Теплопотери помещения: Расчет теплопотерь дома, онлайн калькулятор теплопотерь дома

Теплопотери через ограждающие конструкции помещений наземных зданий

Теплопотери через ограждающие конструкции помещений наземных зданий

Потери теплоты помещениями через ограждающие конструкции помещений наземных зданий определяют путем суммирования потерь теплоты через отдельные наружные ограждения и потерь (поступлений) теплоты через внутренние ограждения, если температура воздуха в соседних помещениях ниже или выше температуры в данном помещении более чем на 3 °С.

Расчетные температуры воздуха в помещении tB и наружного воздуха tЗ определяют по СНиП или другим нормам в соответствии с формулами и рекомендациями. Расчетные площади F ограждающих конструкций определяют по планам и разрезам зданий и сооружений следующим образом.

1.    Площади окон, дверей и фонарей измеряют по наименьшему строительному проему.

2. Площади потолка и пола измеряют между осями внутренних стен и внутренней поверхностью наружной стены.

Площадь пола, лежащего на грунте или на лагах, для проведения расчета потерь теплоты делят на полосы шириной 2 м, параллельные наружным стенам, которые составляют четыре зоны расчета F1, F2, F3, F4.

Зоны нумеруют начиная от наружной стены. Определяя площадь первой зоны F1, участок пола размерами 2 x 2 м, примыкающий к наружному углу, учитывают дважды. При расчете теплопотерь подвальных помещений за высоту надземной части наружных стен принимают расстояние от поверхности земли до поверхности пола первого этажа. Подземные части наружных стен рассматривают как полы на грунте. Разбивку на зоны (полосы шириной 2 м) начинают от уровня земли, продолжают вниз по внутренней поверхности до стыка подземной части стены с полом и далее до поверхности пола. При этом из площади первой зоны исключают для отдельного расчета площадь наружных стен и окон, выходящих в приямки.

3. Площади наружных стен измеряют:

а) в плане по внешнему периметру между наружным углом и осями внутренних стен;

б) по высоте: в первом этаже (в зависимости от конструкции пола) — или от внешней поверхности пола по грунту, или от поверхности подготовки под конструкции пола на лагах, или от нижней поверхности перекрытия над неотапливаемым подвальным помещением до чистого пола второго этажа; в средних этажах — от поверхности пола до поверхности пола следующего этажа; в верхнем этаже — от поверхности пола до верха конструкции чердачного перекрытия при наличии чердака и по размеру от уровня пола до пересечения внутренней поверхности наружной стены с верхней плоскостью покрытия при отсутствии чердака.

Если необходимо определить теплопотери через внутренние ограждения, их площади определяют по размерам от внутренних поверхностей наружных стен до осей  внутренних стен или между осями внутренних стен.

В соответствии со СНиП для жилых зданий удельный нормативный расход удаляемого воздуха L, не компенсируемый подогретым приточным воздухом, принимают равным 3 м /ч на 1 м площади жилых помещений и кухни.


Теплопоступления и теплопотери

Теплопоступления и теплопотери

Теплопоступления от ламп и осветительных приборов.

В настоящее время в основном используются два типа осветительных приборов: лампы накаливания и люминесцентные лампы.

Теплопоступления от ламп накаливания (Qосв) определяются по формуле:

Qосв=h·Nосв,

где h=0,92–0,97 — коэффициент перехода электрической энергии в тепловую;

Nосв — установочная мощность ламп.

Световая нагрузка должна быть задана. Если она неизвестна, то для предварительных расчетов для хорошо освещенных помещений можно принимать

Nосв = 50–100 Вт/м2.

При использовании люминесцентных ламп принимают h=0,5–0,6.

В некоторых помещениях, особенно в таких, как магазины, выставочные залы, торговые залы и пр., нагрузка от осветительных приборов составляет существенную часть в общей тепловой нагрузке. В торговом деле освещение является определяющим условием для успешных продаж, и освещение организовано, главным образом, внутри помещения. Кроме того, в современных учреждениях освещение поддерживается в рабочем состоянии на протяжении целого рабочего дня. Однако необходимо учитывать, что тепловыделения от осветительных приборов могут и не совпадать по времени с тепловыделениями от солнечной радиации и др. Поэтому, в зависимости от месторасположения светильников и принятой схемы кондиционирования воздуха, необходимо определить количество тепла, подлежащего ассимиляции от электросветильников.

Чтобы определить количество выделяемого в окружающее пространство тепла, необходимо также учитывать тип осветительных приборов, устанавливаемых на подвесном потолке.

Приведем три типичных случая:

Помещения с подвесным невентилируемым потолком. Элементы освещения встроены в подвесном потолке (рис. 1). При такой установке 50% выделяемого тепла уходит непосредственно в помещение, а остальные 50% вначале задерживаются на некоторое время в самом подвесном потолке и только затем поступают в помещение. Таким образом, все 100% выделенного тепла поступают в помещение.

Помещения с вентилируемым подвесным потолком. Подвесной потолок используется как вытяжной короб, а окружающий воздух помещения поступает в короб через специальные отверстия или решетки (рис. 2). Около 40% выделяемого тепла поступает непосредственно в помещение. Из оставшихся 60% часть тепла уносится обменным воздухом (около 30–40%), а остальное тепло (20–30%) впоследствии тоже поступает в помещения, что в сумме составляет 60–70% от всего выделенного тепла.

Прямое поступление тепла в помещение составляет до 30%, из остальной части выделенного тепла (70%) около 40–50% отбирается вытяжным воздухом, в то время как 20–30% возвращается в помещение, поэтому количество тепла, поступающего в помещение, составляет 50% от общего.В помещении с вентилируемым потолком и с вытяжкой через плафон (рис. 3).

В отношении некоторых учреждений могут применяться коэффициенты одновременности использования освещения с учетом отсутствия служащих.

Упрощенная экспресс-методика расчета теплопритоков.

Данная экспресс-методика в основном используется для разработки СКВ на базе несложного (в проектном отношении) климатического оборудования, такого, как: кондиционеры сплит-систем, а также кондиционеры оконного типа и моноблочного исполнения.

Для подбора необходимого по холодопроизводительности кондиционера надо рассчитать тепло, поступающее в помещение от солнечной радиации, освещения, людей, оргтехники и т. д.

Основные теплопритоки в помещение складываются из следующих составляющих:

1) Теплопритоки, возникающие за счет разности температур внутри помещения и наружного воздуха, а также солнечной радиации Q1, рассчитываются по формуле:

Q1=V·qуд ,

где V=S·h — объем помещения;

S — площадь помещения;

h — высота помещения;

qуд

— удельная тепловая нагрузка, принимается:

30–35 Вт/м3 — если нет солнца в помещении,

35 Вт/м3 — среднее значение;

35–40 Вт/м3 — если большое остекление с солнечной стороны;

2) Теплопритоки, возникающие за счет находящейся в нем оргтехники Q2.

В среднем берется 300 Вт на 1 компьютер в полной комплектации (или 30% от мощности оборудования).

3) Теплопритоки, возникающие от людей, находящихся в помещении Q3.

Обычно для расчетов принимается:

1 человек — 100 Вт (для офисных помещений),

100–300 Вт (для ресторанов, помещений, где люди занимаются физическим трудом),

Q = Q1+ Q2 + Q3.

К подсчитанным теплопритокам прибавляется 20% на неучтенные теплопритоки:

Qобщ = (Q1 + Q2 + Q3)·1,2 Вт.

В случае использования в помещении дополнительного тепловыделяющего оборудования (электроплит, производственного оборудования и т. п.) соответствующая тепловая нагрузка должна быть также учтена в данном расчете.

Принципы выбора систем кондиционирования воздуха и вентиляции.

Задача выбора системы кондиционирования или вентиляции должна решаться на основе технико-экономического сравнительного анализа нескольких возможных вариантов (2-х, 3-х и более).

Для этого необходимо всесторонне рассмотреть и оценить объект по предъявляемым к нему требованиям, основными среди которых являются:

Санитарные требования:

• Необходимо поддерживать определенную температуру или температуру и влажность.

Следует отметить, что поддержание влажности существенно удорожает проект.

• Подавать в помещения свежий воздух (естественным или механическим путем) или использовать рециркуляционные системы.

• Удалять воздух через местные отсосы или общеобменной вытяжкой (в производственном корпусе), либо с использованием естественной вытяжки (в жилых помещениях).

Архитектурно-строительные требования:

• Возможность установки наружного блока кондиционера на фасаде здания, а внутреннего блока кондиционера — в помещении (шкафные кондиционеры) или в подшивном потолке (сплит-система с притоком свежего воздуха).

Возможность установки центрального кондиционера на техническом этаже или крышного кондиционера Roof-Top на крыше здания.

• Возможность проложить по зданию или помещению коммуникации воздуховодов, трубопроводов (особенно в реконструируемых зданиях).

Противопожарные требования по категориям помещений:

нормальные условия — помещения категории «Д» или пожароопасные «В», или взрывопожароопасные «А» и «Б» и соответствующие этим категориям проектные решения (установка обратных и огнезадерживающих клапанов, раздельная установка блоков оборудования, различные схемы прокладки коммуникаций).

Эксплуатационные требования:

допустимо ли обслуживание и управление системой с центрального пульта управления или необходимо управлять (регулировать параметры) автономно (например, в случае, когда одна часть помещений ориентирована на юг, другая — на север) и необходимо обеспечить раздельные режимы работы оборудования на группы помещений.

Надежность системы.

Особенно важны требования к надежности в прецизионном кондиционировании при точном поддержании микроклиматических параметров различных технологических процессов.

Экономические требования.

Необходимо оптимизировать цену, сравнивая в проекте оборудование различных производителей и различного класса. Для объекта необходимо разработать несколько принципиальных вариантов систем на базе различных типов оборудования и провести их сравнительную оценку.

Проектирование систем кондиционирования воздуха.

Разработка системы кондиционирования офисного помещения на базе кондиционеров сплит-систем

Исходные данные:

Подбор кондиционеров сплит-систем рассмотрим на примере офисного помещения площадью S=20 м2, высотой =3 м, в котором находятся 2 компьютера и постоянно работают 3 человека.

