным, если в канализационной системе будут учтены теплопотери.

Для проведения гигиенических процедур и мытья посуды жильцы дома подогревают воду и выделяемое тепло уходит в канализационную трубу.

Но в этой части расчета следует учитывать не только прямой нагрев воды, но и косвенный - отбор тепла осуществляет вода в баке и сифоне унитаза, который также сбрасывается в канализацию.

Исходя из этого, средняя температура нагрева воды принята равной всего 30 градусам. Теплокотери через канализацию рассчитываем по следующей формуле:

Q card = (VV * T * P * C * DT) / 3,600,000,

  • ВВ - ежемесячный объем расхода воды без разделения на горячую и холодную, куб. м / м;
  • P - плотность воды, берем p = 1000 кг / куб. м;
  • С - теплоемкость воды, принимаем С = 4183 Дж / кг * С;
  • dT - разница температур.Учитывая, что зимой на входе вода имеет температуру около +7 градусов, а среднюю температуру нагретой воды мы условились считать равной 30 градусам, следует принимать DT = 23 градуса.
  • 3 600 000 - Количество Джоулей (Дж) в 1-м кв * ч.

Пример расчета теплопотерь дома

Рассчитайте теплопотери двухэтажного дома высотой 7 м, имеющего размеры в единицах 10х10 м.

Стены толщиной 500 мм построены из теплой керамики (КТ = 0.16 Вт / м * С), снаружи утепляют минеральной ватой толщиной 50 мм (КТ = 0,04 Вт / м * С).

В доме 16 окон по 2,5 кв. м.

Температура наружного воздуха в самые холодные пять дней -25 градусов.

Средняя температура наружного воздуха за отопительный период - (-5) градусов.

Внутри дома требуется температура +23 градуса.

Расход воды - 15 куб.м. м / м.

Продолжительность отопительного периода 6 месяцев.

Определяем теплопотери через ограждающие конструкции (например, учитываем только стены)

Термическое сопротивление:

  • основной материал: R1 = 0,5 / 0,16 = 3,125 кв. м * ш / ш;
  • изоляция: R2 = 0,05 / 0,04 = 1,25 кв. М. М * ц / з.

То же для стены в целом: R = R1 + R2 = 3,125 + 1,25 = 4,375 кв. M * C / W.

Определяем площадь стены: а = 10 х 4 х 7 - 16 х 2,5 = 240 кВ.м.

Потери тепла через стены составят:

КК = (240 / 4,375) * (23 - (-25)) = 2633 Вт.

Таким же 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, что при расчете теплопотерь через пол и фундамент (если есть подвал) разница температур ДТ будет намного меньше, так как при ее расчете температура не воздуха, а почвы, которая намного теплее зимой.

Потери тепла через вентиляцию

Определяем объем воздуха в помещении (для упрощения расчета толщина стен не учитывается):

В = 10х10х7 = 700 куб. м.

Принимая кратность воздухообмена КВ = 1, определяем теплопотери:

QB = (700 * 1/3600) * 1,2047 * 1005 * (23 - (-25)) = 11300 Вт.

Вентиляция в доме

Теплокотье через канализацию

При том, что арендаторы потребляют 15 куб.М воды в месяц, а расчетный срок - 6 мес., Теплопотери через канализацию составят:

.

Q card = (15 * 6 * 1000 * 4183 * 23) / 3 600 000 = 2405 кВт * ч

Если вы не живете на даче зимой, в межсезонье или холодным летом, ее все равно необходимо отапливать. В этом случае он наиболее уместен.

О причинах падения давления в системе отопления можно прочитать. Поиск проблемы.

Оценка общего потребления энергии

Для оценки всего объема энергозатрат за отопительный период необходимо произвести перерасчет теплопотерь через вентиляционные и ограждающие конструкции с учетом средней температуры, то есть ДТ будет не 48, а всего 28 градусов.

Тогда средняя мощность потерь через стены составит:

КК = (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 тепловых потерь через вентиляцию составит:

QB = (700 * 1/3600) * 1,2047 * 1005 * (23 - (-5)) = 6592 Вт.

Тогда за весь период на отопление придется потратить:

Вт = ((2336 + 6592) * 24 * 183) / 1000 = 39211 кВт * ч.

К этой величине необходимо добавить 2405 кВт * ч потерь через канализацию, чтобы общее потребление энергии за отопительный период составило 41616 кВт * ч.

Если в качестве энергоносителя используется только газ, то с 1-го кубометра. который успевает получить 9,45 кВт * ч тепла, потребуется 41616 / 9,45 = 4404 куб. м.

Видео по теме

главная »Отопление» Расчет теплопотерь дома через ограждающие конструкции и инженерные коммуникации.

курсов PDH онлайн.PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

«Мне нравится широта ваших курсов по HVAC; не только экология или экономия энергии

курсов. "

Russell Bailey, P.E.

Нью-Йорк

"Это укрепило мои текущие знания и научило меня еще нескольким новым вещам

, чтобы познакомить меня с новыми источниками

информации."

Стивен Дедак, P.E.

Нью-Джерси

«Материал был очень информативным и организованным. Я многому научился, и они были

.

очень быстро отвечает на вопросы.

Это было на высшем уровне. Будет использовать

снова. Спасибо. "

Blair Hayward, P.E.

Альберта, Канада

"Простой в использовании сайт.Хорошо организовано. Я действительно буду снова пользоваться вашими услугами.

проеду по вашей роте

имя другим на работе. "

Roy Pfleiderer, P.E.

Нью-Йорк

"Справочные материалы были превосходными, а курс был очень информативным, особенно с учетом того, что я думал, что я уже знаком.

с деталями Канзас

Городская авария Хаятт."

Майкл Морган, P.E.

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель. Мне нравится просматривать текст перед покупкой. Я нашел класс

.

информативно и полезно

на моей работе »

Вильям Сенкевич, П.Е.

Флорида

«У вас большой выбор курсов, а статьи очень информативны.Вы

- лучшее, что я нашел ».

Russell Smith, P.E.

Пенсильвания

"Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, давая время на изучение

материал "

Jesus Sierra, P.E.

Калифорния

"Спасибо, что разрешили мне просмотреть неправильные ответы.На самом деле

человек узнают больше

от отказов »

John Scondras, P.E.

Пенсильвания

«Курс составлен хорошо, и использование тематических исследований является эффективным.

способ обучения »

Джек Лундберг, P.E.

Висконсин

«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы; i.е., позволяя

студент для ознакомления с курсом

материалов до оплаты и

получает викторину "

Arvin Swanger, P.E.

Вирджиния

"Спасибо за то, что вы предложили все эти замечательные курсы. Я определенно выучил и

получил огромное удовольствие "

Mehdi Rahimi, P.E.

Нью-Йорк

"Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска.

в режиме онлайн

курсов."

Уильям Валериоти, P.E.

Техас

"Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. По курсу было легко следовать. Фотографии в основном обеспечивали хорошее наглядное представление о

обсуждаемых тем ».

Майкл Райан, P.E.

Пенсильвания

"Именно то, что я искал. Потребовался 1 балл по этике, и я нашел его здесь."

Джеральд Нотт, П.Е.

Нью-Джерси

"Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых мне кредитов PDH. Это было

информативно, выгодно и экономично.

Я очень рекомендую

всем инженерам »

Джеймс Шурелл, П.Е.

Огайо

«Я понимаю, что вопросы относятся к« реальному миру »и имеют отношение к моей практике, и

не на основании каких-то неясных раздел

законов, которые не применяются

до «нормальная» практика."

Марк Каноник, П.Е.

Нью-Йорк

«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы перенести его на свой медицинский прибор

организация "

Иван Харлан, P.E.

Теннесси

«Материалы курса имели хорошее содержание, не слишком математическое, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

Юджин Бойл, П.E.

Калифорния

"Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо изложенной,

а онлайн-формат был очень

доступный и простой

использовать. Большое спасибо ".

Патрисия Адамс, P.E.

Канзас

"Отличный способ добиться соответствия требованиям PE Continuing Education в рамках ограничений по времени лицензиата."

Joseph Frissora, P.E.

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Помогает иметь печатный тест во время

обзор текстового материала. Я

также оценил просмотр

Предоставлено фактических случаев »

Жаклин Брукс, П.Е.

Флорида

"Документ" Общие ошибки ADA при проектировании объектов "очень полезен.

Тест потребовал исследований в

документ но ответы были

в наличии »

Гарольд Катлер, П.Е.

Массачусетс

"Я эффективно использовал свое время. Спасибо за широкий выбор вариантов

в транспортной инженерии, что мне нужно

для выполнения требований

Сертификат ВОМ."

Джозеф Гилрой, П.Е.

Иллинойс

«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для моих требований PG в Делавэре».

Ричард Роудс, P.E.

Мэриленд

"Я многому научился с защитным заземлением. До сих пор все курсы, которые я прошел, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

курсов со скидкой."

Кристина Николас, П.Е.

Нью-Йорк

"Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду возможности сдать еще

курсов. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

вынуждены ехать ".

Деннис Мейер, P.E.

Айдахо

«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для профессионалов

Инженеры получат блоки PDH

в любое время.Очень удобно ».

Пол Абелла, P.E.

Аризона

«Пока все отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня мало

время исследовать где на

получить мои кредиты от. "

Кристен Фаррелл, P.E.

Висконсин

«Это было очень познавательно и познавательно.Легко для понимания с иллюстрациями

и графики; определенно значит

проще поглотить все

теорий »

Виктор Окампо, P.Eng.

Альберта, Канада

"Хороший обзор принципов работы с полупроводниками. Мне понравилось пройти курс по

.

мой собственный темп во время моего утра

на метро

на работу."

Клиффорд Гринблатт, П.Е.

Мэриленд

"Просто найти интересные курсы, скачать документы и взять

викторина. Я бы очень рекомендовал

вам на любой PE, требующий

CE единиц. "

Марк Хардкасл, П.Е.

Миссури

«Очень хороший выбор тем из многих областей техники."

Randall Dreiling, P.E.

Миссури

«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад оказать финансовую помощь

по ваш промо-адрес электронной почты который

сниженная цена

на 40% "

Конрадо Казем, П.E.

Теннесси

«Отличный курс по разумной цене. Воспользуюсь вашими услугами в будущем».

Charles Fleischer, P.E.

Нью-Йорк

"Это был хороший тест и фактически подтвердил, что я прочитал профессиональную этику

коды и Нью-Мексико

правил. "

Брун Гильберт, П.E.

Калифорния

«Мне очень понравились занятия. Они стоили потраченного времени и усилий».

Дэвид Рейнольдс, P.E.

Канзас

"Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng

при необходимости дополнительных

Сертификация . "

Томас Каппеллин, П.E.

Иллинойс

"У меня истек срок действия курса, но вы все же выполнили свое обязательство и дали

мне то, за что я заплатил - много

оценено! "

Джефф Ханслик, P.E.

Оклахома

"CEDengineering предлагает удобные, экономичные и актуальные курсы.

для инженера »

Майк Зайдл, П.E.

Небраска

"Курс был по разумной цене, а материалы были краткими и

в хорошем состоянии »

Glen Schwartz, P.E.

Нью-Джерси

"Вопросы подходили для уроков, а материал урока -

.

хороший справочный материал

для деревянного дизайна »

Брайан Адамс, П.E.

Миннесота

"Отлично, я смог получить полезные рекомендации по простому телефонному звонку."

Роберт Велнер, P.E.

Нью-Йорк

«У меня был большой опыт работы в прибрежном строительстве - проектирование

Здание курс и

очень рекомендую ."

Денис Солано, P.E.

Флорида

"Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики Нью-Джерси были очень хорошими

хорошо подготовлены. »

Юджин Брэкбилл, P.E.

Коннектикут

«Очень хороший опыт. Мне нравится возможность загружать учебные материалы на номер

.

обзор везде и

всякий раз."

Тим Чиддикс, P.E.

Колорадо

«Отлично! Сохраняю широкий выбор тем на выбор».

Уильям Бараттино, P.E.

Вирджиния

«Процесс прямой, без всякой ерунды. Хороший опыт».

Тайрон Бааш, П.E.

Иллинойс

"Вопросы на экзамене были зондирующими и продемонстрировали понимание

г материала. Полная

и всесторонний ».

Майкл Тобин, P.E.

Аризона

"Это мой второй курс, и мне понравилось то, что мне предложили этот курс

поможет по телефону

работ."

Рики Хефлин, P.E.

Оклахома

«Очень быстро и легко ориентироваться. Я определенно буду использовать этот сайт снова».

Анджела Уотсон, P.E.

Монтана

«Легко выполнить. Нет путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата».

Кеннет Пейдж, П.E.

Мэриленд

"Это был отличный источник информации о солнечном нагреве воды. Информативный

и отличный освежитель ».

Luan Mane, P.E.

Conneticut

"Мне нравится подход к регистрации и возможность читать материалы в автономном режиме, а затем

Вернись, чтобы пройти викторину "

Алекс Млсна, П.E.

Индиана

«Я оценил объем информации, предоставленной для класса. Я знаю

это вся информация, которую я могу

использовать в реальных жизненных ситуациях »

Натали Дерингер, P.E.

Южная Дакота

"Обзорные материалы и образец теста были достаточно подробными, чтобы позволить мне

успешно завершено

курс."

Ира Бродский, П.Е.

Нью-Джерси

"Веб-сайтом легко пользоваться, вы можете скачать материалы для изучения, а потом вернуться

и пройдите викторину. Очень

удобно а на моем

собственный график "

Майкл Гладд, P.E.

Грузия

«Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет."

Dennis Fundzak, P.E.

Огайо

"Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH

Сертификат

. Спасибо за изготовление

процесс простой ».

Fred Schaejbe, P.E.

Висконсин

«Опыт положительный.Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и прошел

одночасовое PDH в

один час "

Стив Торкильдсон, P.E.

Южная Каролина

"Мне понравилось загружать документы для проверки содержания

и пригодность, до

имея для оплаты

материал ."

Ричард Вимеленберг, P.E.

Мэриленд

«Это хорошее напоминание об ЭЭ для инженеров, не занимающихся электричеством».

Дуглас Стаффорд, П.Е.

Техас

"Всегда есть возможности для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем

процесс, которому требуется

улучшение."

Thomas Stalcup, P.E.

Арканзас

"Мне очень нравится удобство участия в онлайн-викторине и немедленного получения ответа

Сертификат

. "

Марлен Делани, П.Е.

Иллинойс

"Учебные модули CEDengineering - это очень удобный способ доступа к информации по номеру

.

многие различные технические зоны за пределами

по своей специализации без

надо путешествовать."

Hector Guerrero, P.E.

Грузия

Расчет потерь тепловой энергии в доме. Расчет теплопотерь ограждающими конструкциями. Расчет сопротивления теплопередающих стен

Расчет теплопотерь дома

Дом теряет тепло через ограждающие конструкции (стены, окна, крыша, фундамент), вентиляцию и канализацию. Основные потери веса идут через ограждающие конструкции - 60-90% всех тепловых потерь.

