Šilumos nuostolių namuose apskaičiavimas - mes save teisingai vertiname!

Namas praranda šilumą dėl uždarančių konstrukcijų (sienų, langų, stogo, pamatų), ventiliacijos ir kanalizacijos. Pagrindiniai šilumos nuostoliai praeina per atitvarų konstrukcijas - 60–90% visų šilumos nuostolių.

Norint tinkamai pasirinkti katilą, reikia apskaičiuoti šilumos nuostolius namuose. Taip pat galite įvertinti, kiek pinigų bus išleista šildymui planuojamame name. Čia pateikiamas dujų katilo ir elektrinio skaičiavimo pavyzdys. Taip pat skaičiavimų dėka galima išanalizuoti izoliacijos finansinį efektyvumą, t. suprasti, ar izoliacijos įrengimo išlaidos atsipirks taupant degalus per visą izoliacijos galiojimo laiką.

Šilumos nuostoliai per uždarančias konstrukcijas

Pateiksiu dviejų aukštų namo išorinių sienų skaičiavimo pavyzdį.

Akivaizdu, kad šildymo laikotarpiu orai skiriasi, t.y. temperatūros skirtumas visą laiką keičiasi. Todėl, norint apskaičiuoti viso šildymo laikotarpio šilumos nuostolius, 4 žingsnyje turite padauginti iš vidutinio temperatūros skirtumo visoms šildymo laikotarpio dienoms.
Pavyzdžiui, 7 mėnesius šildymo laikotarpio vidutinis temperatūros skirtumas kambaryje ir lauke buvo 28 laipsniai, o tai reiškia šilumos nuostolius per sienas per 7 mėnesius kilovatvalandėmis:

0,32 W / m2 × ° C × 240 m2 × 28 ° C × 7 mėnesiai × 30 dienų × 24 h = 10838016 W × h = 10838 kW × h

Skaičius yra gana „apčiuopiamas“. Pavyzdžiui, jei šildymas buvo elektrinis, tuomet galite apskaičiuoti, kiek pinigų būtų išleista šildymui, padauginę gautą skaičių iš kWh kainos. Galite apskaičiuoti, kiek pinigų buvo išleista šildymui dujomis, apskaičiuodami kWh energijos iš dujinio katilo kainą. Norėdami tai padaryti, turite žinoti dujų kainą, dujų degimo šilumą ir katilo efektyvumą.

Beje, paskutiniame skaičiavime vietoj vidutinio temperatūros skirtumo, mėnesių ir dienų skaičiaus (bet ne valandų, mes paliekame laikrodį) buvo galima naudoti šildymo laikotarpio laipsnio dieną - GSOP, kai kurie informacijos apie GSOP rasite čia. Galite rasti jau apskaičiuotą GSOP skirtingiems Rusijos miestams ir šilumos nuostolius padauginti iš vieno kvadratinio metro iš sienos ploto, iš šių GSOP ir iš 24 valandų, gavę šilumos nuostolius kW * h.

Panašiai kaip ir sienose, turite apskaičiuoti langų, lauko durų, stogo, pamatų šilumos nuostolių vertes. Tada susumuokite viską ir gausite šilumos nuostolių vertę per visas uždaras konstrukcijas.Langams, beje, nereikės sužinoti storio ir šilumos laidumo, paprastai jau yra paruoštas stiklo paketo atsparumas šilumos perdavimui, kurį apskaičiavo gamintojas. Grindims (plokščių pamatų atveju) temperatūrų skirtumas nebus per didelis, dirvožemis po namu nėra toks šaltas, kaip lauko oras.

Šilumos nuostolių namuose įvertinimo metodai

Apytikslės nuotėkio vietos nustatomos paėmus termografinį žemėlapį naudojant specializuotą įrangą. Galima apskaičiuoti esamą pastatą ir naują namą. Profesionalai naudoja kompleksinius skaičiavimo metodus, atsižvelgdami į konvekcinio šildymo ypatybes ir kitus veiksnius. Kaip taisyklė, visiškai pakanka naudoti supaprastintą šilumos nuostolių skaičiuoklę specializuotoje internetinėje svetainėje.