В помещении есть возможность естественного проветривания, поэтому нет необходимости проектировать приточно-вытяжную вентиляцию, а целесообразно установить кондиционер сплит-системы, работающий на рециркуляционном воздухе.

Компрессорно-конденсаторный блок такого кондиционера устанавливается за пределами помещения на улице, а в помещении устанавливается внутренний блок сплит-системы. Между собой внутренний и наружный блоки связаны фреоновыми трубопроводами в изоляции.

Для выбора кондиционера по холодопроизводительности необходимо рассчитать теплоизбытки в помещении, в которые входит тепло от людей, от оргтехники, от освещения и т. д.

Теплопоступления для рассматриваемого помещения рассчитываем по экспресс-методике:

Q1 = S·h·q = 20·3·35 = 2100 Вт

Q2 = 300·2 = 600 Вт

Q3 = 100·3 = 300 Вт

Qобщ= 2100 + 600 + 300 = 3000 Вт

Модель кондиционера сплит-системы выбираем из типового ряда по ближайшему (с учетом запаса) значению холодопроизводительности.

Для обеспечения круглогодичной работы кондиционера остановим свой выбор на оборудовании фирмы DELONGHI, т. к. кондиционеры этой фирмы эффективно работают в режиме «теплового насоса» в холодное время года. Ряд технических решений, реализованных в конструкции кондиционеров DeLonghi, обеспечивает работу при низких температурах наружного воздуха (до tн=–20°С).

Технические решения, реализованные в данных моделях, включают:

1) Микропроцессор и все системы контроля и управления расположены во внутреннем блоке. За счет этого существенно повышается надежность работы автоматики, т. к. все элементы находятся в зоне положительных температур.

2) Автоматическое снижение скорости вращения вентилятора внешнего блока позволяет сохранить арактеристики работы конденсатора при низких температурах.

3) Система управления не допускает образования льда на внешнем блоке. Микропроцессор включает режим разморозки в момент возможного образования инея (у других кондиционеров режим разморозки включается после появления ледяного нароста, и большая часть электроэнергии тратится на растопку льда).

4) Подогрев картера компрессора во внешнем блоке обеспечивает пуск и безопасную работу зимой.

5) Внешний блок кондиционера изготовлен из морозоустойчивых материалов.

В рассматриваемом нами офисном помещении нет фальш-потолка, поэтому нет возможности установить сплит-систему скрытой установки. Мы остановимся на модели СР-30 настенного типа, т. к. по холодопроизводительности Nх=3,5 кВт—это ближайшее (с учетом запаса) значение к рассчитанным теплоизбыткам помещения. Модели «СР» отличаются изящным дизайном и идеально подходят к интерьеру современного офиса.

Комфортные условия в помещении в большой степени зависят от правильного распределения воздушного потока. Если выходящий из кондиционера поток холодного воздуха направлен вниз и попадает на человека, это неблагоприятно сказывается на его здоровье. Кондиционер СР-30 имеет специальную конструкцию воздухораздающего устройства. На выходе воздуха из внутреннего блока кондиционера установлены подающие шторки, конструкция которых позволяет направить поток воздуха горизонтально, что способствует равномерному распространению охлажденного воздуха по всему помещению.

Внутренний блок кондиционера устанавливаем на стене на высоте h=2,5 м, т. е. выше рабочей зоны помещения.

Наружный блок устанавливается на улице, на стене здания под окном (для удобства монтажа и обслуживания кондиционера).

Между внутренним и наружным блоками прокладываются фреоновые трубопроводы и электрический соединительный кабель. От внутреннего блока трубки вместе с кабелем опускаются вниз по стене до отметки установки наружного блока. Для прохождения трассы через наружную стену в ней сверлится отверстие Ø60 мм, и через него трубопровод выводится на улицу для подключения к наружному блоку. Затем отверстие герметизируется. Если монтаж кондиционера ведется в уже отремонтированном помещении, то трубопроводы и кабель закрываются декоративными коробами. Если же монтаж кондиционера ведется до ремонта помещения, то есть возможность все коммуникации спрятать в стене. Для этого делается штроба 100 ґ 60 мм, в которой прокладываются все трубки и кабель, и после окончания монтажа кондиционера штроба заштукатуривается.

При работе кондиционера в режиме охлаждения во внутреннем блоке образуется конденсат, поэтому необходимо предусмотреть отвод конденсата (дренажа) от внутреннего блока. Дренаж можно подключить к системе существующей канализации, если она находится где-нибудь поблизости. При этом дренажную трассу необходимо проложить с постоянным уклоном (10 мм на 1 м длины), а если это выполнить невозможно, необходимо установить на дренажной линии специальный дренажный насос, который обеспечит необходимый напор в системе отвода конденсата.

Для подключения кондиционера сплит-системы к однофазной электросети (220 В, 50 Гц) необходимо установить для него в распределительном щите персональный автоматический выключатель и проложить трехжильный кабель до места установки кондиционера.В нашем примере (Рис. 4) рассматриваемое помещение находится слишком далеко от системы канализации, и нет возможности проложить дренажную трассу с постоянным уклоном, поэтому дренажная трубка выводится на улицу. Дренаж прокладывается вместе с фреоновым трубопроводом и закрывается одним декоративным коробом. Через отверстие в стене вместе с фреоновым трубопроводом дренажная трубка выводится на улицу. Мы остановили свой выбор на модели СР-30, которая может работать при отрицательных температурах, поэтому не исключена возможность включения его в режим охлаждения, когда на улице температура воздуха будет ниже 0°С. Для предотвращения замерзания конденсата и образования ледяной пробки на выходе дренажной трубки из стены устанавливается специальный обогреватель дренажа. Конструкция этого устройства основана на работе саморегулирующегося нагревательного кабеля.

Для модели СР-30, потребляемая мощность которой 1,2 кВт, устанавливается однофазный автоматический выключатель на 10 А. Величина тока отсечки выключателя должна составлять не менее 7-ми значений номинальных токов.

 

 

Теплопотери через ограждение помещения — Энциклопедия по машиностроению XXL

В случаях, не предусмотренных нормами, при расчете теплопотерь через ограждения, отделяющие отапливаемые помещения от неотапливаемых, исходят из температуры воздуха в неотапливаемом помещении °С, определяемой по формуле  [c.34]

При вычислении qo надо принимать во внимание теплопотери через все ограждения за исключением тех, которые отделяют смежные помещения с таким же вентиляционным режимом.[c.182]

Определить теплопотери жилых помещений 201 и 202 на рис. 8-1, расположенных на втором этаже здания, в районе с расчетной надежной температурой —26°С. Температуры внутри помещений и коэффициенты теплопередачи через ограждения принять по условию задачи 8-1. Дополнительно задается условие для определения разности температур для чердачного перекрытия,  [c.164]


Теплопотери через ограждающие конструкции помещений Вт (ккал/ч), складываются из теплопотерь через отдельные ограждения или их части площадью А, м .  [c.34]

Теплопотери через внутренние ограждения (небольшой площади) в прилегающие помещения, имеющие пониженную температуру воздуха, допустимо не учитывать при разности температуры 3°С и менее. Рассчитанные теплопотери в прилегающие помещения вычитаются из теплопотерь этих помещений (если они отапливаются), как теплопоступления.[c.34]

Пример. 8.1. Определить теплопотери через внутреннюю стену площадью 15 м отапливаемого помещения (г = 20°С), если эта стена, обладающая сопротивлением теплопередаче 0,69 К м /Вт, граничит с неотапливаемым помещением, наружные ограждения которого площадью 40 м имеют средний коэффициент теплопередачи 1,16 Вт/(м -К), а = — 30°С.  [c.34]

Добавка на высоту помещений жилых, общественных и вспомогательных зданий. Суммарные теплопотери через все ограждения (включая прочие дополнительные теплопотери) высоких помещений увеличивают на 0,02 на каждый 1 м высоты сверх 4 м (общая добавка не должна превышать 0,15). Добавки на высоту для лестничных клеток не делают.  [c.36]

Пример 8.2. Определить теплопотери через наружные и внутренние ограждения лестничной клетки трехэтажного жилого здания, обращенной на север и выходящей к неотапливаемым подвальному (без окон) и чердачному (с кровлей из рулонных материалов) помещениям (рис. 8.2), если ширина ограждений составляет 3,2 м наружной стены (между осями внутренних стен) 1,2 м двойных окон с раздельными переплетами 1,6 м наружных двойных дверей с тамбуром 0,8 м внутренних одинарных дверей. Коэффициент теплопередачи ограждений наружной стены 1,05, бесчердачного покрытия 0,81, внутренних стен в подвале 1,28 и на чердаке 1,44 Вт/(м К) термическое сопротивление слоев наружной стены, прилегающей к грунту, 0,73 расчетная температура = 18°С, = -24 С.  [c.36]

Тепловой режим в помещениях зависит от теплоизоляционных свойств наружных ограждений (стены, пол, потолок), расположения теплоотдающих элементов системы обогрева, интенсивности тепловыделений других источников теплоты (технологическое оборудование, источники освещения), количества наружного воздуха, поступающего в помещения через неплотности ограждений, и других факторов. В гражданских зданиях теплота поступает в основном от системы отопления, а теплопотери происходят через наружные ограждения. Требуемый микроклимат помещений создается работой систем отопления, вентиляции и  [c.371]

Определение теплопотерь зданиями по укрупненным показателям приведено в 4.2. В производственных помещениях за расчетную внутреннюю температуру U принимают для ограждений на высоте 2 м от пола и через полы — температуру воздуха в рабочей зоне р.з (см. табл. 5.1) для покрытий — температуру воздуха под покрытием ts.3, для стен — среднюю темпе-ратуру /ср=0,5(/р.зЧ- в.з).  [c.375]


Для помещений производственных зданий, если не делать специальных расчетов, теплопотери на нагревание инфильтрующегося воздуха допускается принимать равными 30% основных теплопотерь через ограждения (но не менее, чем это требуется для нагревания воздуха, поступающего вследствие дебаланса объемов воздуха приточно-вытяжной механической вентиляции).  [c.38]

Значения К, при избытках явной теплоты рассчитывают с помощью соотношений, приведенных в табл. 17.12 и 17.13. При расчете К, по зависимостям табл. 17.12 избыточный явный тепловой поток (0 в помещение или ячейку помещения, обслуживаемую одним ВР, принимается с учетом теплопотерь через ограждения. Теплоизбытки в рабочей зоне (би.,х > 0) складываются из конвективной и лучистой составляющих тепловыделе-  [c.141]