Расчет теплопотерь дома нужен как минимум для правильного подбора котла. Также вы можете прикинуть, сколько денег уйдет на отопление в планируемом доме. Вот пример расчета на газовый котел и электрический. Также можно путем расчетов провести анализ финансовой эффективности утеплителя, т.е. понять, соответствуют ли затраты на установку утеплителя экономии топлива на срок службы утеплителя.

Потери тепла через ограждающие конструкции

Приведу пример расчета наружных стен двухэтажного дома.
1) Рассчитайте сопротивление теплопередаче стены, сделав толщину материала по его коэффициенту теплопроводности. Например, если стена построена из теплой керамики толщиной 0,5 м с коэффициентом теплопроводности 0,16 Вт / (M × ° C), то разделите 0,5 на 0,16:

0,5 м / 0,16 Вт / (M × ° C) \ u003d 3,125 м 2 × ° C / Вт

Коэффициенты теплопроводности строительных материалов Принимать можно.

2) Рассчитайте общую площадь внешних стен.Приведу упрощенный пример квадратного дома:

(ширина 10 м × высота 7 м × 4 стороны) - (16 окон × 2,5 м 2) = 280 м 2 - 40 м 2 = 240 м 2

3) Мы делим единицу на сопротивление теплопередаче, таким образом получая теплопотери от одного квадратного метра стен на градус разницы температур.

1 / 3,125 м 2 × ° С / Вт = 0,32 Вт / м 2 × ° С

4) Считайте теплопотери стен. Умножаем теплопотери с одного квадратного метра стены на стены стен и разницу температур внутри дома и снаружи.Например, если внутри + 25 ° С, а снаружи -15 ° С, то разница составляет 40 ° С.

0,32 Вт / м 2 × ° С × 240 м 2 × 40 ° С = 3072 Вт

Это число и - теплопотери стен. Тепловые потери измеряются в ваттах, т.е. это теплота теплопотерь.

5) В киловатт-часах удобнее понимать значение потерь тепла. За 1 час через наши стены при перепаде температур в 40 ° C тепло идет за счет тепловой энергии:

3072 Вт × 1 ч = 3,072 кВт × ч

За 24 часа уходит энергия:

3072 Вт × 24 ч \ u003d 73728 кВт × ч


Понятно, что в отопительный период погода другая, т.е.е. Разница температур все время меняется. Поэтому, чтобы рассчитать теплопотери за весь отопительный период, нужно в пункте 4 умножить на средний перепад температур за все дни отопительного периода.

Например, за 7 месяцев отопительного периода средняя разница температур в помещении и на улице составила 28 градусов, что означает потери тепла через стены за эти 7 месяцев в киловатт-часах:

0,32 Вт / м 2 × ° C × 240 м 2 × 28 ° C × 7 месяцев × 30 дней × 24 ч = 10838016 Вт × ч = 10838 кВт × ч

Цифра вполне «осязаемая».Например, если отопление было электрическим, то вы можете подсчитать, сколько денег ушло на отопление, умножив полученное число на стоимость кВт × ч. Вы можете посчитать, сколько денег ушло на газовое отопление, посчитать стоимость кВт × ч энергии от газового котла. Для этого нужно знать стоимость сжигания газа, тепла и КПД котла.

Кстати, в последнем расчете вместо средней разницы температур количество месяцев и дней (но не часов, оставим часы) можно было использовать градусо-день отопительного периода - HSOP, некоторая информация.Вы можете найти уже рассчитанные ТСОП для разных городов России и умножить теплопотери с одного квадратного метра на стены стен, на эти ТСОП и за 24 часа, получив теплопотери в кВт * ч.

Аналогично стенам, необходимо рассчитать значения теплопотерь для окон, входных дверей, кровли, фундамента. Затем каждому подвести итоги и можно оценить величину потерь тепла через все ограждающие конструкции. Для окон, кстати, не нужно будет распознавать толщину и теплопроводность, у него обычно уже есть готовое сопротивление пропусканию стекла производителю.Для пола (в случае наклонного фундамента) перепад температур будет не слишком большим, земля под домом не такая холодная, как наружный воздух.

Потери тепла через вентиляцию

Примерное количество доступного воздуха в доме (объем внутренних стен А без учета мебели):

10 м х 10 м х 7 м = 700 м 3

Плотность воздуха при температуре + 20 ° C 1,2047 кг / м3. Удельная производительность по воздуху 1,005 кДж / (кг × ° C). Масса воздуха в доме:

700 м 3 × 1 2047 кг / м 3 = 843,29 кг

Предположим, весь воздух в доме меняется 5 раз в сутки (это приблизительное число).При средней разнице внутренней и наружной температур 28 ° C За весь отопительный период на нагрев поступающего холодного воздуха будет в среднем расходоваться тепловая энергия за сутки:

5 × 28 ° C × 843,29 кг × 1,005 кДж / ( кг × ° С) = 118650,903 кДж

118650,903 кДж = 32,96 кВт × ч (1 кВт × ч = 3600 кДж)

Т. В отопительный период при пятикратной замене воздуха дом через вентиляцию потеряет в среднем за сутки 32,96 кВт · ч тепловой энергии.За 7 месяцев отопительного периода потери энергии составят:

7 × 30 × 32,96 кВт × ч = 6921,6 кВт × ч

Теплокотери через канализацию

В отопительный период вода, поступающая в дом, скорее холодный, допустим, у него средняя температура + 7 ° С. Подогрев воды требуется, когда жильцы моют посуду, принимают ванны. Также частично нагревается вода из окружающего воздуха в унитазе. Вся вода, полученная теплыми жителями, сливается в канализацию.

Предположим, что семья в доме потребляет 15 м 3 воды в месяц. Удельная водоемкость 4 183 кДж / (кг × ° C). Плотность воды 1000 кг / м 3. Предположим, что в среднем поступающая в дом вода нагревается до + 30 ° С, т.е. перепад температур составляет 23 ° С.

Соответственно за месяц потери тепла через канализацию будут:

1000 кг / м 3 × 15 м 3 × 23 ° C × 4 183 кДж / (кг × ° C) = 1443135 кДж

1443135 кДж = 400,87 кВт × ч

За 7 месяцев отопительного периода жильцы залить в канализацию:

7х400.87 кВт × ч = 2806,09 кВт × ч

Вывод

В конце необходимо сложить полученные числа теплопотерь через ограждающие конструкции, вентиляцию и канализацию. Получается примерное общее количество Теплопотерь дома.

Надо сказать, что потери тепла через систему вентиляции и канализации достаточно стабильны, их сложно уменьшить. У вас не будет меньше шансов помыться под душем или плохо проветриваемым домом. Хотя частично потери тепла через вентиляцию можно уменьшить с помощью рекуператора.

Если где-то ошибся, пишите в комментарии, но вроде несколько раз поправлялось. Надо сказать, что существуют значительно более сложные методы расчета теплопотерь, дополнительные коэффициенты учитываются, но влияние их незначительно.

Дополнение.
Расчет теплопотерь дома также можно произвести с помощью СП 50.13330.2012 (доработана редколлегией 23-02-2003). Есть приложение g «Расчет удельной характеристики потока тепловой энергии для отопления и вентиляции жилых и общественных зданий» Сам расчет будет намного сложнее, там используется больше факторов и коэффициентов.


Показано 25 последних комментариев. Показать все комментарии (54).

Андрей Владимирович (11.01.2018 14:52)
В целом у простых смертных все нормально. Единственное, что я бы посоветовал, тем, кто любит указывать на неточности, в начале статьи указать более полную формулу
Q = s * (TVN-TNAR) * (1 + σβ) * N / RO и поясняю, что (1 + σβ) * n с учетом всех коэффициентов будет немного отличаться от 1 и не сможет грубо исказить расчет теплопотерь всех защитных конструкций, т.е.е. За основу берем формулу Q = S * (TNN-TNAR) * 1 / RO. С расчетом теплопотерь не согласен, считаю иначе. Я бы посчитал общую теплоемкость всего объема, а затем умножил бы на действительную кратность. Удельную теплоемкость воздуха я бы все же взял морозным (греть он будет уличный воздух), и она будет прилично выше. А теплоемкость воздушной смеси лучше сразу принять за Вт, равную 0,28 Вт / (кг ° С).

Перед тем, как начать строительство дома, нужно купить проект дома, - так говорят архитекторы.Надо покупать услуги профессионалов - так говорят строители. Необходимо покупать качественные стройматериалы - так говорят продавцы и производители стройматериалов и утеплителей.

И знаете, в чем-то они все немного правы. Однако никому, кроме вас, ваше жилье не будет настолько интересно, чтобы учесть все моменты и собрать воедино все вопросы по его постройке.

Один из важнейших вопросов, который следует решить на этапе - это теплопотери дома.От расчета теплопотерь будет зависеть проект дома и его конструкция, а также какие строительные материалы и утеплители вам будут приобретены.

Нет домов с нулевым теплом. Для этого дом нужно сохранить в вакууме со стенами в 100 метров высокоэффективной теплоизоляции. Мы живем в вакууме, и вкладываться в 100 метров утеплителя не хотим. Значит, в нашем доме будет потеря тепла. Пусть будут, лишь бы они были разумными.

Теплопотери через стены

Teplockotieri сквозь стены - об этом думают сразу все хозяева.Учитывайте термостойкость ограждающих конструкций, утепляемых до достижения нормативного показателя R и с этим завершая свои работы по утеплению дома. Конечно, следует учитывать теплопотери через стены дома - стены обладают максимальной площадью, чем все ограждающие конструкции дома. Но это не единственный способ согреться.

Утепление дома - единственный способ уменьшить теплопотери через стены.

Чтобы ограничить теплопотери через стены, достаточно утеплить дом толщиной 150 мм для европейской части России или 200-250 мм такого же утеплителя для Сибири и северных регионов.И этот показатель можно оставить в покое и перейти к другим, не менее важным.

Teplockotieri Pola.

Холодный пол в доме - беда. Теплопотери пола относительно такого же показателя для стен важнее примерно в 1,5 раза. И именно при той же толщине утеплителя в полу толщина утеплителя должна быть больше в стенах.

Теплопотери пола становятся значительными, когда под полом первого этажа находится холодное основание или просто уличный воздух, например, с винтовой сваей.

Теплые стены - теплые и напольные.

Если в стены уложить 200 мм базальтовой ваты или пенопласта, то в качестве эффективного утеплителя придется уложить 300 миллиметров. Только в этом случае можно будет ходить босиком по полу первого этажа в любом, даже самом домике.

Если у вас есть отапливаемый подвал под полом первого этажа или хорошо утепленное основание с хорошо подогретым широким завтраком, то изоляцией пола первого этажа можно пренебречь.

Причем в такой подвал или цоколь стоит откачивать нагретый воздух с первого этажа, а лучше со второго. А вот стены подвала, его печь нужно максимально утеплить, чтобы не «прогревать» почву. Конечно, постоянная температура почвы + 4С, но это на глубине. А зимой вокруг стен подвала все те же -30-е, как и на поверхности почвы.

Теплокотиери через потолок

Все тепло идет вверх.И там он стремится наружу, то есть выйти из комнаты. Теплокотери через потолок в вашем доме - одна из самых больших величин, характеризующая уход тепла на улицу.

Толщина утеплителя на потолке должна быть в 2 раза больше толщины утеплителя в стенах. В стену вмонтировать 200 мм - в потолок 400 мм. В этом случае вам будет гарантирована максимальная термостойкость вашего теплового контура.

Что мы получаем? Стены 200 мм, пол 300 мм, потолок 400 мм.Считайте, что вы спасете свой дом.

Окна

Теплокотери

Это абсолютно невозможно утеплить, так это окна. Окна для потери тепла - это наибольшая величина, описываемая количеством тепла, выходящего из вашего дома. Какие бы стеклопакеты вы ни сделали - двухкамерные, трехкамерные или пятикамерные, тепло и окна все равно будут гигантскими.

Как уменьшить потери тепла через окна? Во-первых, стоит вырезать площадь остекления по всему дому.Конечно, с большим остеклением дом выглядит элегантно, а его фасад напоминает Францию ​​или Калифорнию. Но тут есть что-то одно - или витражи в половину стены, или хорошая теплостойкость вашего дома.

Хотите уменьшить теплопотери окон - не планируйте большую площадь их площади.

Во-вторых, оконные откосы должны быть хорошо утеплены - места подлокотников привязаны к стенам.

И, в-третьих, стоит использовать для дополнительной экономии теплого монтажа строительной индустрии.Например, автоматические ночные теплосберегающие жалюзи. Или пленки, отражающие тепловое излучение обратно в дом, но свободно пропускающие видимый спектр.

Куда девается тепло из дома?

Стены утеплены, потолок и пол тоже, ставни на пятикамерные окна поставлены, вовсю откатываются. А в доме по-прежнему круто. Куда уходит тепло из дома?

Пора искать щели, щелчки и щели, куда уходит тепло.

Во-первых, система вентиляции. Холодный воздух поступает в дом через приточную вентиляцию, теплый воздух выходит из вытяжной вентиляции. Чтобы уменьшить потери тепла через вентиляцию, вы можете установить теплообменник, забирающий тепло исходящего теплого воздуха и нагревая входящий холодный воздух.

Одним из способов снижения теплопотерь дома через систему вентиляции является установка рекуператора.

Во-вторых, входные двери. Чтобы исключить теплопотери через двери, следует смонтировать холодный тамбур, который будет буфером между входными дверями и наружным воздухом.Бубен должен быть относительно герметичным и неотапливаемым.

В-третьих, стоит хоть раз взглянуть на морозе к себе домой в тепловизор. Выезд специалистов стоит не таких больших денег. Зато на руках у вас будет «карта фасадов и перекрытий», и вы четко будете знать, какие еще меры нужно предпринять, чтобы снизить теплопотери дома в холодный период.

Прикинул потерю перекрытия (перекрытия на грунте без утеплителя) даже сильно получается
С теплопроводностью бетона 1.8, получается 61491кВт *
ч. Думаю, среднюю разницу температур надо брать не 4033 * 24 тонны. Земля еще теплее атмосферный воздух

Для полов разница температур будет меньше, на улице воздух -20 градусов, а земля под полом может быть +10 градусов. То есть при температуре в доме 22 градуса для расчета теплопотерь в стенах разница температур будет 42 градуса, а для полов одновременно будет всего 12 градусов.

Для себя я тоже сделал этот расчет в прошлом году, чтобы выбрать толщину утеплителя экономически оправданной.Но сделал более сложный расчет. Я нашел в инете для вашего города статистику температур за предыдущий год с шагом каждые четыре часа. Я ем то, что в течение четырех часов температура постоянная. Для каждой температуры определялось, сколько часов в году необходимо для этой температуры и учитывались потери для каждой температуры за сезон, были какие-то изделия, стены, чердак, пол, окна, вентиляция. Для пола принята разница температур без изменений градусов 15 вроде (у меня был подвал).Я сделал все это в Exele. Спрашиваю толщину утеплителя и сразу вижу результат.