Tipiniai skaičiavimo metodai:

• pagal vidutines konkretaus regiono vertes;
• pagrindinių elementų (sienų, grindų, stogų) šilumos nuostolių sumavimas, pridedant duomenis apie durų ir langų blokus, ventiliaciją;
• kiekvieno kambario parametrų apskaičiavimas.

Šilumos nuostoliai vėdinant

Apytikslis namuose esančio oro tūris (neatsižvelgiu į vidinių sienų ir baldų tūrį):

10 m х 10 m х 7 m = 700 m3

Oro tankis esant + 20 ° C temperatūrai 1,2047 kg / m3. Savitoji oro šiluminė talpa 1,005 kJ / (kg × ° C). Oro masė namuose:

700 m3 × 1,2047 kg / m3 = 843,29 kg

Tarkime, visas oras namuose keičiasi 5 kartus per dieną (tai apytikslis skaičius). Esant vidutiniam vidinės ir išorinės temperatūros skirtumui 28 ° C per visą šildymo laikotarpį, vidutiniškai per dieną suvartojama šilumos energija įeinančiam šaltam orui pašildyti:

5 × 28 ° C × 843,29 kg × 1,005 kJ / (kg × ° C) = 118 650 503 kJ

118 650 903 kJ = 32,96 kWh (1 kWh = 3600 kJ)

Tie. šildymo sezono metu, pakeitus penkis kartus orą, namas per ventiliaciją vidutiniškai per dieną neteks 32,96 kWh šilumos energijos. 7 mėnesius šildymo laikotarpiu energijos nuostoliai bus:

7 x 30 x 32,96 kWh = 6921,6 kWh

Veiksniai, turintys įtakos šilumos nuostoliams

Terminio tipo procesai puikiai koreliuoja su elektriniais - temperatūros skirtumas atliks įtampos vaidmenį, o šilumos srautas gali būti laikomas srovės jėga, o atsparumui net nereikia sugalvoti termino. Mažiausio pasipriešinimo, kuris šilumos inžinerijoje atrodo kaip šalčio tiltai, samprata taip pat visiškai galioja. Jei skyriuje apsvarstysime savavališką medžiagą, pakanka paprasčiausiai nustatyti šilumos srauto kelią tiek makro, tiek mikro lygiu. Vykdydami pirmąjį modelį, mes paimsime betoninę sieną, kurioje dėl technologinės būtinybės per tvirtinimus gaminami plieniniai strypai su savavališku pjūviu.

Plienas gali praleisti šilumą šiek tiek geriau nei betonas, todėl galima išskirti 3 pagrindinius šilumos srautus:

• 
  Per betoną.

• Per strypus iš plieno.
• Nuo likusių strypų iki betono.

Paskutinis šilumos srauto modelis yra pats įdomiausias. Kadangi plieninis strypas greičiau įkaista, yra arčiau sienų išorės esančių medžiagų temperatūros skirtumas. Taigi, plienas ne tik pats gali „pumpuoti“ šilumą į išorę, bet ir padidins šalia jo esančio betono šilumos laidumą. Poringoje terpėje terminiai procesai vyksta tuo pačiu būdu. Beveik visos statybinės medžiagos yra pagamintos iš išsišakojusio kietųjų medžiagų tinklo, o tarpas tarp jų yra užpildytas oru. Taigi tanki ir tvirta medžiaga bus pagrindinis šilumos laidininkas, tačiau dėl konstrukcijos sudėtingumo kelias, kuriuo šiluma plinta, bus didesnis už skerspjūvį. Taigi, antrasis veiksnys, lemiantis šiluminę varžą, yra tas, kad kiekvienas sluoksnis yra nevienalytis ir turi visą pastato apvalkalą.

Trečias veiksnys, turintis įtakos šilumos laidumui, yra tai, ką mes vadiname drėgmės kaupimu porose.Vandens šiluminė varža yra 25 kartus mažesnė nei oro, ir jei jis užpildys poras, ir apskritai medžiagos šilumos laidumas taps dar didesnis nei tuo atveju, jei nebūtų jokių porų. Užšalus vandeniui, situacija dar labiau pablogės - šilumos laidumas gali padidėti iki 80 kartų, o drėgmės šaltinis dažniausiai yra oras patalpos viduje ir krituliai. Taigi, trys pagrindiniai būdai kovoti su šiuo reiškiniu bus išorinių sienų hidroizoliacija, apsaugos nuo garų naudojimas ir drėgmės kaupimosi skaičiavimas, kuris turi būti atliekamas lygiagrečiai numatant šilumos nuostolius.

Diferencijuotos atsiskaitymo schemos

Paprasčiausias būdas nustatyti pastato šilumos nuostolius būtų visiškai susumuoti šilumos srauto vertės per konstrukcijas, kuriose bus įrengtas pastatas. Šis metodas visiškai atsižvelgia į skirtingų medžiagų struktūros skirtumą, taip pat į šilumos srauto per juos ypatumus, taip pat į vienos plokštumos sujungimo į kitą mazgus. Šis būdas apskaičiuojant namo šilumos nuostolius labai palengvins užduotį, nes skirtingos uždarojo tipo konstrukcijos gali labai skirtis projektuojant šilumos apsaugos sistemas. paaiškėja, kad atlikus atskirą tyrimą bus lengviau nustatyti šilumos nuostolių dydį,

nes tam yra skirtingi skaičiavimo metodai:

1. Sienoms šilumos nutekėjimo kiekis bus lygus visam plotui, kuris padauginamas iš temperatūros skirtumo ir atsparumo santykio. Šiuo atveju reikėtų atsižvelgti į sienos orientaciją į pagrindinius taškus, kad būtų atsižvelgta į dienos atšilimą, taip pat į pastato tipo konstrukcijų prapūtimą.
2. Persidengiant metodas yra tas pats, tačiau bus atsižvelgta į mansardos erdvės buvimą ir naudojimo būdą. Net kambario temperatūrai galite pritaikyti 4 laipsniais didesnę vertę, o apskaičiuota drėgmė taip pat bus 5–10% didesnė.
3. Šilumos nuostoliai per grindis laikomi zoniniais ir apibūdina diržus per visą konstrukcijos perimetrą. Taip yra dėl to, kad grunto temperatūra po grindimis yra daug aukštesnė šalia pastato centro, palyginti su ta dalimi, kurioje stovi pamatai.
4. Šilumos srautas per stiklą nustatomas pagal lango rėmų paso duomenis, taip pat turėtumėte atsižvelgti į langų atramos į sieną tipą, taip pat į šlaitų gylį.

Toliau pereikime prie skaičiavimo pavyzdžio.

Šilumos nuostolių skaičiavimo pavyzdys

Prieš demonstruojant skaičiavimo pavyzdį, reikėtų atsakyti į dar vieną klausimą - kaip teisingai apskaičiuoti sudėtingų, daug sluoksnių turinčių konstrukcijų šiluminio tipo integralinę varžą? Tai galima padaryti rankiniu būdu, laimei, šiuolaikinėje statyboje nėra naudojama daugybė laikančiųjų pagrindų ir izoliacinių sistemų tipų. Bet labai sunku atsižvelgti į dekoratyvinės apdailos, fasado ir interjero tinko buvimą, taip pat į visų pereinamųjų procesų ir kitų veiksnių įtaką, o geriau naudoti automatinius skaičiavimus. Vienas iš geriausių tinklo tipo išteklių tokioms užduotims atlikti bus „smаrtsalс.ru“, kuris, priklausomai nuo klimato sąlygų, papildomai parengs rasos taško poslinkio diagramą.

Pavyzdžiui, paimkime savavališką struktūrą. Tai bus taisyklingo stačiakampio formos vieno aukšto namas, kurio dydis 8 * 10 metrų, o lubų aukštis - 3 metrai. Namas yra neizoliuotas ant grunto grindų su lentomis ant rąstų su oro tarpais, o grindų aukštis yra 0,15 metro didesnis nei sklypo planavimo ženklas. Sienų medžiagos bus 0,42 metro storio šlako monolitas su vidiniu kalkių-cemento tinku, kurio storis iki 3 cm, ir išoriniu šlakinio-cementinio tinko mišinio „kailiu“, kurio storis iki 5 cm. Bendras stiklo plotas yra 9,5 kvadratiniai metrai, o šilumą taupančio profilio dviejų kamerų stiklo paketas, kurio vidutinė šiluminė varža yra 0,32 m2 * C / W. Persidengimas atliekamas ant medinių sijų - iš apačios jis bus tinkuotas išilgai malksnos, užpildytas šlakais ir padengtas molio lygintuvu viršuje, virš lubų yra šalta mansarda.Šilumos nuostolių apskaičiavimo užduotis bus sienų paviršių šilumą apsaugančios sistemos formavimas.

Sienos

Taikydami duomenis apie reljefą, taip pat sluoksnių, kurie buvo naudojami sienoms, storį ir medžiagas, pirmiau minėtoje tarnyboje turėtumėte užpildyti atitinkamus laukus. Remiantis skaičiavimo rezultatais, šilumos perdavimo varža yra 1,11 m2 * C / W, o šilumos srautas per sienas yra 18 W visiems kvadratiniams metrams. Kai bendras sienos plotas (be stiklinimo) yra 102 kvadratiniai metrai, bendras šilumos nuostolis per sienas yra 1,92 kWh. Tokiu atveju šilumos nuostoliai per langus bus 1 kW.

Stogas ir plokštė

Namo šilumos nuostolių per mansardos aukštą apskaičiavimo formulę galima atlikti internetinėje skaičiuoklėje, pasirenkant reikiamą tvoros konstrukcijų tipą. Dėl to šilumos perdavimo varža sutampa 0,6 m2 * C / W, o šilumos nuostoliai yra 31 W kvadratiniam metrui, tai yra 2,6 kW nuo viso tvoros konstrukcijos ploto. Rezultatas bus bendras šilumos nuostolis, apskaičiuotas kaip 7 kW * h. Esant žemos konstrukcijos tipo konstrukcijų kokybei, rodiklis akivaizdžiai yra daug mažesnis nei dabartinis.

Tiesą sakant, skaičiavimas yra idealizuotas ir neatsižvelgiama į specialius koeficientus, pavyzdžiui, į ventiliacijos greitį, kuris yra konvekcinio tipo šilumos mainų komponentas, taip pat į nuostolius per įėjimo duris ir ventiliaciją. Tiesą sakant, dėl nekokybiškų langų montavimo, apsaugos trūkumo prie stogo atramos prie „Mauerlat“ ir baisios sienų hidroizoliacijos nuo pamatų, tikri šilumos nuostoliai gali būti 2–3 kartus didesni nei apskaičiuoti. vieni. Ir vis dėlto net pagrindiniai šilumos inžinerijos tyrimai padės nustatyti, ar namo konstrukcijos atitiks sanitarinius standartus.

https://youtu.be/XwMK8n_723Q

Šilumos nuostoliai per kanalizaciją

Šildymo sezono metu į namus patenkantis vanduo yra gana šaltas, pavyzdžiui, jo vidutinė temperatūra yra + 7 ° C. Vanduo šildomas, kai gyventojai plauna indus ir maudosi. Be to, tualeto bakelyje esantis aplinkos oro vanduo yra dalinai pašildomas. Visa vandens gaunama šiluma nuleidžiama į kanalizaciją.

Tarkime, šeima namuose sunaudoja 15 m3 vandens per mėnesį. Savitoji vandens šiluminė talpa yra 4,183 kJ / (kg × ° C). Vandens tankis yra 1000 kg / m3. Tarkime, vidutiniškai į namus patenkantis vanduo pašildomas iki + 30 ° C, t.y. temperatūros skirtumas 23 ° C.

Atitinkamai per mėnesį šilumos nuostoliai per kanalizaciją bus:

1000 kg / m3 × 15 m3 × 23 ° C × 4,183 kJ / (kg × ° C) = 1443135 kJ

1443135 kJ = 400,87 kWh

7 mėnesius šildymo laikotarpio gyventojai pila į kanalizaciją:

7 × 400,87 kWh = 2806,09 kWh