Тепловой баланс помещения. Системы отопления, поддерживаюш.ие внутри помещения необходимую температуру, рассчитываются обычно на тепловую мощность, равную мощности теплопо-терь. Однако часто в производственных, конторских, общественных и других помещениях имеются источники теплоты, которые наряду с отопительными приборами могут участвовать в компенсации теплопотерь здания через его ограждения (стены, пол. потолок, двери). К этим источникам относятся сами люди, работающие механизмы, технологические печи и приборы, массы нагретых материалов, вносимых в помещения, и др.  [c.196]

Чем выше сопротивление теплопередаче наружного ограждения, тем выше температура и интенсивнее тепловое излучение его внутренней поверхности. Чем ниже температура воздуха в помещении, тем большую роль в теплопотерях играет излучение. При этом температура внутренней поверхности ограждения играет более важную роль, чем температура воздуха в помещении, так как внутренние поверхности с низкой температурой особенно интенсивно поглощают тепловое излучение человека, вызывая в некоторых случаях переохлаждение его организма. Из рис. 1 видно, что теплопотери излучением в общем теплообмене человека с окружающей средой при нормальных условиях составляют около половины, испарением воды через кожу и из легких — около 20 7о, конвекцией и теплопроводностью — около 30%. Лучистое тепло от комнатных предметов и поверхностей огражде-  [c.6]


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

Расчет теплопотерь помещений и тепловых нагрузок на систему отопления жилых и общественных зданий — лицензия, русская версия, цена

Программа предназначена для расчета теплопотерь в отапливаемых помещениях, уровня теплоотдачи отопительных приборов и нагрузки, создаваемой на систему отопления. Она позволит максимально эффективно рассчитывать тепловые нагрузки на системы при проектировании новых зданий, а также в процессе реконструкции, модернизации или капитального ремонта.

Продукт даст возможность специалистам рассчитывать уровень поступления тепла внутрь помещений, трансмиссионные теплопотери, нагрузки на систему отопления и параметры теплоносителя, который циркулирует в системе отопления.

Сколько стоит купить лицензию, варианты поставки

  • Артикул: Abok7607235
  • НДС: 20 % (включен в стоимость)
  • Тип поставки: Электронная (e-mail)
  • Язык (версия): Русский
  • Срок поставки лицензионной программы или ключа активации:
    3-14 рабочих дней
  • Примечания: Программа предназначена для определения расчетных теплопотерь отапливаемых помещений, теплоотдачи отопительных приборов и расчета нагрузки на систему отопления (системы водяного отопления с местными отопительными приборами, панельно-лучистого и воздушного отопления) при проектировании вновь возводимых, при реконструкции, капитальном ремонте и модернизации жилых и общественных зданий.
  • Платформа: Windows
  • Тип лицензии: Временная
  • Срок действия лицензии: 12 мес.
  • Тип покупателя: Коммерческая
  • Доступна оплата картой

Расчёт теплопотерь частного дома с примерами

Помещения, в которых постоянно или временно находятся люди, должны сохранять определенную температуру соответственно санитарным нормам. Однако согласно законам физики, если за пределами здания температура отличается от той, что внутри помещений, система будет стремиться к равновесию, и помещение потеряет часть своего тепла. Иными словами, произойдут теплопотери, которые необходимо компенсировать за счет системы отопления. Давайте разберем, что это такое и какие расчеты нужно сделать, чтобы подобрать систему отопления.

Что такое теплопотери? Почему их нужно знать?

Теплопотери – это то количество тепла, которое теряют внутренние помещения через ограждающие перегородки, если температура за окном ниже той, которая должна поддерживаться внутри здания.

Необходимость расчета теплопотерь обусловлена задачей проектирования системы отопления, кондиционирования. От данного показателя зависит выбор климатической системы, мощности котельной, сечения труб, количества секций радиатора, применения системы теплый пол, других отопительных устройств.

Усредненные показатели имеет смысл использовать лишь тогда, когда к помещению не предъявляется строгих требований по поддержанию определенных постоянных температур. Остальные случаи, особенно когда речь идет о жилых, общественных строениях с постоянным пребыванием людей без верхней одежды, требуют произвести точный расчет показателя теплопотерь.

На сегодняшний день человечество озадачено проблемой рационального потребления ресурсов, особенно энергетических. Правильный расчет теплопотерь позволит определить наиболее рациональный путь организации системы отопления, чтобы помещение прогревалось до комфортной температуры, при этом энергопотребление не было избыточным.


Как уменьшить теплопотери и экономить на отоплении

Экономия на энергоресурсах приобретает все большую значимость. И не только потому, что частные дома в последнее время все больше по площади, следовательно, и по теплопотерям. Главная причина в том, что на правительственном уровне нам обещают цены на энергоносители в скором будущем такие же, как в Европе.

А там занимаются экономией энергии весьма тщательно… Вводят законы направленные на энергосбережение, например предусматривающие строительство лишь энергоэкономичных домов и применение только конденсационных котлов (с вторичным теплообменником)…

Следовательно, в нашем климате вопрос энергосбережения должен стать еще более существенным, чем в странах запада. Отсюда задача строить действительно энергосберегающий дом уже сейчас. Или добиваться таких качеств путем проведения ремонта. Что нужно сделать для лучшей экономии тепла?

Как нормативы регламентируют теплопотери

Окна, двери, крыша, стены…. — все это ограждающие конструкции. У каждой из них свое сопротивление теплопередаче. Через каждую проходит какое-то количество тепла, которое зависит от указанного сопротивления, площади, разности температур и др.

Нормативом регламентируется для каждой ограждающих конструкций дома определенное сопротивление теплопередаче, в зависимости от количества градусо-суток, т.е. от региона проживания.

Также указываются максимальные возможные удельные теплопотери за отопительный сезон.

При этом в нормативе указывается, что сопротивление теплопередаче отдельных ограждающих конструкций могут быть ниже требований, если это целесообразно экономически, но суммарные теплопотери при этом не должны превышать нормативных.

В каждом конкретном случае предлагается проверять экономическую целесообразность тех или иных решений по теплосбережению, и отыскивать наиболее экономичное решение в зависимости от региона, цен на топливо и др.

Подробней как влияет стоимость топлива на выбор утепления

Теплые стены целесообразно не утеплять

Действительно, зачастую доутеплять стены, которые «теплые» сами по себе, до нормативных требований, весьма затратно. Например, однослойная стена из поризованной керамики может иметь сопротивление теплопередаче немногим меньше чем нормативное значение.

Доутепление слоем минеральной ваты толщиной 3 — 5 см потребует больших дополнительных затрат, уменьшит надежность, долговечность конструкции. Чем лучше однослойные стены из теплых материалов

Оказывается, что экономически выгодней в данном проекте достичь требований по энергопотерям оптимизацией вентиляции, и применением энергосберегающих стекол, например. Но на практике подобное решение игнорируют, и эту экономическую выгоду упускают. Почему?

Простые проекты

Проекты сейчас в основном делаются исходя из требований нормативов относительно сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. Такой проект сделать намного проще. Усложнять расчеты энергопотерями, которые происходят по разным причинам, многие не хотят, или не могут. Поэтому энергосберегающие мероприятия и экономическая целесообразность в полной мере не просчитываются.

Какие мероприятия по теплосбережению могут быть разработанными в проектах, и реализовываться на практике?

Меры по снижению теплопотерь

  • Увеличивать сопротивление теплопередаче конструкций. В первую очередь тех, которые выгодней утеплять. Например, если стены достаточно теплые, то дешевле с большим эффектом увеличить толщину утеплителя в кровле над мансардой, в полу, а также установить более энергосберегающие окна. Но у конкретного проекта, могут быть свои решения.
  • Рассмотреть возможность строительства одноэтажного дома вместо двухэтажного. У двухэтажных на 10% больше потерь тепла при прочих равных обстоятельствах.
  • Упростить форму здания, приблизить ее к правильному четырехугольнику, убрать навесные элементы, контактирующие с несущими ограждающими конструкциями. «Лишние » углы дают увеличение утечек тепла от 3%.
  • Применять «теплые» окна, защищенные снаружи рольставнями.
  • Предусмотреть современную автоматизированную вентиляционную систему с фиксированным количеством воздуха, и рекуперацией тепла.
  • Применить рекуперацию тепла канализационных стоков.
  • Запроектировать пристройку к наружным стенам других неотапливаемых помещений, — летней кухни, веранды, закрытой террасы, гаража, мастерской, склада…
  • Стремиться запроектировать максимальную площадь остекления с южной стороны. Чтобы нивелировать нагрев летом, предусмотреть дополнительные меры, например, затеняющий сад с опадающей листвой. жалюзи, карнизы.
  • Применить эффективные приемы отопления, — теплый пол с конденсационным котлом, программируемое регулирование температуры для каждой комнаты. Снижение температуры на 2 градуса экономит не менее 5% энергоносителя.

Важность вентиляции

Существенные теплопотери могут быть не только за счет непосредственной передачи тепла от предмета к предмету. Но и за счет выноса теплого воздуха вместе с вентиляцией, потерей энергии со сливаемой горячей водой, вследствие ухода лучевой энергии через стекла, обдувом (усиленным теплообменом) ветром…

Если ограждающие конструкции будут иметь требуемое сопротивление теплопередаче, то все равно, дом может терять энергию в гораздо большем количестве, чем это указано в нормативе.

Выход только в комплексном подходе к теплосбережению. Вопросу вентиляции помещения нужно придать столько же важности, как и вопросу утепления.

Подбор проекта и комплексное теплосбережение

Стремление достичь значительного теплосбережения для всего здания с помощью полного устранения одной части теплопотерь, при игнорировании других, приведет лишь к повышенным затратам на такие мероприятия. Например, наращивание толщины утеплителя на стене, в кровле, под полом, свыше обычных нормативных значений, значительно дороже.

Важно найти такой проект дома, где вопрос энергосбережения рассматривался бы в комплексе, а не только как утепление ограждающих конструкций.

Подбору такого проекта и соответствующих специалистов-строителей нужно уделить максимум усилий.

Воздухообменом может удаляться половина генерируемого в доме тепла. Вопрос не только в наличии сквозняков, но и главным образом, — в неконтролируемой вытяжной вентиляции.

Зимой естественная тяга значительно увеличивается за счет разницы температур, этому значительно может способствовать ветер. Решить вопрос можно только созданием регулируемой вентиляции, при достаточно низкой воздухопроницаемости всех конструкций. Подробней о вопросе создания вентиляции в доме

Укрупненный расчет

Выше описана методика точного подсчета теплопотерь, однако далеко не все используют данную формулу, зачастую обыватели довольствуются усредненными данными, уже посчитанными для помещения высотой потолков до 3 метров. Укрупненный расчет производят исходя из значения 100 Вт/1 квадратный метр помещения. Соответственно дома площадью 100 м2 необходимо обеспечить отопительную систему мощностью примерно 10 000 Вт.

Подобные расчеты являются достаточно усредненными. Учитывая, что в нашей стране большая вариативность климатических зон, использовать такой расчет нецелесообразно. При недостаточной мощности, дом не будет достаточно хорошо прогреваться, а при избыточной — ресурсы будут расходоваться впустую.

Дифференцированные схемы расчёта

Простейший способ установить размер тепловых потерь здания — суммировать значения теплового потока через конструкции, которыми это здание образовано. Такая методика полностью учитывает разницу в структуре различных материалов, а также специфику теплового потока сквозь них и в узлах примыкания одной плоскости к другой. Такой дихотомический подход сильно упрощает задачу, ведь разные ограждающие конструкции могут существенно отличаться в устройстве систем теплозащиты. Соответственно, при раздельном исследовании определить сумму теплопотерь проще, ведь для этого предусмотрены различные способы вычислений:

  • Для стен утечки теплоты количественно равны общей площади, умноженной на отношение разницы температур к тепловому сопротивлению. При этом обязательно берётся во внимание ориентация стен по сторонам света для учёта их нагрева в дневное время, а также продуваемость строительных конструкций.
  • Для перекрытий методика та же, но при этом учитывается наличие чердачного помещения и режим его эксплуатации. Также за комнатную температуру принимается значение на 3–5 °С выше, расчётная влажность тоже увеличена на 5–10%.
  • Теплопотери через пол рассчитывают зонально, описывая пояса по периметру здания. Связано это с тем, что температура грунта под полом выше у центра здания по сравнению с фундаментной частью.
  • Тепловой поток через остекление определяется паспортными данными окон, также нужно учитывать тип примыкания окон к стенам и глубину откосов.

Q = S · (ΔT / Rt)

где:

  • Q —тепловые потери, Вт;
  • S — площадь стен, м2;
  • ΔT — разница температур внутри и снаружи помещения, ° С;
  • Rt — сопротивление теплопередаче, м2·°С/Вт.

Общие сведения по результатам расчетов

  • Теплопотери помещения
  • — Общее количество тепла, измеряемое в Ваттах, которое теряет расчетное помещение в единицу времени через ограждающие конструкции.

  • Удельные теплопотери помещения
  • — Теплопотери помещения отнесенные к его площади

  • Температура воздуха наиболее холодных суток
  • Температура воздуха наиболее холодной пятидневки
  • Продолжительность отопительного сезона
  • Средняя температура воздуха отопительного сезона

Для более точного расчета обязательно обратитесь к квалифицированным специалистам в вашем регионе!

Калькулятор работает в тестовом режиме.

Информация по назначению калькулятора

Калькулятор теплопотерь предназначен для расчета примерного количества тепла, теряемого помещением через ограждающие конструкции в единицу времени в самую холодную пятидневку выбранного населенного пункта (по актуализированной редакции СП 131.13330.2012).

Информация актуальна на 2020 год.

Данные расчеты являются достаточно приблизительными, так как невозможно учесть абсолютно все факторы, влияющие на тепловые потери, а полученные результаты необходимо проверять экспериментально, для подтверждения расчетов. Ошибки в конструкции стен так же могут значительным образом повлиять на фактические теплопотери. Например, образование конденсата внутри стеновой конструкции может значительно увеличить теплопроводность теплоизолирующего материала в зимний период.

Также на общие теплопотери влияют разность наружной и внутренней температур, солнечная радиация, атмосферные осадки, ветра и другие факторы. Моделирование процессов тепловых потерь целого здания является актуальной проблемой. Зная теплопотери здания, можно переходить к выбору мощности и вариантов системы отопления.

Для снижения тепловых потерь здания необходимо использовать максимально эффективные теплоизоляционные материалы. Особенно стоит уделить внимание кровле, так как именно через нее наружу уходит наибольшее количество тепла из помещения. Для поддержания комфортного внутреннего микроклимата, а так же снижения финансовых затрат на отопление, необходимо соблюдать правильный баланс утепления всех ограждающих конструкций.

Примерное минимальное качество утепления наружных стен

  • Хорошее:
  • ~ 300 мм Дерево + 100 мм Полистирол/Каменная Вата

    ~ 500 мм Газо- и пенобетон

    ~ 300 мм Газо- и пенобетон + 100 мм Полистирол/Каменная Вата

    ~ 400 мм Керамзитобетон + 100 мм Полистирол/Каменная Вата

    ~ 250 мм Кирпич + 200 мм Полистирол/Каменная Вата

  • Среднее:
  • ~ 300 мм Дерево + 50 мм Полистирол/Каменная Вата

    ~ 400 мм Газо- и пенобетон

    ~ 300 мм Газо- и пенобетон + 50 мм Полистирол/Каменная Вата

    ~ 200 мм Керамзитобетон + 100 мм Полистирол/Каменная Вата

    ~ 250 мм Кирпич + 100 мм Полистирол/Каменная Вата

  • Плохое:
  • ~ 200 мм Дерево

    ~ 200 мм Газо- и пенобетон

    ~ 100 мм Газо- и пенобетон + 120 мм Кирпич

    ~ 300 мм Керамзитобетон

    ~ 250 мм Кирпич

Расчет теплопотерь и подбор внутрипольных конвекторов на примере

Расчет теплопотерь помещения и подбор радиаторов и внутрипольных конвекторов для основного отопления и тепловой завесы перед панорамными окнами

Рассмотрим на живом примере рациональное решение по комбинированной системе отопления. Теплый пол + конвекторы + радиаторы.

Исходные данные:

  • город Екатеринбург, за бортом -35С, в помещении должно быть +24С (20 — это прохладно, особенно если маленькие дети), в спальнях +20С, в санузлах +28С
  • стена: газобетон ИНСИ 400мм, утеплитель 100мм под мокрый фасад, коэффициент сопротивления теплопередачи примем 
  • пол: ж/б плита перекрытия 220 мм над неотапливаемым помещением, 100мм экструдированный пенополистирол
  • панорамное окно: теплый алюминий КрАМЗ, 2-х камерный стеклопакет 6з-14-4-14-6з — 44мм
  • окно Rehau: профиль INTELIO (86 ММ / 6 КАМЕР), 2-х камерный стеклопакет 6з-14-4-14-6з — 44мм
  • мансардный потолок: минвата 250мм, гибкая черепица
  • температурный график системы отопления 75/65
  • температурный график системы теплого пола 55/45
  • избыток тепла компенсируется приточно-вытяжной системой вентиляции с рекуператором

Для расчета сопротивления теплопередаче ограждения R, м²·ºС/Вт используйте программу Теремок или аналогичную. Ниже представим таблицу по нашему объекту:

Производим расчет теплопотерь через ограждающие конструкции для следующей планировки:


Например, можем воспользоваться программой в xls расчет теплопотерь, получаем следующие результаты без учета системы вентиляции и инфильтрации воздуха:

1. Гостиная и лестница — 5747 Вт
2. Спальня — 1615 Вт
3. Котельная — 752 Вт
4. Прихожая — 444 Вт
5. Предбанник — 373 Вт
6. Ванная — 369 Вт

Применяем коэффициент запаса прочности стандартно 30% (можно и меньше на Ваше усмотрение), получаем:

1. Гостиная и лестница — 7471 Вт
2. Спальня — 2100 Вт
3. Котельная — 977 Вт
4. Прихожая — 577 Вт
5. Предбанник — 484 Вт
6. Ванная — 479 Вт

При суммарной площади 149м2, высоких потолках больше 3,5м получаем потребность в 12091 Вт тепловой мощности или в среднем 81 вт/м2, что является хорошим показателем по энергоэффективности объекта.

Подбор радиаторов отопления и встраиваемых конвекторов:

Пожеланием заказчика было наличие во всех помещениях 1-го этажа теплых полов в комфортной зоне 25-30С, на данных параметрах примем их теплопроизводительность 40 Вт/м2. Поскольку теплые полы будут включены всегда их примем в расчет. Оборудование подберем на примере Varmann, потому что у этого производителя есть удобный калькулятор для расчета.

1. Гостиная и лестница
Теплый пол — 58 м2 x 40 Вт/м2 = 2320 Вт. В связи с большим панорамным остеклением с высотой более 3 метров и высокой потребностью в тепле — за вычетом теплого пола необходимо еще 5151 Вт — в данном помещении необходимо применение внутрипольных конвекторов с принудительной конвекцией. Подбираем их на графике 75/65/24 и на средних оборотах вентилятора в пиковой производительности. 

Под большое окно нам подходит модель:
Встраиваемый в пол конвектор Varmann Qtherm Q 230.110.4000 RR U EV1, шириной 230 мм, высотой 110 мм, длиной 4000 мм, 2 конвектора с длинами 2 x 2000 мм соединяются фланцем в единый корпус, решетка роликовая из алюминия, анодированная в натуральный алюминий, декоративная рамка из U-образного профиля, вентиляторы с EC-двигателями 24В, микропроцессорное регулирование Vartronic с напряжением питания 220В, теплопроизводительность при скорости вращения вентиляторов n/n max — 60%, при температуре теплоносителя 75/65 °C, температуре в помещении 24 °C — 3360 Вт.

Под дверь на веранду ставим:
Встраиваемый в пол конвектор Varmann Qtherm Q 230.110.1500 RR U EV1, шириной 230 мм, высотой 110 мм, длиной 1500 мм, решетка роликовая из алюминия, анодированная в натуральный алюминий, декоративная рамка из U-образного профиля, вентиляторы с EC-двигателями 24В, микропроцессорное регулирование Vartronic с напряжением питания 220В, теплопроизводительность при скорости вращения вентиляторов n/n max — 60%, при температуре теплоносителя 75/65 °C, температуре в помещении 24 °C — 1168 Вт.

Под окно на кухне локально для создания тепловой завесы естественной конвекции:
Встраиваемый в пол конвектор Varmann Ntherm N 180.110.800 RR U EV1, шириной 180 мм, высотой 110 мм, длиной 800 мм, решетка роликовая из алюминия, анодированная в натуральный алюминий, декоративная рамка из U-образного профиля, теплопроизводительность при температуре теплоносителя 75/65 °C, температуре в помещении 24 °C — 153 Вт.

На лестничной клетке для создания тепловой завесы естественной конвекции:
Встраиваемый в пол конвектор Varmann Ntherm N 180. 110.800 RR U EV1, шириной 180 мм, высотой 110 мм, длиной 800 мм, решетка роликовая из алюминия, анодированная в натуральный алюминий, декоративная рамка из U-образного профиля, теплопроизводительность при температуре теплоносителя 75/65 °C, температуре в помещении 24 °C — 153 Вт.

В итоге получаем следующий баланс при температуре за бортом -35С: расчетные теплопотери гостиная и лестница 7471 Вт, пол и приборы выдают 2320 Вт + 3360 Вт + 1168 Вт + 153 Вт + 153 Вт = 7154 Вт — хорошо

7154 меньше, чем 7471 на 5%, но у нас есть запас в 30% который мы заложили ранее и нет желания переплачивать за следующий типоразмер по конвекторам.
По системе автоматики — необходимо установить терморегулятор на внешнюю стену для большей чувствительности, установить сервоприводы на подачу и настроить логику включения и выключения вентиляторов.



2. Спальня 1 этаж
Теплопотери в этом помещении составляют 2100 Вт, поскольку это спальня, то тут мы не советуем установку конвекторов с принудительной конвекцией, необходимо создать комбинированную систему. По таблице теплопотерь в этом помещении через окно мы теряем 712*1,3 = 925 Вт. Поэтому нам необходимо локально перед ним установить прибор, имеющий большую мощность. Например поставим:
Встраиваемый в пол конвектор Varmann Ntherm N 300.90.3000 RR U EV1, шириной 300 мм, высотой 90 мм, длиной 3000 мм, решетка роликовая из алюминия, анодированная в натуральный алюминий, декоративная рамка из U-образного профиля, теплопроизводительность при температуре теплоносителя 75/65 °C, температуре в помещении 20 °C — 1176 Вт.
Теплые полы в этом помещении выдают 24 м2 x 40 Вт/м2 = 960 Вт
И под еще одно окно установим стальной панельный радиатор со встроенной термостатикой и нижним подключением Kermi FTV 22 050 060 с мощностью 890 Вт. Можно конечно поставить и меньше, но хотелось бы иметь возможность выключать в этом помещении теплый пол полностью.
Итого тепловой баланс: 1176+960+890 =  3026 Вт вместо 2100 Вт.

Логика управления этой системой следующая: 2 термостата по полу и по воздуху. Конвектор и радиатор сидят на отдельной ветке и за счет сервоприводов управляются с комнатного термостата.


3. Котельная Теплопотери 977 Вт, но в данном помещении присутствуют дополнительные большие теплопоступления от бойлера, котла и всех нагревающихся элементов, поэтому установка в этом помещении в данном случае избыточна. Однако, через окно мы теряем 154 Вт, установим туда конвектор — удобно будет сушить вещи! ). Встраиваемый в пол конвектор Varmann Ntherm N 180.110.1200 RR U EV1, шириной 180 мм, высотой 110 мм, длиной 1200 мм, решетка роликовая из алюминия, анодированная в натуральный алюминий, декоративная рамка из U-образного профиля, теплопроизводительность при температуре теплоносителя 75/65 °C, температуре в помещении 20 °C — 317 Вт.

Управление им в данном помещении только механическое

4. Прихожая

Теплый пол объединяем в единый контур с помещением котельной. Потери 577 Вт. Но в данном помещении не будем устанавливать приборы отопления, потому что люди здесь находятся не постоянно и есть возможность включить теплый пол на +35С и выше, что также хорошо для сушки обуви. На таких параметрах теплый пол может выдавать 100Вт/м2 и более. Получаем 6 м2*100Вт/м2 = 600 Вт. Управление по температуре пола и воздуха одновременно — есть такие термостаты

5. Предбанник

Потери тепла 484 Вт, имеется одно окно, но в этом помещении есть желание поддержания температуры +28С. Установим сюда трубчатый радиатор Irsap RR 3 0565 12 01 A4 25 N с тепловой мощностью на 75/65/28 — 617 Вт. Управление будет осуществляться за счет термостатической головки. И конечно в этом помещении есть теплый пол, который будет управляться по температуре пола.

6. Ванная 1 этаж 

В этой комнате необходимо 479 Вт, но мы сильно ограничены в пространстве, теплый пол выдает 40 Вт/м2 x 4 = 160 Вт. Под окно бы поставить радиатор, но там ванна!Ставим туда конвектор: Встраиваемый в пол конвектор Varmann Ntherm N 180.110.800 RR U EV1, шириной 180 мм, высотой 110 мм, длиной 800 мм, решетка роликовая из алюминия, анодированная в натуральный алюминий, декоративная рамка из U-образного профиля, теплопроизводительность при температуре теплоносителя 75/65 °C, температуре в помещении 28 °C — 135 Вт. Больше в этой комнате ставить ничего не будем, так как тут есть еще электрический полотенцесушитель, да и нет желания загромождать ванную комнату.


В итоге Вы получаете правильно рассчитанную систему отопления с подобранным оборудованием с автоматикой и всеми необходимыми для приборов комплектующими — при желании в нескольких вариантах с хорошими условиями!

Пример расчета теплопотерь помещения

Простой пример для двухквартирного дома

Основные сведения о расчете теплопотерь дома описаны на отдельной странице этого сайта. Прежде чем рассматривать этот пример, взгляните на страницу о размерах, чтобы понять основные принципы.

Для этого примера, помимо размеров, показанных на приведенных выше чертежах, также необходимо знать:

  1. Высота всех комнат 8 футов.
  2. Все наружные стены представляют собой 11-дюймовые полости без изоляции.
  3. Стена для вечеринок из полнотелого кирпича толщиной 9 дюймов.
  4. Внутренние стены все оштукатурены, 4,5-дюймовый кирпич, штукатурка.
  5. Пол подвесной деревянный.
  6. Все остекление выполнено из UVPC с двойным остеклением.
  7. Расчетная температура наружного воздуха до 30°F.
  8. Температура в соседнем помещении неизвестна, поэтому предположим, что разница температур составляет 5°F.
  9. Расчетная температура помещения — смотрите на этой странице.
  10. Большие окна размером 10 футов x 4 фута, меньшие окна размером 4 фута x 4 фута.
  11. Крыша черепичная на войлоке с изоляцией 100 мм.
  12. План не в масштабе!!

В этом примере мы подробно рассмотрим одну комнату (гостиную).

  1. Рассмотрим 4 стены по очереди и рассчитаем площадь каждого вида ткани:
    • Передняя стенка:
      1. Общая площадь стен 14 футов x 8 футов = 112 кв. футов
      2. Окно 10 футов x 4 фута = 40 кв. футов
      3. Полая стена So — 112 — 40 = 72 кв. фута
    • Стена для вечеринки:
      1. Общая площадь стен 15 футов x 8 футов = 120 кв. футов
    • Стена в столовую:
      1. На этой стене нет разницы температур, поэтому нет потока тепловой энергии, поэтому нет необходимости вычислять площадь.
    • От стены до зала:
      1. Полная стена 15 футов x 8 футов = 120 кв. футов
      2. Дверь рассматривается как стена
    • Потолочные и напольные покрытия:
      1. 15 футов x 14 футов = 210 кв. футов:
  2. Используя рисунки выше, значения U (см. эту страницу) и температуру разница между каждой стеной/потолком/полом позволяет рассчитать потери тепла (площадь x значение U x разница температур).
     

    район
    (кв. футов)

    U значение

    темп.
    разница

    всего

    Передняя стенка: полая стенка

    72

    0.18

    40

    518,4

    Окно

    40

    0,51

    40

    816

    Стенка для вечеринок

    120

    0,38

    5

    228

    Стена столовой

    0. 39

    0

    0

    Стена зала

    120

    0,39

    10

    468

    Потолок

    210

    0,29

    5

    304,5

    Этаж

    210

    0.12

    40

    1008

    Общая потеря ткани =

    3342,9

    Таким образом, общие потери тепла через ткань здания составляют 3345 БТЕ

  3. Теперь нужно рассчитать потери тепла из-за воздухообмена.
    • объем помещения = 14 х 15 х 8 = 1680 куб. футов
      воздухообмен = 1 в час (зависит от помещения — смотрите на этой странице)
      , поэтому потери тепла при воздухообмене составляют
                 1680 x 1 x 0.02 х 40 = 1344 БТЕ
  4. Сложите результаты 2 и 3 вместе, и получите общие потери тепла в час:
    • 3345 + 1344 = 4689 БТЕ/час

Это расчеты салона, теперь необходимо провести расчеты для всех остальных комнат в доме. Учтите, что если теплопотери происходят через внутренние стены или пол/потолок, в одной комнате теряет тепло, в то время как другая комната получает его. В расчетах помещение, получающее тепло, покажет отрицательную теплоотдачу. для этой конкретной части строительной ткани.

 

потеря ткани

потери воздухообмена

всего (БТЕ/час)

Столовая

3391

3046

6437

Гостиная

3343

1344

4687

Кухня

1714

941

2655

Прихожая

1501

1250

2751

Спальня 1

1162

666

1828

Спальня 2

1678

588

2266

Спальня 3

1009

134

1143

Ванная

2192

1129

3321

 

Итого по дому = 25 088

Результаты расчетов для всех комнат в доме-примере показаны на правильно. Это указывает на количество тепла, которое необходимо вырабатывать в каждом помещении, чтобы поддерживать в них расчетную температуру. Нет только это необходимо для определения подходящего размера радиаторов, также требуется размер труб для водяных центральное отопление.

Когда все значения суммированы, окончательная цифра указывает на размер котла, необходимый для обогрева дома (примечание: не учитывается дополнительное отопление, необходимое для горячего водоснабжения). водная система).

Подробные расчеты для всего дома показаны на другом страницу на этом сайте.


В этих упрощенных расчетах не учитывается тепло, производимое жителями или их деятельность (например, приготовление пищи, стирка и т. д.). Его можно изменить, улучшив (т. е. уменьшив) количество воздухообменов за счет увеличения Исключение сквозняков, улучшенная изоляция ткани или принятие более низкой расчетной температуры в любом из помещений.

Вообще нет смысла слишком точно рассчитывать цифры тепловых потерь, его основная цель необходимо указать размеры радиаторов и бойлера. Знание этих показателей тепловых потерь должно гарантировать, что выбранный радиаторы и бойлер не должны быть излишне занижены или завышены; некоторая переоценка будет неизбежна, поскольку окончательный расчет цифра не будет абсолютно соответствовать номинальной мощности любого радиатора или котла.

5-этапный расчет тепловых потерь

Перед началом установки системы лучистого отопления необходимо рассчитать тепловую нагрузку, поскольку разные типы систем лучистого отопления имеют разные значения мощности на выходе BTU.
Типичный расчет тепловой нагрузки состоит из расчета поверхностных потерь тепла и потерь тепла из-за инфильтрации воздуха. И то, и другое следует делать отдельно для каждой комнаты в доме, поэтому для начала неплохо иметь план этажа с размерами всех стен, полов, потолка, а также дверей и окон.

Ниже приведен пример 5-шагового руководства по расчету поверхностных теплопотерь:

Шаг 1. Расчет дельты Т (расчетная температура):

Delta T — это разница между расчетной температурой внутри помещения (T1) и расчетной температурой снаружи (T2), где расчетная температура внутри помещения обычно составляет 68–72F в зависимости от ваших предпочтений, а расчетная температура наружного воздуха является типично низким значением в течение отопительного сезона. Первый можно получить, позвонив в местную коммунальную компанию.
Если предположить, что T1 равно 72F, а T2 равно –5F, дельта T = 72F - (-5F) = 72F + 5F = 77F


Шаг 2 – Расчет площади поверхности:

Если расчет производится для наружной стены с окнами и дверьми, то расчеты теплопотерь окна и двери должны выполняться отдельно.

Площадь стены = высота x ширина — поверхность двери — поверхность окна
Площадь стены = 8 x 22 фута - 24 кв. фута - 14 кв. фута = 176 кв. фута - 38 кв. фута = 138 кв. фута

Этап 3. Расчет коэффициента теплопередачи:

Используйте руководство «Типичные R-значения и U-значения», чтобы получить R-значение стены.

Значение U = 1 / значение R
Значение U = 1 / 14,3 = 0,07

Этап 4. Расчет теплопотерь поверхности стены:

Тепловые потери поверхности можно рассчитать по следующей формуле:

Поверхностные теплопотери = Значение U x Площадь стены x Дельта T
Поверхностные теплопотери = 0,07 x 138 кв. футов x 77F = 744 BTUH
изоляция)

Шаг 5 – Рассчитайте общие теплопотери стены:

Выполните шаги с 1 по 4, чтобы рассчитать потери тепла отдельно для окон, дверей и потолка.
Тепловые потери двери = 0,49 x 24 кв. фута x 77F = 906 BTUH
(значение U основано на предположении, что дверь из цельного дерева)
Тепловые потери окна = 0,65 x 14 кв. (Значение U основано на двухпанельном окне)
Потери тепла на потолке = 0,05 x 352 кв. фута x 77F = 1355 BTUH
22 фута x 16 футов)

Теперь сложите все числа вместе:
Общие потери тепла стенами = потери стен + потери окон + потери дверей + потери потолка
Общие потери тепла стенами = 744 BTUH + 906 BTUH + 701 BTUH + 1352 БТЕГ = 3703 БТЕГ


Всегда следует учитывать скорость инфильтрации воздуха.
Следующая формула может быть использована для расчета потерь тепла в помещении из-за инфильтрации воздуха:

Тепловые потери при инфильтрации воздуха = Объем помещения x Дельта T x Обмен воздуха в час x 0,018
Где объем помещения = длина x ширина x высота

воздухообмена в час учитывает утечку воздуха в помещение.
Например: Тепловые потери при инфильтрации воздуха = (22 фута x 16 футов x 8 футов) x 77F x 1,2 x 0,018 = 4683 BTUH

Для получения фактических расчетов обратитесь к своему подрядчику или проектировщику системы.


Как измерить потери тепла в вашем доме | Домашние руководства

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 всех 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 является постоянным числом, связанным 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 информацию об энергии.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 комнат, чтобы вычислить потери тепла в этих комнатах.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.

Каталожные номера

Советы

  • Дважды проверьте расчеты перед использованием для измерения теплопотерь.
  • 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

Работая в отрасли, которая использует стекло и поликарбонат для конструкций и отверстий в крыше, , мы много знаем о притоке и потере тепла.  Это серьезная проблема почти для всех наших клиентов, особенно с учетом воздействия на окружающую среду и энергопотребления.

Что такое теплоприток и теплоотдача?

Тепловые потери , 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 проникает 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 для 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 застекленная 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 РАСЧЕТ СОЛНЕЧНОЕ ТЕПЛО И ТЕПЛОПОТЕРИ?

Как упоминалось выше, потери тепла измеряются в кВт или БТЕ и являются функцией 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 значения 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, прошедшего через окно, как непосредственно переданного, так и поглощенного, а затем выпущенного внутрь.Коэффициент притока солнечного тепла выражается числом от 0 до 1. Чем меньше 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, таким образом, помогает сохранять 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 ТЕПЛА И ПОТЕРИ ТЕПЛА?

Количество тепловых потерь важно по нескольким причинам:

  • В зависимости от того, для чего будет использоваться помещение, вы должны быть уверены, что оно надлежащим образом обогревается 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 отопления, вентиляции и кондиционирования 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.

СНИЖЕНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ И ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ

Существует несколько способов снижения энергопотребления и потерь (или притока) тепла. К ним относятся:

  • Улучшение изоляции за счет использования двойного остекления или солнцезащитных козырьков
  • Уменьшение утечки воздуха за счет использования остекленных панелей большего размера (меньшее количество краев означает меньшие потери/приток тепла)
ВЫБОР ПРАВИЛЬНОГО СТЕКЛА

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. Мы рекомендуем остекление с низким коэффициентом излучения (Low-E) и низким значением U, чтобы удерживать приток или потери тепла в допустимых пределах.

Если у вас есть вопросы о том, какой тип остекления лучше всего подходит для вашего проекта, свяжитесь с нами!

Потери тепла — DIYWiki

В этой статье представлено базовое описание того, как рассчитать потери тепла через часть конструкции здания (скажем, через стену или крышу) или через все здание.

Выполнение этих расчетов может очень помочь:

  • При выборе замены котла или системы отопления
  • При решении вопроса о том, на что лучше всего потратить деньги на улучшение изоляции
  • Принятие решения о деталях конструкции новых пристроек или других изменений
  • Расчет сроков окупаемости любых затрат, понесенных на мероприятия по «энергосбережению».

Причины потери тепла

Мать-природа диктует, что в целом тепло будет течь от более горячих объектов к более холодным. Как правило, мы мало что можем с этим поделать, но мы можем изменить скорость, с которой это происходит. Большая часть тепла, теряемого из дома, первоначально происходит через теплопроводность — через стены, полы и потолки. Эти потери будут иметь тенденцию к нагреву наружных поверхностей здания, где тепло затем отводится в атмосферу. Вторая крупная потеря тепла связана с воздухообменом; каждый раз, когда сквозняк пропускает холодный воздух снаружи (и, наоборот, теплый воздух), этот холодный воздух необходимо повторно нагревать.

Однако следует иметь в виду, что, хотя набор расчетов тепловых потерь очень полезен, он не является полной историей.Некоторые дополнительные эмпирические правила также могут быть применены, чтобы лучше квалифицировать результаты. Например:

  • Можно учитывать обнажение наружных стен. Через одну стену, подвергающуюся сильному ветровому воздействию, может теряться больше тепла, чем можно было бы первоначально предположить только при расчете потерь тепла. Это может означать, что два идентичных дома в разных местах больше всего выиграют от различных ремонтных работ. Тот, кто находится на вершине холма в открытом месте, может получить наибольшую выгоду от изоляции полых стен, тогда как защищенный может получить более непосредственную выгоду от дополнительной изоляции чердака.
  • Влажные стены лучше проводят тепло, чем сухие.
  • Комнаты с большими окнами, выходящими на южную сторону, будут получать больше солнечного света, чем другие - это может изменить относительные приоритеты при принятии решения о том, где изолировать.
  • Ветреные места также увеличивают потери из-за воздухообмена (т.е. сквозняков).

Расчеты

Относительно легко (хотя и немного утомительно!) выполнить полный набор расчетов теплопотерь в электронной таблице. Один работает через комнату за комнатой, вычисляя потери (или выгоды) для каждой комнаты.

Потери тепла за счет теплопроводности

Чтобы рассчитать скорость потери тепла через стену или другой элемент здания, нам нужна некоторая базовая информация об этом. Скорость потери тепла:

  • Общая площадь поверхности (А) - чем она больше, тем быстрее через нее будет проходить тепло.
  • Разность температур (ΔT) - чем больше разница температур с одной стороны на другую, тем быстрее тепловой поток
  • Теплопроводность компонента (U) - чем лучше изолирующий материал, тем медленнее скорость теплового потока.

Скорость теплового потока (F) просто:

F = A × ΔT × U {\ displaystyle F = A \ times \ Delta T \ times U}

Чтобы получить разумные ответы, нам нужно использовать одинаковые единицы измерения для всех измерений. Таким образом, придерживаясь единиц СИ, скорость потери тепла будет указана в ваттах. Площади должны быть измерены в квадратных метрах, а теплопроводность – в Вт/м²K, где K – разница температур в кельвинах или градусах Цельсия

Площадь, как правило, легко вычислить, хотя вам может понадобиться разбить поверхность на несколько частей, если построение не является согласованным по всей площади. Так, например, внешняя стена площадью 10 м² может включать в себя 2 м² окна. Тепловые потери окна должны быть рассчитаны отдельно, чтобы учесть различное тепловое сопротивление.