Стены для меня силикатный кирпич 38см. Дом двухэтажный плюс подвал, площадь с подвалом 200 квадратных метров. м. Результаты следующие:
Пенопласт 5 см. Экономия за сезон составит 25919 рублей, простой срок окупаемости (без инфляции) - 12,8 года.
Пенопласт 10 см. Экономия за сезон составит 30017 рублей, простой срок окупаемости (без инфляции) 12,1 года.
Пенопласт 15 см. Экономия за сезон составит 31690 рублей, простой срок окупаемости (без инфляции) - 12,5 лет.

Теперь притворяюсь немного другой цифрой. Сравните 10 см и окупаемость к ним дополнительных 5 см (до 15)
Итак, дополнительная экономия при +5 см составляет около 1700 рублей за сезон. Доплата за утеплитель составляет примерно 31 500 рублей, это доплата. Утеплитель 5 см окупится только через 19 лет. Не стоит, хотя до расчетов я твердо намеревался сделать 15 см, чтобы снизить эксплуатационные расходы на газ, но теперь вижу, что чкринг из овчины не стоит, добавлю.Экономия 1700 рублей в год, это несерьезно

Даже для сравнения, к первым пяти см дополнительно прибавить еще 5 см, потом прибавить. Экономия составит 4100 в год, доп. Стоит 31500, окупаемость 7,7 года, это нормально. Сделаю 10 см. Thinight я все равно не хочу, это несерьезно.

Да, по его подсчетам, получены следующие результаты
Стена кирпич 38 см плюс 10 см пенопласт.
Энергосберегающие окна.
Потолок 20 см. Мин вата (доска не в счет, плюс две пленки и воздушный зазор 5см.И даже между перекрытием и первым потолком получится воздушная прослойка, значит потери еще меньше будут, но пока не доведут ее до образцов) Пол Польеплед или что осталось еще 10 см. Плюс вентиляция.

Суммарный убыток за год составляет 41 245 кВт. C. , это примерно 4700 кубометров. Газ в год или около 17500 руб / год (1460 руб / мес) Мне кажется нормально. Еще хочу сделать самодельный рекуператор вентиляции, и тогда я подсчитал 30-33% всех тепловых потерь, это потеря вентиляции, с этим нужно что-то решать., Не хочет сидеть в закрытом ящике.

Комфорт вещь капризная. Наступают минусовые температуры, сразу становится зябко, и к домашнему обустройству уходит безудержно. Начинается «глобальная изоляция». И есть одно «но» - даже посчитав теплопотери дома и установленное отопление «по плану», можно остаться лицом к лицу с быстро уходящим теплом. Процесс визуально не заметен, но прекрасно ощущается через шерстяные носки и большие счета за отопление.Остается вопрос - куда девается «драгоценное» тепло?

Естественное тепло хорошо ложится в укрытие для несущих конструкций или утеплитель «Комбинированный», где дефолта быть не должно. Но так ли это? Давайте рассмотрим вопрос о тепловых утечках для различных элементов конструкции.

Холодные места на стенах

До 30% всех теплопотерь дома приходится на стены. В современном строительстве Они представляют собой многослойные конструкции из различных теплопроводных материалов. Расчеты для каждой стены можно проводить индивидуально, но есть общие для всех погрешности, из-за которых тепло уходит из помещения, а снаружи уходит холодно.

Место ослабления изоляционных свойств, именуемое - «Мост холода». Для стен это:

Оптимальная укладка шва - 3мм. Чаще всего это достигается с помощью клеевых составов неглубокой текстуры. При увеличении объема раствора между блоками - увеличивается теплопроводность всей стены. Причем температура шва кладки может быть на 2-4 градуса ниже основного материала (кирпича, блока и т. Д.).

Кладочные швы как «термосопротивление»

  • Бетонные перемычки над проемами.

Один из самых высоких коэффициентов теплопроводности среди строительных материалов (1,28 - 1,61 Вт / (М * К)) у железобетона. Это делает его источником потери тепла. Не до конца решен вопрос и перемычки из ячеистого или пенобетона. Разница температур железобетонной балки А основной стены часто бывает ближайшей к 10 градусам.

Изолировать перемычку от холода можно твердой наружной изоляцией. А внутри дома - собираем ящик от ГК под карниз. Так создается дополнительный воздушный слой для тепла.

  • Монтажные отверстия и крепеж.

Подключение кондиционера, ТВ антенн оставляет резаки в общей изоляции. Сквозные металлические крепежи и проходное отверстие необходимо плотно обработать утеплителем.

И по возможности не выводите металлические крепления наружу, закрепив их внутри стены.

Дефекты с потерей тепла и утепленные стены

Монтаж поврежденного материала (со сколами, выдавливанием и т. Д.) Оставляет уязвимые места для утечек тепла.Это хорошо видно при осмотре дома тепловизором. Яркие пятна показывают полосы в наружной изоляции.


При эксплуатации важно следить за общим состоянием изоляции. Ошибка в выборе клея (не специального для утеплителя, а плитки) может дать трещины в конструкции уже через 2 года. Да и у основных изоляционных материалов тоже есть свои минусы. Например:

  • Минвата не гниет и не интересна грызунам, но очень чувствительна к влаге.Поэтому срок его исправной службы в наружной изоляции около 10 лет - потом появляются повреждения.
  • Пенопласт - обладает хорошими изоляционными свойствами, но легко переносится грызунами, не устойчив к воздействию энергии и ультрафиолета. Слой утеплителя после монтажа требует аварийной защиты (в виде конструкции или слоя штукатурки).

При работе с обоими материалами важно следить за четкой посадкой замков изоляционных пластин и перекрестным положением листов.

  • Polyurethane Foolder - создает бесшовную изоляцию, удобную для неровных и изогнутых поверхностей, но уязвимую к механическим повреждениям и разрушаемую под воздействием УФ-лучей. Его желательно покрыть штукатурной смесью - крепление каркасов через слой утеплителя нарушает общую изоляцию.

Опыт! Тепловые потери при эксплуатации могут увеличиваться, ведь у всех материалов есть свои нюансы. Лучше периодически оценивать состояние изоляции и сразу устранять повреждения.Трещина на поверхности - это «скоростной» путь к разрушению утеплителя внутри.

Teplopotieri Fundament

Бетон является основным материалом при строительстве фундаментов. Его высокая теплопроводность и прямой контакт с почвой дают до 20% потерь тепла по всему периметру здания. Фундамент особенно сильно нагревается от подвала и неправильно смонтирован теплый пол на первом этаже.


Увеличиваются теплопотери и избыточная влажность, не отведенная из дома.Он разрушает фундамент, создавая бойницы для холода. К влажности чувствительны и многие теплоизоляционные материалы. Например, Минвата, которая часто идет на фундамент с общим утеплением. Он легко повреждается влагой, поэтому требует плотного защитного каркаса. Керамзит также теряет свои теплоизоляционные свойства на постоянно влажной почве. Его структура создает подушку безопасности и хорошо компенсирует давление почвы при замерзании, но постоянное присутствие влаги сводит к минимуму полезные свойства Керамзита в утеплении.Именно поэтому создание рабочего дренажа является обязательным условием долгого срока службы фундамента и сохранения тепла.

Это то же самое, что и важная гидроизоляционная защита фундамента, а также многослойный дефицит, шириной не менее метра. Для фундамента Фундамент или пучок земли выгребная яма по периметру утепляется, чтобы защитить землю от цоколя дома. Утепляется керамзитом, листами пенополистирола или пенопласта.

Листовые материалы для утепления фундамента лучше выбирать с пазовым компаундом, а он обработан специальным силиконовым составом.Герметичность замков перекрывает доступ холода и обеспечивает прочную защиту фундамента. В этом отношении бесспорным преимуществом является бесшовное напыление пенополиуретана. К тому же материал эластичный и не трескается при изгибе почвы.

Для всех типов фундаментов можно использовать разработанные схемы утепления. Исключение может составить фундамент на сваях, ввиду его конструкции. Здесь при обработке лакокрасочного покрытия важно учитывать пучок грунта и выбирать технологию, не разрушающую сваи.Это сложный расчет. Практика показывает, что дом на сваях защищает от холода грамотно утепленный пол первого этажа.

Внимание! Если в доме есть подвал, и он часто бывает затоплен, то при утеплении фундамента это необходимо учитывать. Поскольку утеплитель / изолятор в этом случае заблокирует влагу в фундаменте и разрушит ее. Соответственно, жара поднимется еще больше. Первым должен решиться вопрос с флудом.

Плотные места перекрытия

Неутепленный перекрытие дает утяжеление фундаменту и стенам. Особенно это заметно при неправильной установке теплого пола - нагревательный элемент быстрее остывает, увеличивая затраты на обогрев помещения.


Чтобы тепло от пола шло в комнату, а не на улицу, нужно проследить, чтобы установка шла по всем правилам. Основные эти:

  • Защита. На стены по периметру монтируется демпферная лента (или листы фольгированного пенополистирола шириной до 20 см и толщиной до 1 см).Перед этим обязательно устраняются зазоры, а поверхность стены выравнивается. Лента крепится максимально близко к стене, изолируя теплопередачу. Когда нет воздушных «карманов» - нет утечек тепла.
  • Отступ. От наружной стены Перед отопительным контуром должно быть не менее 10 см. Если теплый пол монтировать ближе к стене, то он начинает утеплять улицу.
  • Толщина. Характеристики необходимого экрана и утеплителя под теплый пол рассчитываются индивидуально, но лучше к цифрам добавить 10-15% запаса.
  • Готово. Стяжка пола не должна содержать керамзитобетон (он изолирует тепло в бетоне). Оптимальная толщина стяжки 3-7 см. Наличие пластификатора в бетонной смеси улучшает теплопроводность, а значит, и возврат тепла в помещение.

Серьезная шумоизоляция актуальна для любого пола, и не обязательно с подогревом. Плохая теплоизоляция превращает пол в большой «радиатор» почвы. Стоит ли трахаться зимой ?!

Важно! В доме появляются холодные полы и сырость при неработающей или не выполненной вентиляции подземного пространства (не организовал производство).Такой недостаток не компенсирует никакая система отопления.

Строительство Строительные площадки

Компаунды нарушают целостные свойства материалов. Поэтому углы, стыки и стыки так уязвимы для холода и влаги. Первым выкупается соединение бетонных панелей, там появляется грибок и плесень. Разница в температуре угла комнаты (расположения конструкций) и основной стены может колебаться от 5-6 градусов, до минусовых температур и конденсата внутри угла.


Подскажите! На местах таких соединений мастера рекомендуют находить увеличенный слой изоляции снаружи.

Часто тепло идет через межэтажное перекрытие, когда печь кладется на толщу стены и ее края выходят на улицу. Здесь увеличиваются теплопотери как первого, так и второго этажа. Формируются сквозняки. Опять же, если на втором этаже теплый пол - на него следует рассчитывать внешний утеплитель.

Утечки тепла через вентиляцию

Тепло, выходящее из помещения, отображается на оборудованных вентиляционных каналах, обеспечивая здоровый воздухообмен.Вентиляция, работая наоборот, утаскивает холод с улицы. Бывает, когда в помещении создается недостаток воздуха. Например, когда включенный вентилятор в вытяжке забирает слишком много воздуха из помещения, из-за чего он начинает задерживаться с улицы по другим вытяжным каналам (без фильтров и обогрева).

Вопросы, как не выводить большое количество тепла наружу, и как не пропускать холодный воздух в дом, давно имеют свои профессиональные решения:

  1. IN система вентиляции Установлены рекуператоры.Они возвращают в дом 90% тепла.
  2. Контурные клапаны оборудованы. Перед помещением «готовят» уличный воздух - его убирают и утепляют. Клапаны бывают с ручной регулировкой или автоматической, которая ориентирована на разницу температур снаружи и в помещении.

Комфорт стоит хорошей вентиляции. При нормальном воздухообмене плесень не образуется, а для среды обитания создается здоровый микроклимат. Вот почему хорошо утепленный дом с комбинацией изоляционных материалов обязательно должен иметь работающую вентиляцию.

Результат! Для уменьшения потерь тепла через вентиляционные каналы необходимо исключить ошибки перераспределения воздуха. При хорошей валяционной вентиляции из дома выходит только теплый воздух, часть тепла от которого можно вернуть обратно.

Теплопотери через окна и двери

Через дверные и оконные проемы дом теряет до 25% тепла. Слабые двери для дверей. Это выступающий уплотнитель, который легко герметизируется на новую и высохшую внутреннюю изоляцию. Вы можете заменить его, сняв кожух.

Уязвимые сиденья для деревянных и пластиковых дверей аналогичны «Мостам холода» в аналогичных конструкциях. Поэтому общий процесс на их примере и рассмотрим.

Что дает «окно» потерю тепла:

  • Явные зазоры и сквозняки (в раме, вокруг подоконника, на стыке откоса и окна). Плохая посадка створки.
  • Отходы и внутренние откосы, покрытые плесенью. Если за стеной за стеной пенопласт и штукатурка, то влажность подбирается ближе к окну.
  • Стекло с холодной поверхностью. Для сравнения - энергосберегающее стекло (на улице -25 °, а внутри помещения + 20 °) имеет температуру 10-14 градусов. И естественно не зависает.

Заслонки могут быть ослаблены, если окно не отрегулировано, а резинки по периметру изношены. Положение створки можно настроить самостоятельно, а также поменять уплотнитель. Его полную замену лучше проводить раз в 2-3 года, и желательно на «родную» производственную пломбу.Сезонная чистка и смазка резинового мешка сохраняют эластичность при понижении температуры. Тогда герметик долго не пропускает холода.

Зазоры в самой раме (актуально для деревянных окон) Заполнены силиконовым герметиком, лучше прозрачным. Когда попадает в стекло - не так заметно.

Стыки откосов и профиля окна также заделываются герметиком или жидким пластиком. В сложной ситуации можно использовать самоклеющийся полиэтилен - «изоляционный» скотч для окон.

Важно! Стоит проследить, чтобы в отделке внешних откосов утеплитель (пенопласт и т. Д.) Полностью закрыл шов монтажной пены и расстояние до середины оконной рамы.

Современные методы снижения потерь тепла через стекло:

  • Использование пленок ПВИ. Они отражают волновое излучение и снижают теплопотери на 35-40%. Пленки можно наклеить на уже установленное стекло, если нет желания его менять. Важно не перепутать сторону стекла и полярность пленки.
  • Установка стекол с низкоэмиссионными характеристиками: K- и I-стекла. Стеклопакеты с К-стеклами пропускают энергию коротких волн светового излучения в комнату, накапливая в ней тело. Из комнаты длинноволнового излучения никуда не денешься. В результате стекло на внутренней поверхности имеет температуру в два раза выше, чем у обычных стекол. I-стекло удерживает тепловую энергию в доме за счет отражения до 90% тепла обратно в комнату.
  • Использование стекол с серебряным напылением, которые в 2-х камерных окнах сохраняют на 40% больше тепла (по сравнению с обычными стеклами).
  • Выбор стеклопакетов с увеличенным количеством стекол и расстоянием между ними.

Полезно! Снижают теплопотери через стекло - организованные воздушные завесы над окнами (можно в виде теплых плинтусов) или защитные ставни на ночь. Особенно актуально панорамное остекление и сильные минусовые температуры.

Причины утечки тепла в системе отопления

Teplockotieri касаются и отопления, где утечки тепла возникают чаще по двум причинам.

  • Мощный радиатор без защитного экрана обогревает улицу.

  • Не все радиаторы полностью прогреты.

Соблюдение нехороших правил снижает теплопотери и не дает работать системе отопления «на холостом ходу»:

  1. На каждый радиатор стоит установить светоотражающий экран.
  2. Перед запуском отопления, один раз в сезон нужно не допускать попадания воздуха в систему и следить, все ли радиаторы полностью прогреты.Система отопления может засориться из-за скопившегося воздуха или мусора (детали, некачественная вода). Раз в 2-3 года систему необходимо полностью промыть.

Примечание! При новой заливке в воду лучше добавить ингибиторы коррозии. Это поддержит металлические элементы системы.

Теплопотери через крышу

Тепло сначала стремится к верху дома, что делает крышу одним из наиболее уязвимых элементов. На его долю приходится до 25% всех тепловых потерь.

Изоляция холодного чердака или жилого чердака одинаково герметична. Основные потери тепла идут на стыки материалов, неважно, утеплитель или элементы конструкции. Так, часто перекрываемым мостом холода является граница стен с переходом на крышу. Этот участок желательно обработать вместе с мауэрлатом.


У основного утеплителя тоже есть свои нюансы, связанные в большей степени с используемыми материалами. Например:

  1. Изоляция Minvata должна быть защищена от влаги и желательно менять каждые 10-15 лет.Со временем она задерживается и начинает тепло.
  2. Equata, обладающая прекрасными свойствами «дышащего» утеплителя, не должна находиться рядом с горячими источниками - при нагревании она тлеет, оставляя резцы в изоляции.
  3. При использовании пенополиуретана необходимо оборудовать вентиляцию. Материал с пароизоляцией, а лишнюю влагу под кровлей лучше не забивать - другие материалы повреждаются, а в утеплителе появляется утепление.
  4. Плиты в многослойной теплоизоляции должны укладываться в шахматном порядке и обязательно приближаться к предметам.

Практика! В верхних конструкциях любая казенная часть может получить много дорогостоящего тепла. Важно сделать упор на плотный и сплошной утеплитель.

Заключение

Места теплифтинг пригодится не только для обустройства дома и проживания в комфортных условиях, но и для того, чтобы не переплачивать за отопление. Грамотное утепление на практике окупается за 5 лет. Срок долгий. Но ведь и дом мы не строим два года.

Видео по теме

Ниже приведен довольно простой расчет теплопотерь здания, который, тем не менее, поможет точно определить мощность, необходимую для обогрева вашего склада, торгового центра или другого подобного здания.Это даст возможность еще на стадии проектирования предварительно оценить стоимость отопительного оборудования и последующие затраты на отопление, а при необходимости скорректировать проект.

Куда девается тепло? Тепло проходит через стены, пол, крышу и окна. Кроме того, при проветривании помещений теряется тепло. Для расчета теплопотерь через ограждающие конструкции используется формула:

Q - тепловые потери, Вт

S - площадь застройки, м2

Т - разница температур внутреннего и наружного воздуха, ° С

R - Значение термического сопротивления конструкций, м2 ° C / Вт

Схема расчета такая - рассчитываем теплопотери отдельных элементов, суммируем и складываем теплопотери при вентиляции.Все.

Предположим, мы хотим рассчитать теплопотери для объекта, показанного на рисунке. Высота здания 5 ... 6 м, ширина - 20 м, длина - 40 м, тридцать окон размером 1,5 х 1,4 метра. Температура в помещении 20 ° С, температура наружного воздуха -20 ° С.

Считаем площадь ограждающих конструкций:

этаж: 20 м * 40 м = 800 м2

крыша: 20,2 м * 40 м = 808 м2

окно: 1,5 м * 1.4 м * 30 штук = 63 м2

стены: (20 м + 40 м + 20 м + 40 м) * 5 м = 600 м2 + 20 м2 (с учетом скатной кровли) = 620 м2 - 63 м2 (окна) = 557 м2

Теперь посмотрим на термическое сопротивление используемых материалов.

Величину теплового сопротивления можно взять из таблицы теплостойкости или рассчитать исходя из значения коэффициента теплопроводности по формуле:

R - тепловое сопротивление, (м2 * к) / Вт

? - коэффициент теплопроводности материала, Вт / (м2 * к)

d - толщина материала, м

Значение коэффициентов теплопроводности для разных материалов Вы можете увидеть.

пол: бетонная стяжка 10 см и минеральная вата плотностью 150 кг / м3. Толщиной 10 см.

R (бетон) = 0,1 / 1,75 = 0,057 (М2 * К) / Вт

Р (Минвата) = 0,1 / 0,037 = 2,7 (М2 * К) / Вт

R (пол) = R (бетон) + R (Минвата) = 0,057 + 2,7 = 2,76 (м2 * k) / Вт

крыша:

R (крыша) = 0,15 / 0,037 = 4,05 (м2 * k) / Вт

окно: Величина термического сопротивления окон зависит от типа используемого стекла
R (окна) = 0.40 (м2 * к) / Вт для однокамерной стеклянной пластины 4-16-4 ат? Т = 40 ° С

стены: Панели наружные минеральные Wat Толщина 15 см
R (стены) = 0,15 / 0,037 = 4,05 (M2 * K) / W

Рассчитать тепловые потери:

Q (пол) = 800 м2 * 20 ° С / 2,76 (м2 * k) / Вт = 5797 Вт = 5,8 кВт

Q (кровельный) = 808 м2 * 40 ° С / 4,05 (м2 * k) / Вт = 7980 Вт = 8,0 кВт

Q (окна) = 63 м2 * 40 ° С / 0,40 (м2 * k) / Вт = 6300 Вт = 6.3 кВт

Q (стены) = 557 м2 * 40 ° C / 4,05 (м2 * k) / Вт = 5500 Вт = 5,5 кВт

Получаем, что суммарные тепловые потери через ограждающие конструкции будут:

Q (итого) = 5,8 + 8,0 + 6,3 + 5,5 = 25,6 кВт / ч

Теперь о вентиляционных потерях.

Для нагрева 1 м3 воздуха от температуры - 20 ° С до + 20 ° С потребуется 15,5 Вт.

Q (1 м3 воздуха) = 1,4 * 1,0 * 40 / 3,6 = 15,5 Вт, здесь 1,4 - плотность воздуха (кг / м3), 1.0 - удельная теплоемкость воздуха (кДж / (кг · k)), 3,6 - коэффициент перевода в ватту.

Осталось определить количество необходимого воздуха. Считается, что при нормальном дыхании человеку требуется 7 м3 воздуха в час. Если вы используете здание как склад и на нем работают 40 человек, то нужно отапливать 7 м3 * 40 человек = 280 м3 воздуха в час, у вас уйдет 280 м3 * 15,5 Вт = 4340 Вт = 4,3 кВт . А если у вас есть супермаркет и на территории находится 400 человек, на воздушное отопление потребуется 43 кВт.

Окончательный результат:

Для обогрева предлагаемого здания необходима система отопления порядка 30 кВт / час и система вентиляции производительностью 3000 м3 / час с обогревателем 45 кВт / час.

Потери тепла при передаче через элементы здания

Передача тепла через стену здания или аналогичную конструкцию может быть выражена как:

H t = UA dt (1)

где

H t = тепловой поток (БТЕ / час, Вт, Дж / с)

U = общий коэффициент теплопередачи, «U-значение» (БТЕ / час фут 2 o F, Вт / м 2 K)

A = площадь стены (футы 2 , м 2 )

dt = разница температур ( o F, K)

Общий коэффициент теплопередачи - значение U - описывает, насколько хорошо строительный элемент проводит тепло, или скорость передачи тепла (в ваттах или БТЕ / час) через единицу площади (м 2 или фут 2 ) ул. структура, деленная на разницу температур в конструкции.

Онлайн-калькулятор тепловых потерь

U-значение (БТЕ / час фут 2 o F, Вт / м 2 K)

Площадь стены (фут 2 , м 2 )

Разница температур ( o F, o C, K)

Общие коэффициенты теплопередачи некоторых общих строительных элементов

923 двери одинарные 1692 гофрированный металл 8,5 - изоляция 1 дюйм 7
Строительный элемент Коэффициент теплопередачи
U-значение
(BTU / (час фут 2 o F)) (Вт / (м 2 K))
1.2 6,8
1 дюйм - дерево 0,65 3,7
2 дюйма - дерево 0,45 2,6
Кровля
1 дюйм дерева - неизолированный 0,5 2,8
2 дюйма дерева - неизолированный 0,3 1,7
1 дюйм дерева - изоляция 1 дюйм 0.2 1,1
Дерево 2 дюйма - изоляция 1 дюйм 0,15 0,9
2 дюйма - бетонная плита 0,3 1,7
2 дюйма - бетонная плита 0,15 0,9
Окна Вертикальное одинарное остекление в металлической раме 5,8
Вертикальное одинарное остекление в деревянной раме 4.7
Вертикальное окно с двойным остеклением, расстояние между стеклами 30-60 мм 2,8
Вертикальное окно с тройным остеклением, расстояние между стеклами 30-60 мм 1,85
Герметичное вертикальное окно с двойным остеклением , расстояние между стеклами 20 мм 3,0
Вертикальное герметичное окно с тройным остеклением, расстояние между стеклами 20 мм 1,9
Вертикальное герметичное окно с двойным остеклением с покрытием Low-E 0.32 1,8
Вертикальное окно с двойным остеклением с покрытием Low-E и наполнением тяжелым газом 0,27 1,5
Вертикальное окно с двойным остеклением с 3 пластиковыми пленками (с покрытием Low-E) и заполнение тяжелым газом 0,06 0,35
Горизонтальное одинарное стекло 1,4 7,9
Стены 6 дюймов (150 мм) - заливной бетон 80 фунтов / фут 3 40 3,9
10 дюймов (250 мм) - кирпич 0,36 2,0

Значения U и R

Значение U (или U-фактор) является мерой скорости потеря или получение тепла из-за конструкции из материалов. Чем ниже коэффициент U, тем выше сопротивление материала тепловому потоку и тем лучше изоляционные свойства. Значение U - это величина, обратная значению R.

Общее значение U для конструкции, состоящей из нескольких слоев, может быть выражено как

U = 1 / ∑ R (2)

, где

U = коэффициент теплопередачи (BTU / hr ft 2 o F, Вт / м 2 K)

R = «R-value» - сопротивление тепловому потоку в каждом слое (hr ft 2 o F / Btu, м 2 K / Вт)

R-значение одного слоя может быть выражено как:

R = 1 / C = s / k (3)

, где

C = проводимость слоя (БТЕ / ч · фут 2 o F, Вт / м 2 K)

k = теплопроводность в слое / час фут 2 o F, Вт / м · К)

s = толщина слоя (дюймы, м)

Примечание! - в дополнение к сопротивлению в каждом строительном слое - существует сопротивление внутренней и внешней поверхности окружающей среде.Если вы хотите добавить поверхностное сопротивление к вычислителю U ниже - используйте один - 1 - для толщины - l t - и поверхностное сопротивление для проводимости - K .

Онлайн

Значение U Калькулятор

Этот калькулятор можно использовать для расчета общего значения U для конструкции с четырьмя слоями. Добавьте толщину - л т - и проводимость слоя - К - для каждого слоя.Если количество слоев меньше четырех, замените толщину одного или нескольких слоев нулем.

1. с (дюйм, м) k (британская тепловая единица дюйм / час фут 2 o F, Вт / м · К)

2. с (дюйм, м) k (британская тепловая единица дюйм / час фут 2 o F, Вт / м · К)

3 с (дюйм, м) k (британских тепловых единиц дюйм / час фут 2 o F, Вт / м · К)

4 с (дюйм, м) k (БТЕ дюйм / час фут 2 o F, Вт / м · К)

Пример - значение U Бетонная стена

Бетонная стена толщиной 0.25 (м) и проводимость 1,7 (Вт / мК) используется для значений по умолчанию в калькуляторе выше. Сопротивление внутренней и внешней поверхности оценивается в 5,8 (м 2 K / Вт) .

Значение U можно рассчитать как

U = 1 / (1 / (5,8 м 2 K / Вт) + (0,25 м) / (1,7 Вт / мK))

= 3,13 Вт / м 2 K

R-значения некоторых стандартных строительных материалов

1693 плита 5/8 " Обычный кирпич на дюйм 16 -значения для некоторых конструкций с общими стенами
Материал Сопротивление
R-значение
(hr ft 2 o F / Btu) 2 K / W)
Деревянный сайдинг со скосом 1/2 "x 8", внахлест 0.81 0,14
Деревянный сайдинг со скосом 3/4 "x 10", внахлест 1,05 0,18
Штукатурка (на дюйм) 0,20 0,035
0,01
Фанера 1/4 " 0,31 0,05
Фанера 3/8" 0,47 0,08
Фанера 1/2 " 62 0,11
ДВП 1/4 дюйма 0,18 0,03
Мягкий картон, сосна или аналогичный 3/4 дюйма 0,94 0,17
1 Мягкий картон, сосна или аналогичный 2 " 1,89 0,33
Мягкая плита, сосна или аналогичный 2 1/2" 3,12 0,55
Гипсокартон 1/2 " 0,45 0,08
0.56 0,1
Стекловолокно 2 дюйма 7 1,2
Стекловолокно 6 дюймов 19 3,3
Материал Сопротивление
R-значение
(час фут 2 o F / Btu) (м) )
Стенка 2 x 4, неизолированная 5 0.88
Стена с каркасом 2 x 4 с изоляцией из войлока 3 1/2 дюйма 15 2,6
Стена с каркасом 2 x 4 с жесткой панелью из полистирола 1 ", изоляционным покрытием 3 1/2" 18 3,2
Стена с каркасом 2 x 4 с изоляционной панелью 3/4 ", изоляцией из войлока 3 1/2", изоляцией из полиуретана 5/8 " 22 3,9
Стена с каркасом 2 x 6 с Изоляционное покрытие 5 1/2 " 23 4
Стена с 2 х 6 стойками с изоляционной панелью 3/4", изоляция из войлока 5 1/2 ", полиуретановая изоляция 5/8" 28 4 .9

Механизмы потери или передачи тепла

Утечка тепла (или передача) изнутри наружу (высокая температура - низкая температура) с помощью трех механизмов (по отдельности или в комбинации) из дома:

  • Проводимость
  • Конвекция
  • Радиация

Примеры теплопередачи за счет теплопроводности, конвекции и излучения

Щелкните здесь, чтобы открыть текстовое описание примеров теплопередачи за счет теплопроводности, конвекции и излучения

  • Проводимость : тепло, перемещающееся через стены дома от высокой температуры внутри к низкой температуре снаружи.
  • Конвекция : тепло, циркулирующее в комнатах дома.
  • Излучение : Солнце проникает в дом.

Проводимость

Проводимость - это процесс, при котором тепло передается от горячей области твердого объекта к холодной области твердого объекта за счет столкновений частиц.

Другими словами, в твердых телах атомы или молекулы не могут двигаться, как жидкости или газы, поэтому энергия сохраняется в колебаниях атомов.Атом или молекула с большей энергией передает энергию соседнему атому или молекуле посредством физического контакта или столкновения.

На изображении ниже тепло (энергия) передается от конца стержня в пламени свечи дальше вниз к более холодному концу стержня по мере того, как колебания одной молекулы передаются другой; однако нет движения энергичных атомов или молекул.

Нажмите кнопку воспроизведения, чтобы начать анимацию.

Анимация свечи проводимости

Щелкните здесь, чтобы открыть текстовое описание анимации "Свеча проводимости"

Пример поведения

Рука держит металлический стержень над зажженной свечой.Молекулы быстро нагреваются в том месте, где пламя касается стержня. Затем тепло распространяется по всему металлическому стержню, и его можно почувствовать рукой.

Что касается отопления жилых помещений, то тепло передается за счет теплопроводности через твердые тела, такие как стены, пол и крышу.

Пример поведения в отношении отопления жилых помещений

Щелкните здесь, чтобы открыть текстовое описание кондукции в отношении отопления жилых помещений, пример

Пример поведения в отношении отопления жилых помещений

Изобразите поперечное сечение стены дома.Внутри дома 65 ° F, а снаружи 30 ° F. Две стрелки указывают изнутри дома наружу, чтобы показать, как тепло передается изнутри дома наружу через стену посредством теплопроводности.

Теплопотери через твердую стену за счет теплопроводности

Конвекция

Конвекция - это процесс, при котором тепло передается от одной части жидкости (жидкости или газа) к другой за счет объемного движения самой жидкости. Горячие области жидкости или газа менее плотны, чем более холодные области, поэтому они имеют тенденцию подниматься.По мере того, как более теплые жидкости поднимаются, они заменяются более холодными жидкостями или газами сверху.

В приведенном ниже примере тепло (энергия), исходящая от пламени свечи, поднимается и заменяется окружающим его холодным воздухом.

Пример теплопередачи конвекцией

Щелкните здесь, чтобы открыть текстовое описание анимации "Конвекционная свеча"

Пример конвекции

Рука находится над зажженной свечой. Когда свеча нагревает воздух, тепло поднимается к руке.В конце концов, становится слишком жарко, и рука отрывается от свечи.

При отоплении жилых помещений конвекция - это механизм потери тепла из-за утечки теплого воздуха наружу при открытии дверей или проникновения холодного воздуха в дом через трещины или отверстия в стенах, окнах или дверях. Когда холодный воздух соприкасается с обогревателем в комнате, он поглощает тепло и поднимается вверх. Холодный воздух, будучи тяжелым, опускается на пол и нагревается, медленно нагревая воздух в помещении.

Инструкции : Нажмите кнопку воспроизведения ниже и посмотрите, что происходит с холодным воздухом (синие стрелки), когда он входит в дом и встречает теплый воздух (красные стрелки), выходящий из вентиляционного отверстия системы отопления:

Конвекция в комнате Анимация

Щелкните здесь, чтобы открыть текстовое описание анимации «Конвекция в комнате»

Пример конвекции для отопления жилых помещений

Представьте себе комнату с открытой дверью, впускающей прохладный воздух слева и радиатором, создающим тепло, справа.По мере того как радиатор нагревает воздух вокруг себя, воздух поднимается вверх и заменяется холодным. Как только теплый воздух достигает потолка, он направляется влево к открытой двери, охлаждая при движении. Прохладный воздух из открытой двери направляется через пол вправо в сторону обогреваемого радиатора. Общий эффект - это круговой конвекционный поток воздуха в помещении.

Радиация

Радиация - это передача тепла через электромагнитные волны в пространстве. В отличие от конвекции или проводимости, где энергия от газов, жидкостей и твердых тел передается молекулами с физическим движением или без него, излучению не нужна какая-либо среда (молекулы или атомы).Энергия может передаваться излучением даже в вакууме.

На изображении ниже солнечный свет попадает на Землю через космос, где нет газов, твердых тел или жидкостей.

Пример анимации излучения

Щелкните здесь, чтобы открыть текстовое описание анимации «Пример излучения»

Пример излучения

Представьте Солнце и Землю со стрелами, движущимися от Солнца к Земле через космос.Стрелки представляют энергию, которая поступает на Землю через излучение, для чего не требуется никакая среда (атомы или молекулы).

Проверьте себя

Во-первых, определите тип потери тепла в доме, изображенный на изображениях A-J: теплопроводность, конвекция или излучение. Затем щелкните и перетащите каждое изображение в нужную категорию внизу экрана.

Проверь себя Действия

Щелкните здесь, чтобы открыть текстовое описание задания «Проверьте себя»

Проверьте себя: типы тепловых потерь

Укажите тип потери тепла (теплопроводность, конвекция или излучение) для каждого из следующих примеров:

  1. Тепло, уходящее через крышу дома
  2. Печь-конфорка
  3. Кипяток
  4. Факельная галогенная лампа, излучающая свет и тепло
  5. Дверь распахнута настежь, впускает холодный воздух
  6. Пожар, создающий тепло
  7. Тепло, уходящее через стену
  8. Зеркало, отражающее солнечный свет
  9. Тепло, выходящее через окно
  10. Тепло, уходящее через дымоход

Ответы:

А.Проводимость

B. Радиация

C. Конвекция

D. Радиация

E. Конвекция

F. Радиация

г. Проведение

H. Радиация

I. Проведение

J. Радиация

Снижение потребления энергии

Есть два способа снизить потребление энергии.

  1. Самый экономичный способ - улучшить «оболочку» дома - стены, окна, двери, крышу и полы, которые окружают дом - путем улучшения изоляции (потери проводимости) и герметизации утечек воздуха конопаткой (конвекция). убытки).
  2. Второй способ снизить потребление энергии - повысить эффективность печи, которая обеспечивает тепло.

Проводимость и конвекция

Щелкните здесь, чтобы открыть текстовое описание диаграммы проводимости и конвекции

Линейный чертеж дома со стрелками, указывающими от стен и крыши, показывающий теплопроводность, и стрелками, текущими по кругу внутри дома, показывающими конвекцию.

Манипулирование устойчивой теплопроводностью с помощью тепловых метаматериалов в форме Sensu

  • Venkatasubramanian, R., Сиивола, Э., Колпиттс, Т. и О’Куинн, Б. Тонкопленочные термоэлектрические устройства с высокими показателями качества при комнатной температуре. Nature 413, 597–602 (2001).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • Стил Б. К. и Хайнцель А. Материалы для технологий топливных элементов. Nature 414, 345–352 (2001).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • Padture, N.П., Гелл, М. и Джордан, Э. Х. Термобарьерные покрытия для газотурбинных двигателей. Science 296, 280–284 (2002).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • Wang, P. et al. Стабильный квазитвердотельный сенсибилизированный красителем солнечный элемент с амфифильным рутениевым сенсибилизатором и полимер-гелевым электролитом. Nat. Матер. 2, 402–407 (2003).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • Тиан, Б.и другие. Коаксиальные кремниевые нанопроволоки как солнечные элементы и источники питания наноэлектроники. Nature 449, 885–889 (2007).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • Chiritescu, C. et al. Сверхнизкая теплопроводность в неупорядоченных слоистых кристаллах WSe2. Science 315, 351–353 (2007).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • Ли, Н. Б., Рен, Дж., Ван, Л., Хуанг П. и Ли Б. Коллоквиум: Фононика: управление тепловым потоком с помощью электронных аналогов и не только. Ред. Мод. Phys. 84, 1045 (2012).

    ADS Статья Google Scholar

  • Терранео М., Пейрард М. и Касати Г. Управление потоком энергии в нелинейных решетках: модель теплового выпрямителя. Phys. Rev. Lett. 88, 0
    (2002).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • Ли, Б., Ван, Л. и Касати, Г. Тепловой диод: выпрямление теплового потока. Phys. Rev. Lett. 93, 184301 (2004).

    ADS Статья Google Scholar

  • Чанг, К. В., Окава, Д., Маджумдар А. и Зеттл, А. Твердотельный тепловой выпрямитель. Science 314, 1121–1124 (2006).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • Ли, Б., Ван, Л. и Касати, Г. Отрицательное дифференциальное тепловое сопротивление и тепловой транзистор.Прил. Phys. Lett. 88, 143501 (2006).

    ADS Статья Google Scholar

  • Wong, H. S. P. et al. Память смены фаз. Proc. IEEE 98, 2201–2227 (2010).

    Артикул Google Scholar

  • Мальдован М. Узкий низкочастотный спектр и управление теплом с помощью термокристаллов. Phys. Rev. Lett. 110, 025902 (2013).

    ADS Статья Google Scholar

  • Мальдован, М.И Томас, Э. Л. Одновременная локализация фотонов и фононов в двумерных периодических структурах. Прил. Phys. Lett. 88, 251907 (2006).

    ADS Статья Google Scholar

  • Guenneau, S., Amra, C. & Veynante, D. Термодинамика трансформации: маскировка и концентрация теплового потока. Опт. Express 20, 8207–8218 (2012).

    ADS Статья Google Scholar

  • Guenneau, S.& Puvirajesinghe, преобразование второго закона Т. М. Фика: один путь к маскировке в распространении массы. J. R. Soc. Интерфейс 10, 20130106 (2013).

    CAS Статья Google Scholar

  • Нараяна, С. и Сато, В. Манипуляция тепловым потоком с помощью специальных термических материалов. Phys. Rev. Lett. 108, 214303 (2012).

    ADS Статья Google Scholar

  • Деде, Э.М., Номура, Т., Шмаленберг, П. и Ли, Дж. С. Маскировка, фокусировка и обращение теплового потока в ультратонких композитах с учетом эффектов проводимости-конвекции. Прил. Phys. Lett. 103, 063501 (2013).

    ADS Статья Google Scholar

  • Schittny, R., Kadic, M., Guenneau, S. & Wegener, M. Эксперименты по термодинамике трансформации: формирование потока тепла. Phys. Rev. Lett. 110, 195901 (2013).

    ADS Статья Google Scholar

  • млн лет назад, Lan, L., Jiang, W., Sun, F. & He, S. Переходная тепловая маскировка, экспериментально реализованная с помощью измененного уравнения диффузии с анизотропной температуропроводностью. NPG Asia Mater. 5, с73 (2013).

    Артикул Google Scholar

  • Нараяна, С., Саво, С. и Сато, Ю. Экранирование переходного теплового потока с использованием термических метаматериалов. Прил. Phys. Lett. 102, 201904 (2013).

    ADS Статья Google Scholar

  • Хан, Т.и другие. Экспериментальная демонстрация двухслойного теплового плаща. Phys. Rev. Lett. 112, 054302 (2014).

    ADS Статья Google Scholar

  • Сюй, Х., Ши, Х., Гао, Ф., Сунь, Х. и Чжан, Б. Ультратонкий трехмерный тепловизор. Phys. Rev. Lett. 112, 054301 (2014).

    ADS Статья Google Scholar

  • Alù, A. Точка зрения: Тепловые плащи нагреваются.Физика 7, 12 (2014).

    Артикул Google Scholar

  • Пендри, Дж. Б., Шуриг, Д. и Смит, Д. Р. Управление электромагнитными полями. Science 312, 1780–1782 (2006).

    ADS MathSciNet CAS Статья Google Scholar

  • Леонхардт У. Оптическое конформное отображение. Science 312, 1777–1780 (2006).

    ADS MathSciNet CAS Статья Google Scholar

  • Джейкоб, З., Алексеев, Л. В., Нариманов, Э. Оптические гиперлинзы: получение изображений в дальнем поле за дифракционным пределом. Опт. Express 14, 8247–8256 (2006).

    ADS Статья Google Scholar

  • Лю, З., Ли, Х., Сюн, Й., Сан, К. и Чжан, X. Оптические гиперлинзы дальнего поля, увеличивающие объекты с субдифракционным ограничением. Наука 315, 1686 (2007).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • Цзян, В.X. et al. Широкополосная диэлектрическая увеличительная линза для получения изображений с высоким разрешением в дальней зоне. Adv. Матер. 25, 6963–6968 (2013).

    CAS Статья Google Scholar

  • Ли, Дж., Фок, Л., Инь, X., Бартал, Г., Чжан, X. Экспериментальная демонстрация акустической увеличительной гиперлинзы. Nat. Матер. 8, 931–934 (2009).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • Цзян, В.X., Luo, C.Y., Ma, H.F., Mei, Z. L. & Cui, T.J. Повышение плотности тока с помощью электрического концентратора постоянного тока. Sci. Rep. 2, 956 (2012).

    ADS Статья Google Scholar

  • Navau, C., Prat-Camps, J. & Sanchez, A. Сбор и концентрация магнитной энергии на расстоянии с помощью трансформирующей оптики. Phys. Rev. Lett. 109, 263903 (2012).

    ADS Статья Google Scholar

  • Прат-Кэмпс, Дж., Navau, C. & Sanchez, A. Экспериментальная реализация концентрации и передачи магнитной энергии на расстоянии метаматериалами. arXiv : 1308.5878 2013.

  • Li, J. Y., Gao, Y. & Huang, J. P. Бифункциональный плащ, использующий трансформирующую среду. J. Appl. Phys. 108, 074504 (2010).

    ADS Статья Google Scholar

  • Мочча, М., Кастальди, Г., Саво, С., Сато, Ю. и Галди, В. Независимое управление теплом и электрическим током с помощью бифункциональных метаматериалов.Phys. Ред. X 4, 021025 (2014).

    Google Scholar

  • Как рассчитать теплотехнику стены. Теплотехнический расчет наружной кирпичной стены

    Теплотехнический расчет позволяет определить минимальную толщину ограждающих конструкций, чтобы не было случаев перегрева или промерзания при эксплуатации конструкции.

    Конструктивные элементы ограждений отапливаемых общественных и жилых зданий, за исключением требований устойчивости и прочности, долговечности и огнестойкости, экономичности и архитектурного дизайна, должны отвечать прежде всего теплотехническим нормам.Выбирайте ограждающие элементы в зависимости от конструктивного решения, климатологических характеристик района застройки, физических свойств, влажного температурного режима в здании, а также в соответствии с требованиями сопротивления теплопередаче, воздухо- и паропроницаемости.

    В чем смысл расчета?

    1. Если при расчете стоимости будущей конструкции учитывать только прочностные характеристики, то, естественно, стоимость будет меньше.Однако при этом заметна экономия: впоследствии на обогрев помещения уйдет значительно больше средств.
    2. Грамотно подобранные материалы создадут в помещении оптимальный микроклимат.
    3. При планировании системы отопления также требуется теплотехнический расчет. Чтобы система была рентабельной и эффективной, необходимо иметь представление о реальных возможностях здания.

    Теплотехнические требования

    Важно, чтобы внешние конструкции соответствовали следующим теплотехническим требованиям:

    • Иметь достаточные теплозащитные свойства.Другими словами, нельзя допускать перегрева помещения летом, а зимой - чрезмерных потерь тепла.
    • Разница температур воздуха во внутренних элементах заборов и помещений не должна быть выше нормативной. В противном случае может произойти чрезмерное охлаждение тела человека с тепловым излучением на поверхности данных и конденсацией влаги внутреннего воздушного потока на ограждающих конструкциях.
    • В случае изменения теплового потока колебания температуры внутри помещения должны быть минимальными.Это свойство называется термостойкостью.
    • Важно, чтобы герметичность ограждений не вызывала сильного охлаждения помещения и не ухудшала теплозащитные свойства конструкций.
    • Заборы должны иметь нормальный влажностный режим. Поскольку схождение заборов увеличивает потери тепла, вызывает сырость в помещении, снижает долговечность конструкций.

    Для соответствия конструкций указанным требованиям выполняется теплотехнический расчет, а также расчет теплостойкости, паропроницаемости, воздухопроницаемости и усиление требований нормативной документации.

    Теплотехнические качества

    От теплотехнических характеристик внешних конструктивных элементов зданий зависит:

    • Режим влажности конструктивных элементов.
    • Температура внутренних конструкций, обеспечивающая отсутствие на них конденсата.
    • Постоянная влажность и температура в помещении, как в холодное, так и в теплое время года.
    • Количество тепла, теряемого зданием в зимний период.

    Итак, исходя из изложенного, теплотехнический расчет конструкций считается важным этапом в процессе проектирования зданий и сооружений, как гражданских, так и промышленных. Дизайн начинается с выбора структур - их толщины и последовательности слоев.

    Задачи теплотехнического расчета

    Итак, теплотехнический расчет ограждающих элементов конструкций выполняется с целью:

    1. Соответствие конструкций современным требованиям по теплозащите зданий и сооружений.
    2. Обеспечение во внутренних помещениях комфортного микроклимата.
    3. Обеспечение оптимальной тепловой защиты заборов.

    Основные параметры для расчета

    Для определения расхода тепла на отопление, а также проведения теплотехники здания необходимо учитывать набор параметров в зависимости от следующих характеристик:

    • Назначение и тип строительства.
    • Географическое положение строения.
    • Ориентация стен по сторонам света.
    • Конструкции конструкций (объем, площадь, перекрытия).
    • Тип и размер окон и дверей.
    • Характеристики системы отопления.
    • Количество людей в здании одновременно.
    • Материал стен, пола и перекрытия последнего этажа.
    • Имеется система горячего водоснабжения.
    • Тип систем вентиляции.
    • Прочие конструктивные особенности конструкции.

    Теплотехника: Программа

    На сегодняшний день разработано множество программ, позволяющих такой расчет.Как правило, расчет проводится по методике, изложенной в нормативно-технической документации.

    Данные программ позволяют рассчитать следующее:

    • Термическое сопротивление.
    • Потери тепла через конструкции (потолок, пол, дверные и оконные проемы, а также стены).
    • Количество тепла, необходимое для нагрева проникающего воздуха.
    • Подбор секционных (биметаллических, чугунных, алюминиевых) радиаторов.
    • Подбор панельных стальных радиаторов.

    Теплотехника: пример расчета наружных стен

    Для расчета необходимо определить следующие основные параметры:

    • t B = 20 ° C - температура воздушного потока внутри здания, которая составляет приняты для расчета ограждений при минимальных значениях наиболее оптимальной температуры соответствующего здания и сооружения. Принимается по ГОСТ 30494-96.

    • Согласно требованиям ГОСТ 30494-96 влажность в помещении должна составлять 60%, в результате будет обеспечен нормальный влажностный режим.
    • Согласно приложению Б СНиП 23-02-2003 зона влажности - сухая, это означает, что условия эксплуатации ограждений - А.
    • t H = -34 ° C - температура наружного воздушного потока. в зимний период, который принят в СНиП на основе максимальных пяти холодных дней с положением США 0.92.
    • Z за = 220 дней - это продолжительность отопительного периода, которую предполагается сократить, при среднесуточной температуре окружающей среды ≤ 8 ° С.
    • T ОТ.ПЕР. = -5,9 ° С - температура окружающей среды (средняя) в отопительный период, которую предполагается понижать, при суточной температуре окружающей среды ≤ 8 ° С.

    Исходные данные

    В этом случае будет проведен теплотехнический расчет стены с целью определения оптимальной толщины панелей и теплоизоляционного материала для них.В качестве наружных стен будут использоваться сэндвич-панели (ТУ 5284-001-48263176-2003).

    Комфортные условия

    Рассмотрим, как выполняется теплотехнический расчет наружной стены. Для начала необходимо рассчитать необходимое сопротивление теплопередаче, ориентируясь на комфортные и санитарно-гигиенические условия:

    R 0 TR = (N × (TB - TH)): (ΔT H × α c), где

    n = 1 - коэффициент, зависящий от положения внешних элементов конструкции относительно наружного воздуха.Его следует принимать по данным СНИВА 23-02-2003 из таблицы 6.

    ΔT H = 4,5 ° С - нормированный перепад температур на внутренней поверхности конструкции и внутреннем воздухе. Принимается по данным СНиПА из таблицы 5.

    α B = 8,7 Вт / м 2 ° С - теплоотдача внутренних ограждающих конструкций. Данные взяты из таблицы 5, SNUP.

    Подставляем данные в формулу и получаем:

    R 0 TR = (1 × (20 - (-34)): (4,5 × 8,7) = 1.379 м 2 ° С / Вт.

    Условия энергосбережения

    Выполняя теплотехнику стены, исходя из условий энергосбережения, необходимо рассчитать необходимое сопротивление теплопередающих конструкций. Определяется HSOP (градус отопительного периода, ° C) по следующей формуле:

    HSOP = (TB - T. Per.) × Z. Perfect, где

    t B - температура воздушного потока внутри здание, ° С.

    З ОТ.ПЕР. и т от Пер. - Это продолжительность (сутки) и температура (° C) периода, имеющего среднесуточную температуру воздуха ≤ 8 ° C.

    Таким образом:

    HSOP = (20 - (-5,9)) × 220 = 5698.

    Исходя из условий энергосбережения, определяем метод интерполяции R 0 TP на малоэтажку из таблицы 4:

    R 0 TR = 2,4 + (3,0 - 2,4) × (5698 - 4000)) / (6000 - 4000)) = 2,909 (м 2 ° С / Вт)

    R 0 = 1 / α B + R 1 + 1 / α n, где

    d - толщина теплоизоляции, м.

    л = 0,042 Вт / м ° С - теплопроводность минераловатной плиты.

    α H = 23 Вт / м 2 ° С - принятый СНУ теплообмен внешних элементов конструкции.

    R 0 = 1 / 8,7 + d / 0,042 + 1/2 23 = 0,158 + d / 0,042.

    Толщина утеплителя

    Толщина теплоизоляционного материала определяется исходя из того, что R 0 = R 0 TP, а R 0 TP принимается в условиях энергосбережения, так:

    2,909 = 0,158 + d / 0,042, откуда d = 0,116 м.

    Подбираем марку сэндвич-панелей по каталогу с оптимальной толщиной изоляционного материала: DP 120, при этом общая толщина панели должна быть 120 мм.Аналогичным образом производится теплотехнический расчет здания в целом.

    Необходимость выполнения расчета

    Спроектированные на основе теплотехнического расчета, грамотно выполненные ограждающие конструкции позволяют снизить затраты на отопление, стоимость которого постоянно увеличивается. Кроме того, экономия тепла считается важной экологической задачей, поскольку напрямую связана со снижением расхода топлива, что приводит к снижению воздействия негативных факторов окружающей среды.

    Кроме того, стоит помнить, что неправильно выполненная теплоизоляция способна уменьшить конструкции, что приведет к образованию плесени на поверхности стен. Образование плесени, в свою очередь, приведет к повреждению внутренней отделки (отслоение обоев и краски, разрушение штукатурного слоя). В особо запущенных случаях может потребоваться радикальное вмешательство.

    Очень часто строительные компании стремятся использовать в своей деятельности современные технологии и материалы.Только специалист понимает необходимость использования того или иного материала как отдельно, так и в комплексе с другими. Именно теплотехника поможет определить наиболее оптимальные решения, обеспечивающие долговечность элементов конструкции и минимальные финансовые затраты.

    При эксплуатации здания нежелательны как перегрев, так и замерзание. Определить золотую середину позволит теплотехнический расчет, который не менее важен, чем расчет экономичности, прочности, огнестойкости, долговечности.

    На основании теплотехнических норм, климатических характеристик, паро и влагопроницаемости осуществляется выбор материалов для возведения ограждающих конструкций. Как выполнить этот расчет, рассмотрим в статье.

    Многое зависит от теплотехнических особенностей капитальных заборов. Это и влажность элементов конструкции, и температурные показатели, влияющие на наличие или отсутствие конденсата на межкомнатных перегородках и перекрытиях.

    Расчет покажет, будут ли поддерживаться стабильные характеристики температуры и влажности при положительной и отрицательной температуре.В перечень этих характеристик входит такой показатель, как количество тепла, уходящего из ограждающих конструкций в холодный период.

    Невозможно начать проектирование без всех этих данных. Опираясь на них, выбирайте толщину стен и перекрытий, последовательность слоев.

    Согласно нормативам ГОСТ 30494-96 значения температуры в помещениях. В среднем он равен 21⁰. При этом относительная влажность обязана оставаться в комфортных рамках, а это в среднем 37%.Наибольшая скорость движения воздушных масс - 0,15 м / с

    Теплотехника ставит цели определить:

    1. Идентична ли конструкция заявленным запросам с точки зрения тепловой защиты?
    2. Комфортный ли микроклимат внутри здания?
    3. Обеспечена ли оптимальная тепловая защита конструкций?

    Основным принципом является соблюдение баланса температурных показателей атмосферы внутренних конструкций заборов и помещений.Если этого не сделать, тепло поглотит эти поверхности, и температура внутри останется очень низкой.

    Внутренняя температура не должна существенно влиять на изменение теплового потока. Эта характеристика называется термостойкостью.

    Путем теплового расчета определяют оптимальные пределы (минимальные и максимальные) размеров стен, перекрытия по толщине. Это гарантия эксплуатации здания на протяжении длительного периода как экстремальных расчетов конструкций, так и перегревов.

    Параметры для расчета

    Для выполнения теплосчетчиков необходимы параметры источника.

    Они зависят от ряда характеристик:

    1. Назначение и его вид.
    2. Ориентация вертикальных ограждающих конструкций относительно направления света.
    3. Географические параметры будущего дома.
    4. Объем здания, его этажи, площадь.
    5. Типы и габаритные данные дверных, оконных проемов.
    6. Вид отопления и его технические параметры.
    7. Количество постоянных арендаторов.
    8. Материал вертикальных и горизонтальных ограждающих конструкций.
    9. Перекрытие верхнего этажа.
    10. Оборудование горячего водоснабжения.
    11. Тип вентиляции.

    Рассчитывается при расчете других конструктивных особенностей конструкции. Воздухопроницаемость ограждающих конструкций не должна способствовать чрезмерному охлаждению внутри дома и снижать характеристики теплозащитного экрана элементов.

    Потеря тепла приводит к обшивке стен и, кроме того, к сырости, что отрицательно сказывается на долговечности здания.

    В процессе расчета, в первую очередь, используются теплотехнические данные строительных материалов, из которых изготовлены ограждающие элементы конструкции. Кроме того, определение зависит от сопротивления теплопередаче и предложения его нормативного значения.

    Формулы для производства расчета

    Утечку тепла, потерянную домом, можно разделить на две основные части: потери через ограждающие конструкции и потери, вызванные функционированием.К тому же тепло теряется при сбросе теплой воды в канализацию.

    Для материалов, из которых устроены ограждающие конструкции, необходимо найти значение теплопроводности ТТ (Вт / м x градус). Они есть в соответствующих справочниках.

    Теперь, зная толщину слоев, по формуле: R = S / CT рассчитал тепловое сопротивление каждой единицы. Если конструкция многослойная, все значения складываются.

    Размер теплопотерь - самый простой способ определить, добавив тепловые токи через ограждающие конструкции, которые это здание фактически формирует

    Руководствуясь такой методикой, чтобы учесть время, в течение которого материалы, из которых состоят конструкции имеют неравный состав. Также учитывается, что проходящий через них тепловой поток имеет различную специфику.

    Для каждого индивидуального расчета теплопотерь они определяются по формуле:

    Q = (A / R) x DT

    • A - Площадь в м².
    • R - расчетное сопротивление теплопередаче.
    • dT - разница температур снаружи и изнутри. Определить его нужно на самый холодный 5-дневный период.

    Выполнив расчет таким образом, можно получить результат только для самого холодного пятидневного периода. Общие теплопотери за весь холодный сезон определяются с учетом параметра DT с учетом температуры не самой низкой, а средней.

    В какой степени тепло, а также теплообмен зависит от влажности климата в регионе.По этой причине при расчетах используют карты влажности

    Для этого существует формула:

    Вт = ((q + qv) x 24 xn) / 1000

    В нем n - продолжительность отопительного периода в дней.

    Недостатки расчета по площади

    Расчет по площади не очень точный. Не учитываются такие параметры, как климат, температурные показатели как минимальные, так и максимальные, влажность. Из-за игнорирования многих важных моментов в расчетах есть существенные ошибки.

    Часто пытаются их перекрыть, в проект входят «стоковые».

    Если все же выбран этот метод расчета, нужно учитывать следующие нюансы:

    1. При высоте вертикальных заборов до трех метров и наличии не более двух проемов на одной поверхности результат лучше умножить на 100 Вт.
    2. Если в проекте проложен балкон, два окна или лоджия, умножьте в среднем 125 Вт.
    3. При использовании промышленных или складских помещений на множитель 150 Вт.
    4. В случае радиаторов возле окон их расчетная мощность увеличена на 25%.

    Площадь участка имеет вид:

    Q = S x 100 (150) Вт.

    Здесь Q - комфортный уровень тепла в здании, S - площадь с обогревом в м². Цифры 100 или 150 - удельная тепловая энергия, расходуемая на обогрев 1 м².

    Потери при вентиляции дома

    Ключевым параметром в данном случае является кратность воздухообмена.При условии, что стены дома паропроницаемы, это значение равно единице.

    Проникновение холодного воздуха в дом осуществляется при приточной вентиляции. Вытяжная вентиляция помогает заботиться о теплом воздухе. Снижает потери вентиляции за счет вентиляции теплообменника. Он не позволяет теплу уходить вместе с уходящим воздухом, а входящие потоки нагревают его.

    Полностью обновить воздух внутри здания предполагается за один час. Здания, построенные по стандарту DIN, имеют пароизоляцию, поэтому кратность воздухообмена принята равной двум.

    Существует формула, по которой определяется потеря тепла через систему вентиляции:

    QB = (V x sq: 3600) xrx при x dt

    Здесь символы означают следующее:

    1. QB - потери тепла.
    2. V - объем помещения в Mᶾ.
    3. P - плотность воздуха. Принято равным 1 2047 кг / м.
    4. КВ - кратность воздухообмена.
    5. С - удельная теплоемкость. Он равен 1005 Дж / кг x S.

    По результатам этого расчета можно определить мощность теплогенератора системы отопления.В случае слишком высокого значения мощности выход из ситуации может стать. Рассмотрим несколько примеров домов из разных материалов.

    Пример теплового расчета №1

    Расчет жилого дома, расположенного в 1-м климатическом районе (Россия), Субарион 1Б. Все данные взяты из таблицы 1 СНиП 23-01-99. Самая холодная температура, которая пять дней соблюдается по безопасности 0,92 - TN = -22⁰.

    Согласно СНиП отопительный период (ЗОП) составляет 148 дней.Усредненная температура за отопительный период при среднесуточных показателях температуры воздуха на улице 8⁰ - Tot = -2,3⁰. Температура на улице в отопительный сезон - THT = -4,4⁰.

    Тепловые потери дома - важнейший момент на этапе его проектирования. Выбор строительных материалов и утеплителя зависит от результатов расчета. Нулевых потерь не бывает, но нужно стремиться к тому, чтобы они были наиболее подходящими.

    Условие согласовано, что дома должны быть предусмотрены в домах дома 22⁰.В доме два этажа и стены толщиной 0,5 м. Высота его 7 м, размеры в пересчете на 10 х 10 м. Материал вертикальных ограждающих конструкций - теплая керамика. Для него коэффициент теплопроводности - 0,16 Вт / м x S.

    В качестве наружного утеплителя толщиной 5 см использована минеральная вата. Величина КТ для него 0,04 Вт / м X С. Количество оконных проемов в доме - 15 шт. 2,5 м² каждая.

    Теплопотери через стены

    Прежде всего, необходимо определить термическое сопротивление как керамической стены, так и изоляции.В первом случае R1 = 0,5: 0,16 = 3,125 кв. M X C / W. Во втором - R2 = 0,05: 0,04 = 1,25 кв. M X C / W. В целом для вертикальной ограждающей конструкции: R = R1 + R2 = 3,125 + 1,25 = 4,375 кв. MXC / W.

    Так как теплопотери имеют прямую пропорциональную зависимость от площади закрывающих конструкций, рассчитываем стены стен:

    А = 10 х 4 х 7-15 х 2,5 = 242,5 м²

    Теперь можно определить теплопотери через стены:

    QC = (242.5: 4,375) х (22 - (-22)) = 2438,9 Вт.

    Теплопотери через горизонтальные ограждающие конструкции рассчитываются аналогично. В итоге подведены все результаты.

    Если цоколь под полом первого этажа отапливается, то пол не может быть одухотворенным. Стены подвала все же лучше утеплить, чтобы тепло не уходило в землю.

    Определение потерь через вентиляцию

    Для упрощения расчета не учитываем толщину стен, а просто определяем объем воздуха внутри:

    В = 10х10х7 = 700 Мᶾ.

    При кратности воздухообмена КВ = 2 потеря веса составит:

    QB = (700 х 2): 3600) х 1,2047 х 1005 х (22 - (-22)) = 20,776. W.

    Если kv = 1:

    QB = (700 x 1): 3600) x 1,2047 x 1005 x (22 - (-22)) = 10358 Вт.

    Эффективная вентиляция жилых домов обеспечивает роторные и пластинчатые рекуперации. КПД первого из вышеперечисленных достигает 90%.

    Пример теплотехнического расчета №2

    Требуется рассчитать потери через кирпичную стену толщиной 51 см.Он утеплен 10-сантиметровым слоем минеральной ваты. Снаружи - 18⁰, внутри - 22⁰. Размеры стены - 2,7 м в высоту и 4 м в длину. Единственная внешняя стена помещения ориентирована на юг, входных дверей нет.

    Для кирпича коэффициент теплопроводности СТ = 0,58 Вт / м ºС, для минеральной ваты - 0,04 Вт / м ºС. Тепловое сопротивление:

    R1 = 0,51: 0,58 = 0,879 кв. M X C / W. R2 = 0,1: 0,04 = 2,5 кВ. M X C / W. В целом для вертикальной ограждающей конструкции: R = R1 + R2 = 0.879 + 2,5 = 3,379 кв. MXC / W.

    Площадь наружной стены A = 2,7 х 4 = 10,8 м²

    Потери тепла через стену:

    QC = (10,8: 3,379) x (22 - (-18) ) = 127,9 Вт.

    Для расчета потерь через окна используется та же формула, но тепловое сопротивление их обычно указывается в паспорте и рассчитывать его не нужно.

    В теплоизоляции окон дома - «слабое звено».Через них идет довольно большая доля тепла. Уменьшают потери многослойных стеклопакетов, термопрессующих пленок, двойных рам, но даже это не поможет избежать потери тепла полностью

    Если в доме окна 1,5 х 1,5 м², ориентированные на север, и тепловые сопротивление 0,87 м2 ° С / Вт, тогда потери составят:

    Qo = (2,25: 0,87) x (22 - (-18)) = 103,4 тонны.

    Пример теплотехнического расчета №3

    Выполним тепловой расчет деревянного сруба с фасадом, возведенного из бревен сосны толщиной слоя 0.22 мес. Коэффициент для этого материала К = 0,15. В этой ситуации потери тепла составят:

    R = 0,22: 0,15 = 1,47 м² х ⁰С / Вт.

    Самая низкая температура пятидневки - -18⁰, для комфорта в доме температура задается. 21⁰. Разница составит 39⁰. Если исходить из площади 120 м², то в результате получится:

    QC = 120 х 39: 1,47 = 3184 Вт.

    Для сравнения определим потери кирпичного дома. Коэффициент для силикатного кирпича равен 0.72.

    R = 0,22: 0,72 = 0,306 м² х ⁰С / Вт.
    QC = 120 х 39: 0,306 = 15 294 Вт.

    В тех же условиях деревянный дом экономичнее. Силикатный кирпич для возведения стен совершенно не подходит.

    Деревянная конструкция имеет высокую теплоемкость. Его ограждающие конструкции долгое время сохраняли комфортную температуру. Но даже бревенчатый дом нужно утеплить и лучше сделать это изнутри и снаружи.

    Пример электротехники №4

    Дом будет построен в Подмосковье.Для расчета стены, созданной из пеноблоков. Как наносится утеплитель. Отделка конструкции - штукатурка с двух сторон. Структура известково-песчаная.

    Пенополистирол имеет плотность 24 кг / м.

    Относительные показатели влажности воздуха в помещении - 55% при средней температуре 20⁰С. Толщина слоя: штукатурка

    • - 0,01 м;
    • пенобетон - 0,2 м;
    • пенополистирол - 0,065 м.

    Задача - найти желаемое сопротивление теплопередаче и фактическое.Требуемый RT определяется путем подстановки значений в выражение:

    RT = A x HSOP + B

    где m - градус и день отопительного сезона, a и b - взятые коэффициенты из таблицы № 3 правил правил от 50.13330.2012. Так как у жилого дома, А равно 0,00035, b = 1,4.

    HSOP рассчитывается по формуле, взятой у того же СП:

    GR = (TB - TOT) x Zot.

    В этой формуле TB = 20⁰, TOT = -2.2⁰, ЗОТ - 205 - отопительный период в сутках. Отсюда:

    HSOP = (20 - (-2,2)) x 205 = 4551⁰ с x днем;

    RT = 0,00035 x 4551 + 1,4 = 2,99 м2 x C / W.

    По Таблице № 2 СП50.13330.2012 определите коэффициенты теплопроводности для каждого слоя стены:

    • λb1 = 0,81 Вт / м c;
    • λB2 = 0,26 Вт / м c;
    • λb3 = 0,041 Вт / м c;
    • λB4 = 0,81 Вт / м ⁰С.

    Полное условное сопротивление теплопередаче РО, равное сумме сопротивлений всех слоев.Рассчитайте его по формуле:

    Подставив значения получим: RO SIL. = 2,54 м2 ° С / Вт. RF определяется умножением RO на коэффициент R, равный 0,9:

    RF = 2,54 x 0,9 = 2,3 м2 x ° C / Вт.

    Результат обязывает изменить конструкция ограждающего элемента, так как фактическое термическое сопротивление меньше расчетного.

    Существует множество компьютерных служб, ускоряющих и упрощающих вычисления.

    Теплотехнические расчеты напрямую связаны с определением.Что это такое и как найти ее значение, узнаете из рекомендуемых нами статей.

    Выводы и полезное видео по теме

    Выполнение теплотехники с онлайн-калькулятором:

    Правильная теплотехника:

    Грамотная теплотехника позволит оценить эффективность утепления внешних элементов дома, определить мощность необходимого отопительного оборудования.

    В результате можно сэкономить при покупке материалов и отопительных приборов.Лучше заранее узнать, справляется ли техника с отоплением и кондиционером, чем покупать все наугад.

    Пожалуйста, оставляйте комментарии, задавайте вопросы, размещайте фото по теме статьи под блоком. Расскажите, как теплотехника помогла вам выбрать отопительное оборудование нужной мощности или систему утепления. Не исключено, что ваша информация будет полезна посетителям сайта.

    Исходные данные

    Строительная площадка - Омск

    г. HT = 221 сут

    т. HT = -8,4ºС.

    т. Внеш = -37ºС.

    т. int = + 20ºС;

    влажность воздуха: = 55%;

    Условия эксплуатации ограждающих конструкций - Б. Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения а I NT = 8,7 Вт / м 2 ° С.

    а. Ext = 23 Вт / м 2 · ° С.

    Необходимые данные о конструктивных слоях стены для теплотехнического расчета сведены в таблицу.

    1. Определение степени отопительного периода по формуле (2) СП 23-101-2004:

    D d d = (t int - t ht) z th = (20- (8,4)) · 221 = 6276,40

    2. Нормированное значение сопротивления теплопередаче наружных стен по формуле (1) СП 23-101-2004:

    .

    R рег = a · d d + b = 0,00035 · 6276,40 + 1,4 = 3,6 м 2 · ° C / Вт.

    3. Приведенное сопротивление теплопередаче R. 0 R наружных кирпичных стен с эффективной изоляцией жилых домов рассчитывается по формуле

    R 0 R = R 0 ПРОДАТЬ R,

    где R 0 SEL - сопротивление теплопередаче кирпичных стен, условно определяемое по формулам (9) и (11) без учета теплопроводных включений, м 2 · ° С / Вт;

    R 0 R - приведенное сопротивление теплопередаче с учетом коэффициента теплотехнической однородности r., что для стен составляет 0,74.

    Расчет ведется из условия равенства

    следовательно,

    R 0 SEL = 3,6 / 0,74 = 4,86м 2 · ° C / Вт

    R 0 SEL = R Si + R K + R SE

    R k = r REG - (R Si + R SE) = 3,6- (1 / 8,7 + 1/23) = 3,45 м 2 · ° C / Вт

    4. Тепловое сопротивление наружной кирпичной стены слоистой конструкции можно представить как сумму тепловых сопротивлений отдельных слоев, т.е.е.

    Р К = Р 1 + Р 2 + Р ут + Р 4

    5. Определите термическое сопротивление изоляции:

    R ut = R K + (R 1 + R 2 + R 4) = 3,45- (0,037 + 0,79) = 2,62 м 2 · ° С / Вт.

    6. Находим толщину утеплителя:

    = · R ут = 0,032 · 2,62 = 0,08м.

    Принимаем толщину утеплителя 100 мм.

    Конечная толщина стенки будет равна (510 + 100) = 610 мм.

    Производим чеки с учетом принятой солнечной толщины:

    R 0 R = R (R Si + R 1 + R 2 + R ut + R 4 + R SE) = 0.74 (1 / 8,7 + 0,037 + 0,79 + 0,10 / 0,032 + 1/23) = 4,1 м 2 · ° С / Вт.

    Условие R. 0 r = 4,1> = 3,6 м 2 · ° С / Вт.

    Проверка выполнения санитарно-гигиенических требований

    Тепловая защита здания

    1. Проверить состояние:

    т. = ( т. внутр - т. EXT) / р. 0 р. а. int = (20- (37)) / 4,1 · 8.7 = 1,60 ºС

    По таблице. 5СП 23-101-2004 Δ. т. Н = 4 ° С, следовательно, условие Δ т. = 1,60т. N = 4 ºС.

    2. Проверить состояние:

    ] = 20 - =

    20 - 1,60 = 18,40ºС

    3. Согласно приложению СП 23-101-2004 на внутреннюю температуру воздуха тн. INT = 20 ºС и относительная влажность = 55%, температура точки росы т. D = 10,7ºС, следовательно, условие τsi = 18.40> т. д =. выполнила.

    Выход . Конструкция ограждения соответствует нормативным требованиям тепловой защиты здания.

    4.2 Теплотехнический расчет конезоизоляции.

    Исходные данные

    Определить толщину утеплителя мансардного перекрытия состоящего из утеплителя δ = 200 мм, испарения, проф. Лист

    Перекрытие мансарды:

    Комбинированное покрытие:

    Строительная площадка - Омск

    Продолжительность отопительного периода з. HT = 221 день.

    Средняя расчетная температура отопительного периода тн. HT = -8,4ºС.

    Температура холодной пятидневки т. Внеш = -37ºС.

    Расчет произведен для пятиэтажного жилого дома:

    температура внутреннего воздуха т. int = + 20ºС;

    влажность воздуха: = 55%;

    режим влажности помещения в норме.

    Условия эксплуатации ограждающих конструкций - Б.

    Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения а I NT = 8,7 Вт / м 2 ° С.

    Коэффициент теплоотдачи внешней поверхности забора а. Ext = 12 Вт / м 2 · ° С.

    Наименование материала y 0, кг / м³ δ, м λ, mr. , м 2 · ° C / Вт

    1. Определение степени отопительного периода по формуле (2) СП 23-101-2004:

    D d d = (t int - t ht) z th = (20-8.4) · 221 = 6276,4º пельмени

    2. нормирование Величина импеданса ингредиентов перекрытия по формуле (1) СП 23-101-2004:

    R reg = a · d d + b, где a и b - выбираем по таблице 4 СП 23-101-2004

    R рег = a · d d + b = 0,00045 · 6276,4+ 1,9 = 4,72 м² · ºС / Вт

    3. Теплотехника осуществляется из условия равенства общего термического сопротивления R 0 нормированного R REG, т.е.

    4.По формуле (8) СП 23-100-2004 Определить тепловое сопротивление ограждающей конструкции R k (м² · ºС / Вт)

    R k = r REG - (R Si + R SE)

    R рег = 4,72м² · ºС / Вт

    R si = 1 / α int = 1 / 8,7 = 0,115 м² · ºС / Вт

    R SE = 1 / α ext = 1/12 = 0,083 м² · ºС / Вт

    R k = 4,72- (0,115 + 0,083) = 4,52м² · ºС / Вт

    5. Тепловое сопротивление ограждающей конструкции (перекрытия мансарды) можно представить как сумму тепловых сопротивлений отдельных слоев:

    R K = R zhb + r Pi + R CS + R UT → R ut = R K + (R zhb + r Pi + R CA) = R к - (d / λ) = 4.52 - 0,29 = 4 23.

    6. Воспользуемся формулой (6) СП 23-101-2004, определяем толщину изоляционного слоя:

    д ут = R ут · λ ут = 4,23 · 0,032 = 0,14 м

    7. Возьмите изоляционный слой толщиной 150 мм.

    8. Считаем полное тепловое сопротивление R 0:

    R 0 = 1 / 8,7 + 0,005 / 0,17 + 0,15 / 0,032 + 1/12 = 0,115 + 4,69+ 0,083 = 4,89м² · ºС / Вт

    R 0 ≥ R reg 4.89 ≥ 4.72 удовлетворяет требованию

    Контрольная проверка

    1.Проверить выполнение условия Δt 0 ≤ Δt n

    Величина Δt 0 определяется по формуле (4) СНиП 23-02-2003:

    ΔT 0 = N · (T int - T EXT) / R 0 · A int где, N - коэффициент, учитывающий зависимость положения внешней поверхности от внешнего воздуха в таблице. 6.

    ΔT 0 = 1 (20 + 37) / 4,89 · 8,7 = 1,34ºС

    По таблице. (5) СП 23-101-2004Δt n = 3 ºС, следовательно, условие Δt 0 ≤ Δt n выполняется.

    2. Проверить выполнение условия τ > Т Д.

    Значение τ. рассчитать по формуле (25) СП 23-101-2004

    т SI. = t int - [ n. ( т внутр. - т вн. )] / ( р. О. а внутр. )

    τ = 20-1 (20 + 26) / 4,89 · 8,7 = 18,66 ºС

    3. Согласно Приложению Р СП 23-01-2004 для температуры внутреннего воздуха T инт = +20 ºС и относительной влажности φ = 55% температура точки росы T d d = 10.7 ºС, следовательно, условие τ > Т Д.

    Вывод: Перекрытие мансарды соответствует нормативным требованиям.

    В климатических условиях северных географических широт тепловой расчет здания чрезвычайно важен для строителей и архитекторов. Полученные показатели будут предоставлены для проектирования необходимой информации, в том числе применяемой при строительстве, дополнительном утеплении, перекрытиях и даже отделке.

    Обычно на жар влияют несколько процедур:

    • учет проектировщиками при планировании расположения помещений, несущих стен и заборов;
    • создание проекта системы отопления и вентиляции;
    • подбор строительных материалов;
    • анализ условий эксплуатации сооружения.

    Все это связано одинаковыми значениями, полученными в результате расчетных операций.В этой статье мы расскажем, как сделать теплотехнику наружной стены здания, а также приведем примеры использования этой технологии.

    Задачи процедуры

    Ряд целей актуален только для жилых домов или, наоборот, производственных помещений, но большинство солидных задач подходят для всех построек:

    • Сохранение комфортных климатических условий внутри помещений. Термин «Комфорт» включает в себя систему обогрева и естественные условия обогрева поверхности стен, кровли, использование всех источников тепла.В эту же концепцию входит и система кондиционирования воздуха. Без соответствующей вентиляции, особенно на производстве, помещение будет непригодным для работы.
    • Экономия электроэнергии и других ресурсов для отопления. Здесь принимают следующие значения:
      • - удельная теплоемкость используемых материалов и отделки;
      • климат снаружи здания;
      • мощность нагрева.

    Крайне неэкономично проводить систему отопления, которая будет просто использоваться должным образом, но ее будет сложно установить и подвести к обслуживанию.К такому же правилу можно отнести дорогие стройматериалы.

    Теплотехника - что это

    Теплосчетчик позволяет установить оптимальную (две границы - минимальную и максимальную) толщину стен ограждающих и несущих конструкций, что обеспечит длительную эксплуатацию без промерзания и перегрева перекрытий и перегородок. Другими словами, данная процедура позволяет рассчитать реальную или предполагаемую, если она проводится на этапе проектирования, тепловую нагрузку здания, которая будет считаться нормой.

    Анализ анализа включает следующие данные:

    • Дизайн помещения - наличие перегородок, теплоотражающих элементов, высота потолков и т.д .;
    • Особенности климатического режима в этой местности: максимальная и минимальная температурные границы, разница и скорость перепадов температур;
    • расположение конструкции по сторонам от света, то есть учет поглощения солнечного тепла, для какого времени суток учитывается максимальная восприимчивость солнечного тепла;
    • механические воздействия и физические свойства строительной площадки;
    • показателей влажности воздуха, наличия или отсутствия защиты стен от проникновения влаги, наличия герметиков, в том числе герметизирующих пропиток;
    • работа естественной или искусственной вентиляции, наличие «парникового эффекта», паропроницаемость и многое другое.

    При этом оценка этих показателей должна соответствовать ряду норм - уровню сопротивления теплопередаче, воздухопроницаемости и т. Д. Рассмотрим их подробнее.

    Требования к теплотехническому расчету помещения и сопутствующей документации

    Государственные органы аудита, руководящие организацией и регулированием строительства, а также проверяющие безопасность безопасности, составили СНиП № 23-02-2003, в котором детализированы нормы проведения мероприятий по тепловой защите зданий.

    В документе предложены инженерные решения, обеспечивающие наиболее экономичное потребление тепловой энергии, которая идет на обогрев помещений (жилых или производственных, муниципальных) в отопительный период. Данные рекомендации и требования разработаны с учетом вентиляции, преобразования воздуха, а также с учетом расположения точек приема тепла.

    СНиП - закон федерального уровня. Региональная документация представлена ​​в виде ТСН - территориальных и строительных норм.

    Не все постройки подпадают под юрисдикцию этих арок. В частности, не проверяются нерегулярно отапливаемые или полностью спроектированные с учетом этих требований здания. Обязательный теплосчетчик есть для следующих зданий:

    • жилые - частные и многоквартирные дома;
    • государственных, муниципальных - офисов, школ, больниц, детских садов и др .;
    • продукции - заводы, концерны, элеваторы;
    • с / х - любые отапливаемые спроектированные конструкции;
    • склад - амбары, склады.

    В тексте документа прописаны нормы для всех тех компонентов, которые входят в теплотехнический анализ.


    Требования к оформлению:

    • Теплоизоляция. Это не только сохранение тепла в холодное время года и предотвращение переохлаждения, замерзания, но и защита от перегрева летом. Утеплитель, следовательно, должен быть двусторонним - предотвращение воздействий извне и возврат энергии изнутри.
    • Допустимое значение разницы температур между атмосферой внутри здания и теплоносителем внутренней части ограждающих конструкций. Это приведет к скоплению конденсата на стенах, а также к негативному влиянию на здоровье людей, находящихся в помещении.
    • Термостойкость, то есть температурная стабильность, предотвращение резких изменений нагретого воздуха.
    • Воздухопроницаемость. Здесь важен баланс. С одной стороны, невозможно произвести охлаждение конструкции из-за активного воздействия тепла, с другой - важно предотвратить появление «парникового эффекта».Бывает, когда используется синтетический, «бездушный» утеплитель.
    • Отсутствие сырости. Повышенная влажность - это не только причина появления плесени, но и показатель, из-за которого происходят серьезные потери мощности.

    Как сделать теплотехнический расчет стен дома - основные параметры

    Прежде чем приступить к работе с прямым теплосчетчиком, необходимо собрать подробную информацию о конструкции. Отчет будет включать ответы на следующие вопросы:

    • Назначение здания - жилое, производственное или общественное помещение, конкретного назначения.
    • Географическая широта места, где находится или будет располагаться объект.
    • Климатические особенности местности.
    • Направление стен по сторонам света.
    • Размеры входных конструкций и оконных рам - их высота, ширина, проницаемость, тип окон - деревянные, пластиковые и др.
    • Мощность отопительного оборудования, схема расположения труб, батареи.
    • Среднее количество арендаторов или посетителей, сотрудников, если это производственные помещения, которые одновременно находятся внутри стен.
    • Строительные материалы, из которых изготавливаются перекрытия, перекрытия и любые другие элементы.
    • Наличие или отсутствие горячего водоснабжения, тип системы, которая за это отвечает.
    • Особенности вентиляции как естественной (окна), так и искусственной - шахты, кондиционирование.
    • Конфигурация всей конструкции - это этажность, общая и отдельная площадь помещений, расположение комнат.

    Когда эти данные будут собраны, инженер может начать вычисления.

    Предлагаем вам три метода, которые больше всего нравятся специалистам. Вы также можете использовать комбинированный метод, когда факты извлекаются из всех трех возможностей.

    Варианты теплового расчета ограждающих конструкций

    Вот три показателя, которые примем за главное:

    • участок строительства изнутри;
    • объем снаружи;
    • специализированных коэффициентов теплопроводности материалов.

    Роспись по площади

    Не самый экономичный, но самый частотный, особенно в России, кстати.Предлагает примитивные расчеты по площади. Не учитывает климат, полосу, минимальные и максимальные значения температуры, влажность и т. Д.

    Также основные источники тепловых потерь, такие как:

    • Система вентиляции - 30-40%.
    • Рейды на крышу - 10-25%.
    • Окна и двери - 15-25%.
    • Стены - 20-30%.
    • Пол на землю - 5-10%.

    Эти неточности из-за неприемлемого большинства важных элементов приводят к тому, что сам теплосчетчик может иметь сильную погрешность в обоих направлениях.Обычно инженеры оставляют «запас», поэтому приходится устанавливать такое отопительное оборудование, которое задействовано не полностью или грозит перегревом. Не бывает случаев, когда одновременно монтируют систему отопления и кондиционирования, так как они не могут правильно рассчитать теплопотери и приток тепла.

    Используйте «увеличенные» индикаторы. Минусы такого подхода:

    • дорогое отопительное оборудование и материалы;
    • некомфортный микроклимат в помещении;
    • дополнительная установка автоматизированного контроля температурного режима;
    • возможных промерзания стен зимой.

    Q = S * 100 Вт (150 Вт)

    • Q - количество тепла, необходимое для комфортного климата во всем здании;
    • Вт S - отапливаемая площадь помещения, м.

    Величина 100-150 Вт - это удельный показатель количества тепловой энергии на 1 м обогрева.

    Если вы выберете этот метод, то прислушайтесь к следующим советам:

    • Если высота стен (до потолка) не более трех метров, но количество окон и дверей на поверхность 1 или 2, то полученный результат умножьте на 100 Вт.Обычно это значение используют все жилые дома, как частные, так и многоквартирные.
    • При наличии в конструкции двух оконных проемов или балкона, лоджии показатель увеличивается до 120-130 Вт.
    • Для производственных и складских помещений принят коэффициент 150 Вт.
    • При выборе отопительных приборов (радиаторов), если они расположены у окна, стоит прибавить их расчетную мощность на 20-30%.

    Теплота ограждающих конструкций по объему здания

    Обычно этот метод применяется для тех зданий, где высокие потолки более 3 метров.То есть промышленные объекты. Недостатком такого метода является то, что не учитывается конверсия воздуха, то есть то, что всегда теплее, чем ниже.

    Q = V * 41 Вт (34 Вт)

    • В - внешнее строение конструкции куба;
    • 41 Вт - удельная теплота, необходимая для обогрева одного кубометра здания. Если строительство ведется с использованием современных строительных материалов, показатель составляет 34 Вт.
    • Стекла в окна:
      • двойной пакет - 1;
      • переплет - 1.25.
    • Материалы утеплителя:
      • новые современные разработки - 0,85;
      • Кирпичная кладка стандартная в два слоя - 1;
      • малая толщина стенки - 1,30.
    • Температура воздуха зимой:
      • -10 - 0,7;
      • -15-0,9;
      • -20 - 1,1;
      • -25-1,3.
    • Процент окон к общей площади:
      • 10% - 0,8;
      • 20% - 0,9;
      • 30% - 1;
      • 40% - 1,1;
      • 50% - 1,2.

    Все эти погрешности можно и нужно учитывать, однако в реальном строительстве они используются редко.

    Пример теплотехнического расчета наружных ограждающих конструкций здания методом анализа применяемой изоляции

    Если вы самостоятельно строите жилой дом или коттедж, настоятельно рекомендуем продумать все до мелочей, чтобы сэкономить и сделать оптимальный микроклимат внутри, чтобы обеспечить долгую эксплуатацию объекта.

    Для этого нужно решить две задачи:

    • сделать правильный нагрев;
    • установить систему отопления.

    Данные, например:

    • угловая гостиная;
    • одно окно - 8,12 кв .;
    • регион - Московская область;
    • толщина стенки - 200 мм;
    • площадь по наружным параметрам 3000 * 3000.

    Необходимо выяснить, какая мощность нужна для обогрева 1 м кв. Помещения.Результат будет qoud = 70 Вт. Если утеплитель (толщина стены) будет меньше, то и значения будут ниже. Сравнить:

    • 100 мм - QU = 103 Вт.
    • 150 мм - qoud = 81 Вт.

    Этот показатель будет учитываться при прокладке отопления.

    Программное обеспечение при проектировании системы отопления

    С помощью компьютерных программ от ZvSoft можно рассчитать все материалы, затраченные на отопление, а также составить подробный пакет коммуникаций с отображением радиаторов, удельной теплоемкости, энергопотребления, узлов.

    Компания предлагает базовые САПР для проектных работ любой сложности. С его помощью можно не только соорудить систему отопления, но и составить подробную схему строительства всего дома. Это может быть реализовано благодаря большому функционалу, количеству инструментов, а также работе в двух- и трехмерном пространстве.

    К базовому ПО можно установить надстройку. Эта программа предназначена для проектирования всех инженерных систем, включая отопление. Используя световые линии и функции наслоения, вы можете спроектировать несколько коммуникаций на одном чертеже - водоснабжение, электричество и т. Д.

    Перед постройкой дома произведите теплотехнический расчет. Это поможет вам не ошибиться с выбором оборудования и покупкой стройматериалов и утеплителя.

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *