Как посчитать теплопотери помещения? – СТЭЛ
Статьи про теплые полы
- Автор admin
23 Фев
В современном мире стоимость энергоресурсов становится все выше, поэтому вопрос экономии ресурсов актуален для каждого. В этой статье мы рассмотрим, как посчитать количество тепла, которое теряет помещение и, соответственно, сколько энергии необходимо передать помещению для поддержания необходимой температуры.
Для начала необходимо вспомнить школьный курс физики и закон сохранения энергии, суть которого заключается в том, что энергия не берется из ниоткуда и никуда не исчезает. Поэтому, чтобы узнать сколько энергии необходимо для отопления помещения, необходимо знать, сколько тепла помещение теряет.
Не углубляясь в детали, воспользуемся упрощенной методикой подсчета теплопотерь помещения. Методика применима для типовых помещений с высотой потолков 2,5 — 3 м, температурой в помещении около +20°С при максимальной внешней температуре до -25°С.
Qmax = Ро • S • Кст • Кнст • Кок • Кэт • Кдв, (кВт),
где:
Qmax, (кВт) — максимальные теплопотери помещения;
Ро (кВт / м2) — удельная мощность, величина которой зависит от географической широты:
Рo=0,02 — для южных широт Украины;
Рo=0,03 — для средней полосы Украины;
Рo=0,04 — 0,05 — для северной части Украины.
S — площадь отапливаемого помещения, м2.
Кст — коэффициент, учитывающий теплопотери через стены:
Стены бетонные панельные, блочные — Кст = 1,25-1,5;
Стены бревенчатые, брусовые — Кст = 1,25;
Стены кирпичные, толщиной 1,5 кирпича — Кст = 1,5;
Стены кирпичные, толщиной 2,5 кирпича — Кст = 1,1;
Стены пенобетоннные с повышенной теплоизоляцией — Кст = 1.
Кнст — коэффициент, учитывающий количество наружных стен:
Кнст = 1, если одна наружная стена;
Кнст = 1,15, если две наружных стены;
Кнст = 1,22, если три наружных стены;
Кнст = 1,33, если четыре наружных стены;
Кнст = 0,1 — 0,3, если внутреннее помещение.
Кок — коэффициент, учитывающий теплопотери через окна:
Кок = 1 + ρ* Sок, где: Sок — площадь окна, м2;
ρ = 0,2 (1/ м2) — для обычного типового окна со спаренной рамой;
ρ = 0,1 (1/ м2) — для окна с однокамерным стеклопакетом;
ρ = 0,07 (1/ м2) — для окна с двухкамерным стеклопакетом.
ρ = 0,057 (1/ м2) — для окна с двухкамерным стеклопакетом из энергосберегающего стекла.
Кэт = 1,1 — 1,3 — для первого и последнего этажей;
Кэт = 1,0 — для средних этажей;
Кдв — коэффициент, учитывающий теплопотери через входную и балконную двери:
Кдв = 1 — если входная дверь граничит с отапливаемым помещением;
Кдв = 1,2 — 1,4 — Если входная (балконная) дверь выходит на улицу.
Для примера рассчитаем теплопотери жилой комнаты площадью 15 м2 в типовой квартире общей площадью 60 м2, расположенной в средней полосе Украины.
Дом панельный, комната расположена на среднем этаже и имеет одну наружную стену и одно окно с однокамерным стеклопакетом, площадью 1,5м х 1,5м.
Таким образом, Ро = 0,03 кВт / м2; S = 15 м2; Кст = 1,25; Кнст
Qmax = 0,03 • 15 • 1,25 • 1,0 • 1,225 • 1,0 • 1,0 = 0,69 (кВт)
Удельные потери тепла на один квадратный метр рассматриваемого помещения:
Qуд = 0,69/15 = 0,046 кВт/м.кв. (или 46 Вт/м.кв.)
Это означает, что для конкретно этого помещения необходимо обеспечить минимум 46Вт/кв.м. площади.
Аналогичным образом мы можем посчитать теплопотери всего жилища. Полученные данные, будут означать приблизительное значение расхода тепла в час. Теперь мы можем подобрать отопительные приборы для полноценного обеспечения помещения теплом.
Подбор оборудования для отопления и способы экономии рассмотрим в следующей статье.
Как рассчитать теплопотери дома? | Полиол.ру
24 Сентября 2021
24 Сентября 2021 / Статьи
Оглавление
- Зачем нужны вычисления
- Как выполнить расчет теплопотерь дома
Чтобы создать в доме благоприятные и комфортные для проживания условия, на этапе проектирования стоит задуматься об утеплении помещения. Отправной точкой является предварительный расчет теплопотерь. Снаружи помещения не изолированы от воздействия осадков, погодных условий. Тепло «уходит» наружу через стены, кровлю, промерзший фундамент и мостики холода, которые не заметить невооруженным глазом.
В статье рассказали об этапах вычисления и расчете теплопотерь жилого дома на примере реального объекта.
Зачем нужны вычисления
Аудит теплопотерь дома помогает запланировано подойти к процессу утепления.
Показатель учитывают при выборе и установке систем кондиционирования и «теплого пола», обогревательных элементов.
Теплопотери — это количеств энергии, которое уходит из дома в окружающую среду.
Например, температура окружающей среды — -30 °C, внутри помещения — +18 °C. Если вы решите «подкрутить» отопление, температура в комнате поднимется к +25 °C, дискомфорт и сквозняк при этом остаются. Вы отапливаете улицу, создаете комфортные условия на время — тепло уходит сквозь оконные, дверные проемы, щели, пол, кровлю и потолок. Проблема остается.
Дополнительные элементы обогрева «маскируют» промерзания на время — установка дополнительных радиаторов отопления и системы «теплый пол» не решит первопричину проблемы. По законам термодинамики воздух плавно перемещается из области высокого давления в область низкого давления.
Представим, что в одной из комнат работает обогреватель, вторая — неутепленный балкон.
При функционировании системы «теплый пол» — вам будет уютно ходить по горячей плитке или ламинату, но теплее в комнате от этого не станет. При неравномерном нагревании, длительном удержании высоких температур эксплуатации возможны прорывы, поломки термостатов, регуляторов.
Как выполнить расчет теплопотерь дома
Расчета теплопотерь проводят вручную с использованием формул и автоматизировано в онлайн-калькуляторах. При этом учитывают погрешность от 1 до 5 % в конечном показателе. Разберем пример упрощенной формулы теплопотерь дома с использованием площади ограждающего контура здания:
Q = S x ΔT/R, где
S — площадь помещения, м²;
ΔT — разница температур внутри и снаружи помещений, °C;
R — сопротивление теплопередаче конструкции, м²×°C/Вт.
Вычисляем на основе формулы:
R = n/λ, где
n — слой стен или строительных материалов конструкции, м;
λ — удельная теплопроводность (Вт/(м×°C), значения находят по таблице коэффициентов теплопроводности строительных материалов.
Таблица теплопроводности строительных материалов
| № | Материал | Коэффициент теплопроводности, Вт/(м×°C) |
| 1 | Пенополистирол | 0,042 |
| 2 | Минеральная вата | 0,046 |
| 3 | Клееный деревянный брус или массив | 0,18 |
| 4 | Кладка на теплоизоляционный клей керамических блоков | 0,17 |
| 5 | Кладка на клей из газобетонных блоков плотностью 400 кг/м² | 0,18 |
| 6 | Кладка на клей из газобетонных блоков плотностью 600 кг/м² | 0,29 |
| 7 | Кладка на клей из полистиролбетонных блоков плотностью 500 кг/м² | 0,19 |
| 8 | Керамзитобетонные блоки плотностью 800 кг/м² | 0,31 |
| 9 | Керамический пустотный кирпич плотностью 1000 кг/м² | 0,52 |
| 10 | Глиняный обыкновенный кирпич на цементно-песчаном растворе | 0,76 |
| 11 | Силикатный кирпич на цементно-песчаном растворе | 0,87 |
| 12 | Железобетон плотностью 2500 кг/м² | 2,04 |
Рассчитаем показатель теплопотерь на примере объекта.
Исходные данные.
Параметры дома: 8 м × 10 м × 6 м.
В доме 10 окон размером 0,9 м × 1 м и 1 дверь 1 м × 2 м.
Толщина стен 60 см: кладка шириной в 2 глиняных кирпича.
Рулонный утеплитель 4 см: минеральная вата с укладкой в 1 слой.
Температура окружающей среды: -30 °C.
Температура внутри дома: +20 °C.
Рассчитываем R — сопротивление передаче тепла:
R(кирпича)= 0,60/0,76 = 0,79 м² ×°C/Вт
R(минеральной ваты)= 0,04/0,046 = 0,87 м² °C/Вт
R(общее) = 0,79 + 0,87 = 1,66 м² ×°C/Вт
Находим площадь внешних стен дома:
S(внешних стен)= (8 м + 10 м) × 2 × 6 м = 216 м²
Находим площадь окон и дверей:
S(проемов) = ((0,9 м × 1 м) х 10) + (1 м × 2 м) = 11 м²
Корректируем площадь с учетом оконных и дверных проемов:
S = S(внешних стен) — S(проемов) = 216 — 11 = 205 м²
Находим показатель теплопотерь для стен дома:
Q = S x ΔT/R = 205 × (-30-20)/1,66 = 205 × 50/1,66 = 205 × 30,12 = 6174,6 Вт
Итоговый показатель можем рассчитать в разрезе суток:
Q(за 1 сутки) = 6174,6 × 24 = 148,19 кВт×ч
Месяца:
Q(за 1 месяц) = 148,19 × 30 = 4445,7 кВт×ч
По аналогии рассчитывают теплопотери дома через окна, фундамент и крышу.
Затем показатели суммируют, чтобы сопоставить затраты. При газовом виде отопления вы можете рассчитать расход газа по данным теплоты сгорания и коэффициенту полезного действия котла.
Вы можете рассчитать основные теплопотери дома в с помощью онлайн калькуляторов на сайтах, но учитывайте, что результаты будут включать погрешности. Некоторые ресурсы не берут во внимание средние теплопотери дома на инфильтрацию — утечки тепла через поступление холодного воздуха в результате ветрового давления, работы систем вентиляции, вытяжек.
Точные и правильные расчеты могут выполнить только специалисты, которые учтут все дополнительные факторы:
- свойства строительных материалов;
- устройство, сложность планировки здания;
- особенности местного климата в холодное время года.
Если вам потребуется утепление или теплоаудит, обращайтесь к нам.
Оставьте заявку на сайте или позвоните: 8 (499) 116-33-47
ПОДЕЛИТЬСЯ С ДРУЗЬЯМИ
Как измерить потери тепла в вашем доме | Домашние руководства
Уильям Хендерсон
Поддержание постоянной температуры в вашем доме зимой может быть проигрышной битвой, учитывая вероятные потери тепла через стены, окна и двери, когда температура снаружи ниже, чем внутри вашего дома.
Вы можете легко рассчитать, сколько тепла теряет ваш дом, что измеряется в британских тепловых единицах или БТЕ в час, используя уравнение и калькулятор.
Измерение внутренней и внешней температуры поверхности, например стены. Поскольку горячий и холодный воздух будут пытаться смешаться и создать постоянную температуру, чем больше разница в температуре внутри и снаружи вашего дома, тем больше потеря тепла. Нагретый воздух внутри вашего дома будет пытаться выйти наружу, в то время как холодный наружный воздух найдет любой путь внутрь вашего дома, например, через щели и щели между окнами и косяками.
Запишите длину и высоту той же стены, где вы снимали показания температуры. Перемножьте эти два числа вместе, чтобы получить общую площадь стены. Например, если размер стены 15 на 40 футов, то общая площадь стены составляет 600 квадратных футов.
Используйте то же уравнение для расчета квадратных метров любых окон или дверей на той же стене и вычтите эти квадратные метры из общей площади стены.
Вычтите температуру снаружи вашего дома из температуры внутри вашего дома, а затем умножьте это число на площадь стены. Например, если температура внутри вашего дома составляет 70 градусов по Фаренгейту, а температура снаружи вашего дома составляет 40 градусов по Фаренгейту, вычтите 40 из 70, чтобы получить 30, а затем умножьте 30 на площадь стены, которая в нашем примере составляет 600 квадратных футов.
Умножьте полученные 18 000 на U-значение стены, которое представляет собой постоянное число, связанное с определенными строительными материалами. Например, значение U для стены с деревянным каркасом 2 на 4 с изоляцией из стекловолокна толщиной 3,5 дюйма составляет 0,07. Умножение 18 000 на 0,07 дает 1 260 — количество БТЕ, теряемое через поверхность стены каждый час. БТЕ – это количество тепла, необходимое для повышения температуры 1 фунта воды на один градус по Фаренгейту. Калифорнийская энергетическая комиссия размещает на своем веб-сайте energy.
ca.gov руководство по расчету U-значений или U-факторов строительных материалов, а также U-значений обычных строительных материалов.Повторите эти шаги, чтобы выяснить, сколько БТЕ теряется через любые окна или двери на этой стене, а также через потолок. Суммируя отдельные результаты для стен, потолка и любых окон и дверей, вы получите общие потери тепла стенами.
Используйте те же уравнения для других помещений, чтобы вычислить потери тепла в этих помещениях. Сложив эти числа вместе, вы узнаете, сколько тепла ваш дом теряет каждый час, и вы можете использовать это число, чтобы выяснить, насколько интенсивно должна работать ваша система отопления, чтобы поддерживать постоянную температуру в вашем доме.
ca.gov руководство по расчету U-значений или U-факторов строительных материалов, а также U-значений обычных строительных материалов.Ссылки
- Mr. HVAC: Объяснение притока и потери тепла
- HVAC Computer Systems Ltd.: Теплопотери и приток тепла в жилых помещениях
- John R White Подрядчик: Как рассчитать площадь
- Pex Universe: Five Расчет тепловых потерь
- Калифорнийская энергетическая комиссия: данные U-фактора, C-фактора и тепловой массы
Советы
- Дважды проверьте расчеты перед использованием для измерения тепловых потерь.
- Умножив полученные БТЕ в час на 24, можно получить приблизительную оценку того, сколько тепла теряется каждый день.
Биография писателя
Уильям Хендерсон пишет для газет, журналов и журналов уже более 15 лет. Он был редактором New England Blade и в прошлом был сотрудником The Advocate. Его работы также появились в The Good Men Project, Life By Me и The Huffington Post.
Теплоприток и теплоотдача ~ Солнечные комнаты
Работая в отрасли, которая использует стекло и поликарбонат для конструкций и отверстий в крыше, , мы много знаем о притоке и потере тепла. Это большая проблема для почти всех наших клиентов, особенно с учетом воздействия на окружающую среду и энергопотребления.
Что такое теплоприток и теплоотдача?
Потери тепла , измеряемые в кВт или БТЕ, отражают общую передачу тепла через ткань здания изнутри наружу. Поскольку мы изготавливаем конструкции из алюминия и стекла или поликарбоната, информация в этой статье будет касаться только этих элементов.
Хотя теплопотери и теплопритоки могут происходить через любую часть ограждающих конструкций здания.
Противоположностью потери тепла является приток тепла, также называемый солнечным притоком. Приток тепла происходит, когда тепло поступает в помещение за счет лучистого тепла, когда солнце светит сквозь стекло. Это также признак низкого рейтинга значения U. Приток тепла также происходит, когда холодный воздух выходит через уплотнения.
Знание того, что такое теплопотери и теплопритоки, как их уменьшить и что это означает при определении типа остекления светового люка, солярия, теплицы и т.п., поможет ответить на многие вопросы о внутренней среде здания.
Во многих случаях преимущество светового люка или застекленной конструкции заключается в том, что вы можете получать свет и тепло от солнца, чтобы компенсировать расходы на электроэнергию и мазут. Это правда, что в северном климате приток тепла может помочь другим системам отопления работать лучше, повышая общий комфорт в помещении.
Но для того, чтобы остекленная конструкция действительно приносила пользу для поддержания комфорта в помещении, стекло или поликарбонат должны обеспечивать достаточный приток тепла, чтобы компенсировать любые потери тепла — через одно и то же остекление.
КАК РАССЧИТЫВАЕТСЯ ПОТРЕБЛЕНИЕ И ПОТЕРИ СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛА?
Как упоминалось выше, потери тепла измеряются в кВт или БТЕ и зависят от скорости теплопередачи.
Скорость теплопередачи измеряется в значениях U. Значение U является общим коэффициентом теплопередачи и показывает, насколько хорошо будет нагреваться остекление. Низкое значение U означает, что стекло передает меньше тепла, в то время как высокое значение указывает на то, что стекло не будет иметь хороших тепловых характеристик.
Противоположным или обратным значением U является значение R. Значения R обычно используются с рейтинговыми типами изоляции, но также могут применяться к остеклению.
Коэффициент солнечного тепла — это доля падающего солнечного излучения, поступающего через окно, как непосредственно переданного, так и поглощенного, а затем выпущенного внутрь.
Коэффициент притока солнечного тепла выражается числом от 0 до 1. Чем ниже коэффициент притока солнечного тепла окна, тем меньше солнечного тепла оно передает.
Таким образом, если у вас есть изделие с низким значением U и высоким значением R, вы можете быть уверены, что оно имеет меньшие теплопотери и поможет сохранить тепло в помещении. Если у вас более низкий коэффициент солнечного тепла, остекление будет получать меньше тепла, что поможет сохранить прохладу в помещении.
ПОЧЕМУ ВАЖНЫ ПРИОБРЕТЕНИЕ И ПОТЕРИ ТЕПЛА?Количество теплопотерь важно по нескольким причинам:
- В зависимости от того, для чего будет использоваться помещение, вы должны быть уверены, что оно адекватно нагревается или охлаждается по мере необходимости
- Понимание потерь тепла является ключевым фактором в экологичном строительстве и сертификации LEED
- Определение любого дополнительного обогрева/охлаждения, необходимого для обеспечения уровня комфорта, и связанных с этим затрат на работу систем ОВКВ или электроснабжения застекленной конструкции
Различный климат также требует различных условий.
Поэтому, если вы строите застекленную конструкцию в Северной Америке, вам понадобится остекление с высоким коэффициентом теплопритока, чтобы помочь согреть пространство. Но если вы находитесь во Флориде или Аризоне, вам понадобится остекление с низким коэффициентом теплопередачи.
Существует несколько способов снижения потребления энергии и потерь (или притока) тепла. К ним относятся:
- Улучшение изоляции за счет использования двойного остекления или солнцезащитных козырьков
- Уменьшение утечки воздуха за счет использования больших остекленных панелей (меньшее количество краев означает меньшие потери/приток тепла)
Тщательное планирование потерь и притока тепла сэкономит ваши деньги . Это может снизить затраты на отопление/охлаждение, а также дает вам преимущество дополнительного источника дневного света.