Разница температур — это просто разница между нормальной температурой в помещении и температурой по другую сторону стены и т. д. Теперь, когда стена находится снаружи, есть вероятность, что температура снаружи будет значительно ниже, чем внутри. При расчете потерь в наихудшем случае для глубокой зимы обычно используется и принимается наружная температура -3°C.Обратите внимание, что с внутренними стенами на самом деле может быть приток тепла из соседней комнаты, а не потеря - это зависит от того, в какой комнате жарче. Если у вас есть общая стена для вечеринок с соседом, вы можете потерять или даже получить тепло через нее в зависимости от того, насколько тепло они сохраняют свое место.

Значение U зависит от строительного материала и типа конструкции. Обычно вы можете просмотреть их в таблице, чтобы найти подходящую цифру. Таким образом, кирпичная стена с одинарной обшивкой будет терять больше тепла, чем полая стена.Термоблоки лучше стандартных кирпичей и т. д. Дополнительную информацию см. в таблицах в конце этой страницы.

Потери тепла из-за воздухообмена

Говоря об "обменах воздуха" - это способ количественной оценки воздействия сквозняков, открываемых дверей и передвижения людей по дому.

Самый простой способ справиться с подменами воздуха – оценить, сколько раз будет подменен весь объем воздуха в помещении. Для этих значений существуют стандартизированные таблицы, которые различаются в зависимости от типа помещения (см. ниже).Однако при отсутствии подходящего значения можно предположить, что 3 смены в час — типичный наихудший случай для комнаты с некоторой защитой от сквозняков.

Если известен объем помещения, то легко вычислить количество кубических метров, изменяемых в час. Получив это, вы умножаете на стандартизированную постоянную цифру 0,36 Вт/м³ч.

 Постоянная тепловых потерь при обмене воздуха получается путем умножения количества
кубических метров воздуха на массу 1 кубического метра перевести из м³ в кг
Затем умножьте массу в кг на удельную теплоемкость или воздух, чтобы получить общее количество в джоулях (Дж). 
Наконец, разделите на 3600, чтобы преобразовать цифру в Дж/ч в единицу в Дж/сек (Ватт).
 

Рабочий пример

Возьмем очень простой «дом» с двумя комнатами:

Предположим, что он имеет:

  • Полнотелые кирпичные стены 9 дюймов
  • Окна и двери с двойным остеклением с аргоновым наполнением
  • Перегородка гипсокартонная
  • Имеется скатная крыша с черепицей и войлоком, 100 мм изоляция чердака
  • Пол - бетонная плита
  • Наружная температура -3°C
  • В левой комнате самая теплая температура 21°C, а в меньшей комнате 18°C ​​
  • Воздухообмен в левой комнате 1 раз в час, в правой 2 раза в час
  • и, наконец, комнаты все 2.2 м в высоту

Если мы сложим все приведенные выше цифры в электронную таблицу и возьмем значения u из таблицы в конце, мы получим:

Помещение Поверхность Ширина Высота Район Тдельта u-значение Убыток Сжатый воздух Том Всего
Левая комната Передняя стенка 3800 2200 2. 37 24 2,2 125 1,00 25
Окно 2722 2200 5,99 24 1,7 244
Левая стенка 3000 2200 6,60 24 2,2 348
Перегородка 3000 2200 6.60 4 1,8 48
Задняя стенка 3800 2200 8,36 24 1,2 241
Этаж 3800 3000 11. 40 24 0,8 219
Потолок 3800 3000 11.40 24 0,3 82
Всего 1307 217 1524
Правая комната Передняя стенка 2806 2200 3.01 21 2,2 139 2,00 19
Окно 1318 1318 1,74 21 1,7 62
Дверь 762 1865 1,42 21 1,7 51
Перегородка 3000 2200 6. 60 -4 1,8 -48
Задняя стенка 2806 2200 6,17 21 2,2 285
Правая стенка 3000 2200 6,60 21 2,2 305
Этаж 2806 3000 8.42 21 0,8 141
Потолок 2806 3000 8,42 21 0,3 53
Всего 989 280 1269
Общая потеря 2793

(Загружаемая таблица Excel для приведенного выше примера доступна здесь)

Примечания:

  1. Не забудьте вычесть размеры окон/дверей из площади передней стены
  2. Мы предполагаем, что дверь в перегородке имеет то же значение u, что и каркасная стена
  3. Правое помещение получает чистый прирост тепла от левого
  Выводы 

Суммарные потери тепла составляют чуть менее 2. 8 кВт в самые холодные дни.
Если вы пересчитаете суммы для более типичной средней наружной температуры 10°C,
тогда вы получите общие потери тепла всего 1,2кВт
 

Полные расчеты — загружаемый пример

Для получения полного рабочего примера расчетов для трехквартирного двухквартирного дома с преобразованием мансарды (добавление дополнительных 3 комнат) вы можете загрузить эту электронную таблицу Excel.

На первой вкладке листа есть несколько значений U. Вторая вкладка имеет фактический calce.Другие значения U доступны в таблицах ниже.

Вы можете играть с комнатной температурой и воздухообменом на первой вкладке, а также с эталонной температурой (т.е. наружной температурой).

Чтобы разобраться в некоторых колоннах Tdelta, вам нужно знать, какие стены соприкасаются друг с другом (поэтому начните с быстрого наброска, когда будете делать свои собственные). Этот пример относится к основному 3-х спальному полу с мансардой. В планировке сторона гостиной примыкает к соседней. Зал в передней части спиной к столовой.Зал справа, спиной к кухне. Главная спальня находится над гостиной, спиной к кровати 2 (на листе она указана как «офис»). Кровать 3 над холлом, а ванная над кухней. На этом этапе расчетов чердак рассчитывался как одно большое пространство, а не отдельные комнаты, хотя внешняя изоляция включена в суммы.

Таблицы цифр

Воздухообмен и типичная комнатная температура

Тип номера Комнатная температура Замена воздуха
Гостиная 21 1
Столовая 21 2
Спальня 18 0.5
Холл и лестничная площадка 16 1,5
Ванная комната 22 2
Кухня 18 2

Алфавитный суп — значения K, R и U

К значений

Значение K (также известное как «значение лямбда») является мерой того, насколько хорошо материал проводит тепло. Чем больше число, тем лучше он проводит. Значение является специфическим свойством материала - вам также нужна толщина материала, чтобы использовать это значение на практике.Стандартными единицами значения k являются Вт/м·к (ватт на метр на кельвин).

Значения U

Значение U материала является мерой его теплопроводности, которая учитывает его глубину. Он рассчитывается как:

UValue=Kvaluedepth{\displaystyle UValue={\frac {Kvalue}{глубина}}}

Единицы измерения Вт/м²К

Так, например, вы можете рассчитать приблизительное значение U для пенопластовой плиты PIR (например, таких продуктов, как Celotex или Kingspan), если знаете толщину.Начните со значения k (из таблицы ниже) 0,025 и разделите на глубину, выраженную в метрах. Допустим, это доска толщиной 80 мм, и вы получите:

UValue = 0,0250,08 {\ displaystyle UValue = {\ frac {0,025} {0,08}}}

Значение U = 0,31 Вт/м²K

R Значения

Для полноты следует упомянуть значение R. Это просто величина, обратная значению U, и, следовательно, является мерой теплового сопротивления, а не теплопроводности. Иногда это может быть полезно при расчете общего значения U для стены и т. д., изготовленной из нескольких слоев материала, каждый из которых имеет разные изоляционные свойства, поскольку значения R можно сложить вместе, чтобы получить общее тепловое сопротивление.{2}К}

 Будьте осторожны при поиске тепловых свойств строительных материалов, значения R которых обычно указываются в США.
на основе веб-сайтов и поставщиков. Однако они обычно указываются в имперских единицах ft²·°F·h/BTU.

Чтобы преобразовать имперские единицы в СИ, вы можете умножить на 0,1761.
 
Расчет значений u для более сложных стен

При работе со сложными стеновыми конструкциями удобно рассчитать значение U, принимая во внимание свойства нескольких слоев различных материалов.

Следующий вопрос и объяснение (предоставленные инспектором по надзору за зданиями (BCO) местного органа власти) были размещены на uk. d-i-y:

 Две стены внешние и каменные. Может кто-нибудь дать
мне пригодную U-образную фигуру для каменной стены толщиной 560 мм, состоящую из
внутренней и внешней каменной обшивки с рыхлым щебнем посередине.
Внутри это 50 мм минеральной ваты, а затем п/б.
 
 Из головы:

Сопротивление внешней поверхности = 0,04 м²K/Вт

Известняк: проводимость = 1.13 Вт/мК; разделите толщину на это значение, чтобы получить сопротивление.

Строительный раствор (и предположительно насыпной): проводимость = 0,84 Вт/мК [1]

Минеральная вата: проводимость = 0,05 м/0,038 Вт/мК = 1,32 м²К/Вт [2]

Сопротивление гипсокартона = 0,06 м²K/Вт

Сопротивление внутренней поверхности = 0,13 м²K/Вт

Сложите все сопротивления, затем возьмите обратное значение, чтобы получить значение U.

[1] Это зависит от пропорций стены и щебня, но я бы подумал о 75% камня и 25% раствора и мусора, что дает среднюю проводимость около 1.04Вт/мК.

[2] Если вам нужна точная цифра, вы должны также включить шипы в сухом покрытии. 

R = 0,04 + 0,56/1,04 + 1,32 + 0,06 + 0,13 = 2,09 м²К/Вт.

Следовательно, значение U = 1/2,09 = 0,48 Вт/м²K.

Для расчета нагрева, вероятно, лучше всего использовать 0,6-0,8, если вы не можете указать фактические значения толщины створок стены.

  Туманность Хьюго 
 

Таблицы значений U

Общие стены и потолки
Материалы u-значение Комментарии
Стена наружная 9-дюймовый полнотелый кирпич 2.2
Стена - внешняя полость из кирпича 11 дюймов (незаполненная) 1,0
Стена - внешняя 11-дюймовая кирпичная изолированная полость 0,6
Стена - внутренняя штукатурка над 4-дюймовым блоком 1,2
Стена - внутренний ПБ над стойкой 1,8 Нет изоляции в пустоте
Пол (цоколь) - сплошной бетон 0. 8
Пол - PB + балка + FB поток вверх 1,9 Поток снизу вверх быстрее, чем наоборот
Пол - ПБ + балка + НБ поток вниз 1,5
Скатная крыша с войлоком + изоляция 100 0,3
Окно - одинарное остекление 5,6
Окно - дерево DG 2.9 флоат-стекло, воздушное наполнение
Окно - дерево - низкое E 1,7 Заполнение аргоном, стекло Pilkington K
Дверь с одинарным остеклением 3
Стена с изоляцией 0,6
Стеклопакеты
Спецификация стекла Полость
12 мм 16 мм 20 мм
поплавок/воздух/поплавок 2. 9 2,7 2,8
поплавок/аргон/поплавок 2,7 2,6 2,6
флоат/воздух/Pilkington K Glass 1,9 1,7 1,8
флоат/аргон/стекло Pilkington K 1,6 1,5 1,5
Общая толщина изделия (мм) 20 24 28

Таблица значений K

Материал Тип Значение К (Вт/мК)
Асфальт 19 мм 0.50
Блоки легкий 0,38
средний вес 0,51
тяжелый 1,63
Кирпичи открытый 0,84
защищенный 0,62
Силикат кальция плата 0. 17
ДСП стандарт 0,15
Бетон газобетонная плита 0,16
легкий 0,38
плотный 1,40
Войлок/битум 3 слоя 0,50
ДВП Стандартный 0.06
Стекловолокно одеяло 0,04
Стекло лист 1,05
ДВП стандарт 0,13
Минеральная вата одеяло 0,04
плита 0,035
Раствор обычный 0.80
Фенольная пена плата 0,020
Гипс гипс 0,46
песок/цемент 0,53
вермикулит 0,19
Гипсокартон гипс 0,16
Полистирол расширенный 0. 035
Полиуретан плата 0,025
Визуализация внешний 0,50
Черепица глина 0,85
бетон 1.10
Стяжка 0,41
Камень реконструированный 1.30
песчаник 1,70
известняк ~1,30
гранит 2,30
Камень стружка 0,96
Древесина мягкая древесина 0,14
Вермикулит отдельно 0.65
Древесная шерсть отдельно 0,11

Другой большой список можно найти здесь

См.

также

Регулирование температуры в котельной

Эта статья была написана Уиллом Джонсом, экспертом по изоляции Thermaxx Jackets.

Горячая котельная создает много проблем. Как правило, потолок котельной – это нижняя часть пола прямо над ним, и из-за того, что тепло поднимается вверх, область потолка очень горячая, очень горячая.Много раз мы видим температуру, превышающую 115 ° F! Этаж над котельной излучает тепло в занимаемое помещение, вызывая непредвиденную нагрузку на систему охлаждения. Пространство настолько неуютно, что окна открываются зимой, теряя больше тепла.

Лучший способ охладить горячую котельную?

Одно решение: установить систему воздуховодов на уровне потолка котельной и использовать мощный вентилятор для отвода тепла наружу здания. В то же время установите систему жалюзи, которая позволит воздуху для горения и добавочному воздуху поступать в теперь более прохладное пространство.Это звучит как простое решение, и, вероятно, так оно и есть. Проблема в том, что теперь мы экспоненциально увеличили наши энергетические затраты в долларах!

Неизолированная станция PRV

Температура входящего воздуха ниже, поэтому он поглощает как можно больше тепла, прежде чем окончательно выйдет наружу. Клапаны, баки, передняя/задняя часть котла и неизолированные трубопроводы теперь теряют еще больше ценных БТЕ, чем раньше.Если стоимость терма природного газа составляла 0,12 доллара, то потеря такого количества тепла не имеет большого значения. Однако сегодня стоимость термы природного газа обычно составляет от 0,45 до 0,98 долл. США , поэтому рекомендуемое выше решение —  , а не  . Нам нужно остановить потери тепла!


Остановка потерь электроэнергии с помощью съемной изоляции


Съемная изоляция должна применяться к оголенным трубопроводам и клапанам. На любом другом компоненте, теряющем энергию, также должны быть установлены съемные изоляционные покрытия или кожухи. Для этого нам нужно определить компоненты, которые вносят наибольший вклад в эти потери. Обратный клапан (справа), расположенный рядом с котлом, обычно является отличным местом для начала поиска!

Проследите за трубопроводом от обратного клапана и посмотрите, есть ли еще задвижки перед подключением линии к коллектору котла. Коллектор котла (ниже) обычно сильно теряет энергию. Труба большая (10 дюймов, 12 дюймов, 14 дюймов или больше), и коллектор обычно проходит через всю котельную. В него также входят котельные линии, а из него выходят все магистрали здания.Каждая линия будет иметь фланцевую задвижку, которая является еще одним крупным источником потерь энергии.

На линиях от котла к коллектору, коллектору и последующим магистральным сетям здания ежегодно, год за годом, год за годом теряются тысячи долларов в виде потерь тепловой энергии! Они являются вашим главным приоритетом. Теперь, когда у нас есть котельная магистраль, коллектор и последующие трубопроводы, мы переходим к таким вещам, как: баки нагрева воды, водонагреватели типа PK или Aerco, редукционные станции, баки для конденсата, деаэраторные баки, конденсатоотводчики, передняя панель котла / сзади и, возможно, многие другие компоненты.

Анализ потерь тепла в котельной

Вся упомянутая выше идентификация и каталогизация требует много времени! Куртки Thermaxx могут помочь, выполнив всесторонний анализ потерь тепла в котельной. Анализ объединит всю вышеуказанную информацию о тепловых потерях компонентов и покажет:

  • сколько энергии теряется
  • какие компоненты теряют больше всего энергии
  • сколько энергетических долларов тратится впустую
  • стоимость проекта по остановке потерь энергии
  • чрезвычайно важный ROI (окупаемость инвестиций).


Обычно рубашки Thermaxx могут снизить потери тепла на 90–96 % в зависимости от нескольких факторов! Если в вашем регионе есть стимул для повышения уровня изоляции, команда Thermaxx Jackets будет его реализовывать. Команда Thermaxx тесно сотрудничает с крупными газовыми компаниями и представителями газовых компаний и хорошо разбирается в получении поощрительных долларов.

Не ждите, свяжитесь с Thermaxx Jackets и пригласите нас в свою котельную, чтобы начать экономить деньги! Как только котельная будет изолирована, вы можете начать изолировать все технические помещения и действительно сократить затраты на энергию, резко снизив свой углеродный след за счет сокращения выбросов парниковых газов!

Энергия отопления дома

Теплопередача из вашего дома может происходить путем теплопроводности, конвекции и излучения.Обычно это моделируется с точки зрения проводимости, хотя проникновение через стены и вокруг окон может привести к значительным дополнительным потерям, если они не будут хорошо герметизированы. Потери излучения можно свести к минимуму, если в качестве радиационного барьера использовать фольгированную изоляцию.

Американская промышленность по отоплению и кондиционированию воздуха почти полностью использует для своих расчетов старые британские и американские единицы измерения. Для совместимости с часто встречающимися величинами этот пример будет выражен в этих единицах.

I. Рассчитайте коэффициент потери стенок в БТЕ в час.

Для помещения размером 10 на 10 футов с потолком высотой 8 футов, со всеми поверхностями, изолированными в соответствии с R19 в соответствии с рекомендациями Министерства энергетики США, с внутренней температурой 68°F и наружной температурой 28°F:

II. Рассчитайте потери в сутки при этих температурах.

Потери тепла в сутки = (674 БТЕ/час)(24 часа) = 16168 БТЕ

Обратите внимание, что это просто потеря через стены.Потери через пол и потолок являются отдельным расчетом и обычно включают разные значения R.

III. Рассчитайте потери на «градусо-день».

Это потери в день при разнице между внутренней и наружной температурой в один градус.

Если бы условия случая II преобладали в течение всего дня, вам потребовалось бы 40 градусо-дней отопления и, следовательно, потребовалось бы 40 градусо-дней x 404 БТЕ/градусо-день = 16168 БТЕ, чтобы поддерживать постоянную внутреннюю температуру.

IV. Рассчитать потери тепла за весь отопительный сезон.

Типичная потребность в отоплении в течение отопительного сезона в Атланте, с сентября по май, составляет 2980 градусо-дней (многолетнее среднее значение).

Типичное количество градусо-дней отопления или охлаждения для данного географического местоположения обычно может быть получено от метеорологической службы.

V. Рассчитайте потери тепла за отопительный сезон для типичного неизолированного южного дома в Атланте.

Диапазон коэффициентов потерь, указанный Министерством энергетики для неизолированных типовых жилых домов, составляет от 15 000 до 30 000 БТЕ/градусо-день. Выбор 25 000 БТЕ/градусо-день:

VI. Рассчитать годовую стоимость отопления.

Предположим, что стоимость природного газа составляет 12 долларов США за миллион БТЕ в печи, работающей с КПД 70%.

Предположим, электрический нагрев сопротивлением при 100% КПД*, 9/кВтч.

Предположим, электрический тепловой насос с коэффициентом полезного действия = 3

* 100-процентная эффективность использования электричества в вашем доме для производства тепла — распространенный маркетинговый ход электроэнергетических компаний.Это заблуждение, потому что для доставки 1 единицы электроэнергии в дом необходимо сжечь около 3 единиц первичного топлива из-за теплового узкого места при выработке электроэнергии. Таким образом, 100% эффективное использование в вашем доме составляет около 33% эффективности использования основного топлива.

При отоплении природным газом вы используете основное топливо в доме, и это явно предпочтительнее, чем использование электрического отопления, которое расточительно расходует высококачественную подаваемую электроэнергию.При использовании электрического теплового насоса, по крайней мере на юге США, можно получить коэффициент полезного действия около 3. То есть вы закачиваете в дом три единицы тепла при затрате всего одной единицы качественной электрической энергии.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *