Расчет теплопотерь здания: Расчет теплопотерь дома, онлайн калькулятор теплопотерь дома

расчет теплопотерь дома Таблица расчета теплопотерь через ограждающие конструкции

eeni2008

Рассмотрим, как рассчитать теплопотери дома через ограждающие конструкции. Расчет приводится на примере одноэтажного жилого дома. Данным расчетом можно пользоваться и для расчета теплопотерь отдельного помещения, всего дома или отдельной квартиры.

Пример технического задания для расчета теплопотерь

Сначала составляем простой план дома с указанием площадей помещений, размеров и расположения окон и входной двери. Это необходимо для определения площади поверхности дома, через которую происходят теплопотери.

Формула расчета теплопотерь

Для расчета теплопотерь применяем следующие формулы:

R =
B /
K
— это формула расчета величины теплосопротивления ограждающих конструкций дома.

Q =
S
.
dT /
R
— это формула расчета теплопотерь.

• Q — теплопотери, Вт;
• S — площадь ограждающих конструкций дома, м2;
• dT — разница температуры между внутренним помещением и улицой, К;
• R — значение теплового сопротивления конструкции, м2. К/Вт

Температурный режим внутри дома для расчета берем +21..+23°С — такой режим является наиболее комфортным для человека. Минимальная уличная температура для расчета теплопотерь взята -30°С, так как в зимний период в регионе: где построен дом (Ярославская область, Россия) такая температура может продержаться более одной недели и именно наименьший температурный показатель рекомендуется закладывать в расчеты, при этом разность температур получаем dТ = 51..53, в среднем — 52 градуса.

Общие теплопотери дома состоят из теплопотерь всех ограждающих конструкций, поэтому, используя эти формулы, выполняем:

После расчета получили такие данные:

Итого: суммарный результат теплопотерь через ограждающие конструкции составил — 1,84 кВт.ч.

Каждое здание, независимо от конструктивных особенностей, пропускает тепловую энергию через ограждения. Потери тепла в окружающую среду необходимо восстанавливать с помощью системы отопления. Сумма теплопотерь с нормируемым запасом – это и есть требуемая мощность источника тепла, которым обогревается дом. Чтобы создать в жилище комфортные условия, расчет теплопотерь производят с учетом различных факторов: устройства здания и планировки помещений, ориентации по сторонам света, направления ветров и средней мягкости климата в холодный период, физических качеств строительных и теплоизоляционных материалов.

По итогам теплотехнического расчета выбирают отопительный котел, уточняют количество секций батареи, считают мощность и длину труб теплого пола, подбирают теплогенератор в помещение – в общем, любой агрегат, компенсирующий потери тепла. По большому счету, определять потери тепла нужно для того, чтобы отапливать дом экономно – без лишнего запаса мощности системы отопления. Вычисления выполняют ручным способом либо выбирают подходящую компьютерную программу, в которую подставляют данные.

Как выполнить расчет?

Сначала стоит разобраться с ручной методикой – для понимания сути процесса. Чтобы узнать, сколько тепла теряет дом, определяют потери через каждую ограждающую конструкцию по отдельности, а затем складывают их. Расчет выполняют поэтапно.

1. Формируют базу исходных данных под каждое помещение, лучше в виде таблицы. В первом столбце записывают предварительно вычисленную площадь дверных и оконных блоков, наружных стен, перекрытий, пола. Во второй столбец заносят толщину конструкции (это проектные данные или результаты замеров). В третий – коэффициенты теплопроводности соответствующих материалов. В таблице 1 собраны нормативные значения, которые понадобятся в дальнейшем расчете:

Чем выше λ, тем больше тепла уходит сквозь метровую толщину данной поверхности.

2. Определяют теплосопротивление каждой прослойки: R = v/ λ, где v – толщина строительного или теплоизоляционного материала.

3. Делают расчет теплопотерь каждого конструктивного элемента по формуле: Q = S*(Т в -Т н)/R, где:

• Т н – температура на улице, °C;
• Т в – температура внутри помещения,°C;
• S – площадь, м2.

Разумеется, на протяжении отопительного периода погода бывает разной (к примеру, температура колеблется от 0 до -25°C), а дом обогревается до нужного уровня комфорта (допустим, до +20°C). Тогда разность (Т в -Т н) варьируется от 25 до 45.

Чтобы сделать расчет, нужна средняя разница температур за весь отопительный сезон. Для этого в СНиП 23-01-99 «Строительная климатология и геофизика» (таблица 1) находят среднюю температуру отопительного периода для конкретного города. Например, для Москвы этот показатель равен -26°. В этом случае средняя разница составляет 46°C. Для определения расхода тепла через каждую конструкцию складывают теплопотери всех ее слоев. Так, для стен учитывают штукатурку, кладочный материал, внешнюю теплоизоляцию, облицовку.

4. Считают итоговые потери тепла, определяя их как сумму Q внешних стен, пола, дверей, окон, перекрытий.

5. Вентиляция. К результату сложения добавляется от 10 до 40 % потерь на инфильтрацию (вентиляцию). Если установить в дом качественные стеклопакеты, а проветриванием не злоупотреблять, коэффициент инфильтрации можно принять за 0,1. В отдельных источниках указывается, что здание при этом вообще не теряет тепло, поскольку утечки компенсируются за счет солнечной радиации и бытовых тепловыделений.

Подсчет вручную

Исходные данные. Одноэтажный дом площадью 8х10 м, высотой 2,5 м. Стены толщиной 38 см сложены из керамического кирпича, изнутри отделаны слоем штукатурки (толщина 20 мм). Пол изготовлен из 30-миллиметровой обрезной доски, утеплен минватой (50 мм), обшит листами ДСП (8 мм). Здание имеет подвал, температура в котором зимой составляет 8°C. Потолок перекрыт деревянными щитами, утеплен минватой (толщина 150 мм). Дом имеет 4 окна 1,2х1 м, входную дубовую дверь 0,9х2х0,05 м.

Задание: определить общие теплопотери дома из расчета, что он находится в Московской области. Средняя разность температур в отопительный сезон – 46°C (как было сказано ранее). Помещение и подвал имеют разницу по температуре: 20 – 8 = 12°C.

1. Теплопотери через наружные стены.

Общая площадь (за вычетом окон и дверей): S = (8+10)*2*2,5 – 4*1,2*1 – 0,9*2 = 83,4 м2.

Определяется теплосопротивление кирпичной кладки и штукатурного слоя:

• R клад. = 0,38/0,52 = 0,73 м2*°C/Вт.
• R штук. = 0,02/0,35 = 0,06 м2*°C/Вт.
• R общее = 0,73 + 0,06 = 0,79 м2*°C/Вт.
• Теплопотери сквозь стены: Q ст = 83,4 * 46/0,79 = 4856,20 Вт.

2. Потери тепла через пол.

Общая площадь: S = 8*10 = 80 м2.

Вычисляется теплосопротивление трехслойного пола.

• R доски = 0,03/0,14 = 0,21 м2*°C/Вт.
• R ДСП = 0,008/0,15 = 0,05 м2*°C/Вт.
• R утепл. = 0,05/0,041 = 1,22 м2*°C/Вт.
• R общее = 0,03 + 0,05 + 1,22 = 1,3 м2*°C/Вт.

Подставляем значения величин в формулу для нахождения теплопотерь: Q пола = 80*12/1,3 = 738,46 Вт.

3. Потери тепла через потолок.

Площадь потолочной поверхности равна площади пола S = 80 м2.

Определяя теплосопротивление потолка, в данном случае не берут во внимание деревянные щиты: они закреплены с зазорами и не являются барьером для холода. Тепловое сопротивление потолка совпадает с соответствующим параметром утеплителя: R пот. = R утепл. = 0,15/0,041 = 3,766 м2*°C/Вт.

Величина теплопотерь сквозь потолок: Q пот. = 80*46/3,66 = 1005,46 Вт.

4. Теплопотери через окна.

Площадь остекления: S = 4*1,2*1 = 4,8 м2.

Для изготовления окон использован трехкамерный ПВХ профиль (занимает 10 % площади окна), а также двухкамерный стеклопакет с толщиной стекол 4 мм и расстоянием между стеклами 16 мм. Среди технических характеристик производитель указал тепловые сопротивления стеклопакета (R ст.п. = 0,4 м2*°C/Вт) и профиля (R проф. = 0,6 м2*°C/Вт). Учитывая размерную долю каждого конструктивного элемента, определяют среднее теплосопротивление окна:

• R ок. = (R ст.п.*90 + R проф.*10)/100 = (0,4*90 + 0,6*10)/100 = 0,42 м2*°C/Вт.
• На базе вычисленного результата считаются теплопотери через окна: Q ок. = 4,8*46/0,42 = 525,71 Вт.

Площадь двери S = 0,9*2 = 1,8 м2. Тепловое сопротивление R дв. = 0,05/0,14 = 0,36 м2*°C/Вт, а Q дв. = 1,8*46/0,36 = 230 Вт.

Итоговая сумма теплопотерь дома составляет: Q = 4856,20 Вт + 738,46 Вт + 1005,46 Вт + 525,71 Вт + 230 Вт = 7355,83 Вт. С учетом инфильтрации (10 %) потери увеличиваются: 7355,83*1,1 = 8091,41 Вт.

Чтобы безошибочно посчитать, сколько тепла теряет здание, используют онлайн калькулятор теплопотерь. Это компьютерная программа, в которую вводятся не только перечисленные выше данные, но и различные дополнительные факторы, влияющие на результат. Преимуществом калькулятора является не только точность расчетов, но и обширная база справочных данных.

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

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

Q – теплопотери, Вт

S – площадь конструкции, м2

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

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

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

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

Считаем площади ограждающих конструкций:

пол:
20 м * 40 м = 800 м2

кровля:
20,2 м * 40 м = 808 м2

окна:
1,5 м * 1,4 м * 30 шт = 63 м2

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

Теперь посмотрим тепловое сопротивление используемых материалов.

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

R – тепловое сопротивление, (м2*К)/Вт

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

d – толщина материала, м

Значение коэффициентов теплопроводности для разных материалов можно посмотреть .

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

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

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

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

кровля:

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

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

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

Посчитаем тепловые потери:

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

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

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

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

Получаем, что суммарные теплопотери через ограждающие конструкции составят:

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

Теперь о потерях на вентиляцию.

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

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

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

Итоговый результат:

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

Теплопотери определены
для отапливаемых помещений 101, 102, 103,
201, 202 согласно плана этажей.

Основные теплопотери
,
Q
(Вт), вычисляются по формуле:

Q = K × F ×
(t int —
t ext)
× n,

где:
К – коэффициент теплопередачи ограждающей
конструкцией;

F
– площадь ограждающих конструкций;

n
– коэффициент, учитывающий положение
ограждающих конструкций по отношению
к наружному воздуху, приняты
согласно табл.
6 «Коэффициент,
учитывающий зависимость положения
ограждающей конструкции по отношению
к наружному воздуху» СНиП 23-02-2003 «Тепловая
защита зданий». Для перекрытия над
холодными подвалами и чердачными
перекрытиями согласно п. 2 n
= 0,9.

Общие теплопотери

Согласно п. 2а прил.
9 СНиП 2.04.05-91* добавочные теплопотери
рассчитываются в зависимости от
ориентации: стены, двери и окна, обращенные
на север, восток, северо-восток и
северо-запад в размере 0,1, на юго-восток
и запад — в размере 0,05; в угловых помещениях
дополнительно — по 0,05 на каждую стену,
дверь и окно, обращённые на север, восток,
северо-восток и северо-запад.

Согласно п. 2г прил.
9 СНиП 2.04.05-91* добавочные теплопотери
для двойных дверей с тамбурами между
ними принимаются равными 0,27 H, где H
– высота здания.

Теплопотери на
инфильтрацию

для жилых помещений, согласно прил. 10
СНиП 2.04.05-91*
«Отопление,
вентиляция и кондиционирование»,
приняты по формуле

Q i =
0,28 × L × p × c × (t int —
t ext)
× k,

где: L
– расход удаляемого воздуха, не
компенсируемый приточным воздухом:
1м 3 /ч
на 1м 2
пло щади жилых помещений и кухни объемом
более 60 м 3 ;

c
– удельная теплоемкость воздуха, равная
1кДж / кг × °С;

p
– плотность наружного воздуха при t ext
равная 1,2 кг / м 3 ;

(t int —
t ext)
– разность внутренней и наружной
температур;

k
– коэффициент теплопередачи – 0,7.

Q
101
=

0,28 × 108,3 м 3
× 1,2кг / м 3
× 1кДж / кг × °С × 57 × 0,7 = 1452,5

Вт
,

Q
102
=

0,28 × 60,5м 3
× 1,2кг / м 3
× 1кДж / кг × °С × 57× 0,7 = 811,2

Вт
,

Бытовые поступления
тепла

рассчитываются из расчёта 10 Вт/м 2
поверхности пола жилых помещений.

Расчётные теплопотери
помещения

определены как Q расч
= Q
+ Q i
— Q быт

Ведомость расчёта теплопотерь помещений

НС – наружная стена,
ДО – двойное остекление, ПЛ – пол, ПТ –
потолок, НДД – наружная двойная дверь
с тамбуром

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

Основы расчета теплопотерь

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

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

Факторы, влияющие на теплопотери

Основными факторами, влияющими на уровень теплопотерь, являются:

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

Величины измерения теплопотери

Ограждающие конструкции выполняют барьерную функцию для тепла и не позволяют ему свободно выходить наружу. Такой эффект объясняется теплоизоляционными свойствами изделий. Величина, использующаяся для измерения теплоизоляционных свойств, зовется теплопередающим сопротивлением. Такой показатель отвечает за отражение перепада значения температур при прохождении n-ого количества тепла через участок оградительных конструкций площадью 1 м 2. Итак, разберемся с тем, как рассчитать теплопотери дома.

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

• q — величина, обозначающая количество тепла, уходящего из помещения наружу через 1 м 2 барьерной конструкции. Измеряется в Вт/м 2 .
• ∆T — разница между температурой в доме и на улице. Измеряется в градусах (о С).
• R — сопротивление теплопередаче. Измеряется в °С/Вт/м² или °С·м²/Вт.
• S — площадь здания или поверхности (используется по необходимости).

Формула расчета теплопотери

Программа теплопотери дома рассчитывается по специальной формуле:

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

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

Особенности расчета теплопотерь деревянного дома

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

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

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

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

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

Необходимость расчета теплопотерь

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

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

Оценка теплопотери на расчетном примере

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

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

Стройматериалы и их сопротивление теплопередаче

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

Значения сопротивления теплопередаче для:

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

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

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

Расчет теплопотери помещения в онлайн-режиме

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

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

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

Теплопотери дома, расчет теплопотерь частного дома

Главная > Теплопотери дома, проверка дома на теплопотери >

Сбережение энергоресурсов — актуальная тема на сегодняшний день. Для владельцев загородных домов практичный вариант сохранения тепла в доме — использование теплоизоляционных материалов. Выбор правильного варианта отделки помещений и подходящей теплоизоляции может быть сложной задачей.

Подбирая для своего дома необходимую систему отопления (газовые напольные котлы, настенные котлы, дизельные котлы, котлы на твердом топливе) или другую систему отопления, необходимо в первую очередь сделать расчет реальных теплопотерь.

Дом теряет тепло через крышу, стены, большое количество тепла уходит через окна, также значительные потери приходятся на вентиляцию.

Тепловые потери в основном зависят от:

• разницы температур на улице и в доме (чем разница больше, тем теплопотери выше)

• теплозащитных свойств ограждающих конструкций ( стен, окон, перекрытий, покрытий)

Наша организация оказывает полный комплекс услуг по тепловизионному обследованию зданий и сооружений (коттеджей, загородных домов), как на этапе строительства дома, так и в уже построенных домах.

С помощью тепловизионного обследования (тепловизора) можно наглядно увидеть, где находится тот участок, который теряет больше всего тепла, и оборудовать его дополнительной изоляцией. Сложив все теплопотери дома, вы определите необходимую мощность источника отопления (котлов отопления), которая понадобится для обогрева дома в ветреные и холодные дни.

Выполнив тепловизионное обследование дома можно рассчитать его реальные теплопотери устранение которых позволит значительно сократить затраты на отопление.

Расчет тепловых потерь дома (Скачать Exel)

* Указанные на сайте цены носят справочный характер и не являются публичной офертой. Уточнить стоимость оборудования и его наличие Вы можете по телефону (812) 309-23-57. Также Вы можете отправить Ваш запрос по факсу (812) 309-23-58 или на электронную почту [email protected]. Наши специалисты свяжутся с Вами в ближайшее время.

См. также:

» Как подготовиться к тепловизионному обследованию дома (Памятка Заказчика)

» Тепловизионное обследование зданий и сооружений (Стоимость)

Расчет теплопотерь в 3 шагах

Калькулятор теплопотерь

Несмотря на то, что отопительные приборы постоянно совершенствуются, теплопотери все же остаются на критическом уровне. Поэтому, важно проводить систематический расчет и проводить соответствующие мероприятия, чтобы эти показатели снижались. Независимо от того, в каком именно здании или помещении проводятся замеры теплопотерь, зачастую они связаны с тем, что тепло выходит через различные ограждающие конструкции.

В частности, такие как:

• Стены;
• Окна;
• Двери;
• Потолки;
• Полы.

Помимо этого, нужно также учитывать и такой фактор, как надобность нагрева того воздуха, который проникает через различные зазоры и неплотные соединения. Чтобы избежать значительных теплопотерь, нужно выполнить их расчет и только лишь после этого, определить основной фронт работ по устранению проблемы.

Учет теплопотерь нужно выполнять сразу для всех конструкций, которые имеются в отапливаемом помещении.

При этом совершенно не нужно учитывать потерю тепла, которая происходит через внутренние перегородки, если разность между температурами составляет не более 3 градусов. Очень редко подсчет потерь тепла проводится через окна или двери, поэтому, обязательно нужно воспользоваться специальными нормами и правилами. Существует несколько различных типов расчетов. При помощи первого можно легко определить количество энергии, уходящей на нагрев воздуха, проникнувшего через вентиляционную систему. Второй способ расчетов позволяет определить количество энергии, требуемой на нагрев воздуха, проникающего сквозь неплотно установленные окна и двери.

При помощи расчета теплопотерь дома онлайн, можно узнать объем потерь для каждой комнаты отдельно, просчитывая самые различные варианты. Калькулятор теплопотерь достаточно простой, нужно только строго соблюдать порядок работы с ним.

Чтобы посчитать возможные теплопотери, нужно:

• Задать габариты помещения;
• Внести показатели температуры снаружи;
• Указать температуру внутри помещения.

Помимо этого, нужно определить количество слоев в стене и перекрытии, оконных и дверных проемов. После этого останется только нажать на кнопку и получить результаты отдельно для каждой стены или перекрытия. Важно! Калькулятор расчетов онлайн очень удобен, так как проводить все требуемые расчеты можно буквально за несколько минут, а также при надобности есть возможность быстро обновить данные.

Теплопотери дома: калькулятор

Рассчитать теплопотери дома поможет специальная программа, достаточно только внести данные в соответствующие ячейки и в течение нескольких минут она выдаст результат. Микроклимат в помещении определяется температурой воздуха. Правильно проведенные расчеты, помогают обеспечить в доме оптимальное отопление, чтобы воздух не был слишком холодным, но и не перегревался и не высушивался. Калькулятор проведения расчета теплопотерь помогает точно определить, сколько нужно тепла для каждой отдельной комнаты и всего дома.

Для получения точного результата, в программу нужно внести такие данные как:

• Ориентация окон;
• Высота стен;
• Количество окон;
• Материал, из которого возведены стены.

Кроме того, есть возможность рассчитать теплопотери для стен. Для этого также нужно внести определенные параметры, а именно такие как: вид строительного материала, ориентация стен, толщина и габариты, имеются ли двери и окна. Система в течение нескольких секунд обработает полученные данные и выдаст результат, который можно применять для проведения учета энергоэффективности каждого отдельного помещения. Это позволит правильно подобрать материал для утепления, а также определить тип отопления, который должен быть в доме. Например, если в доме планируется возведение печи, то расчет теплопотерь позволит правильно определить ее мощность, подобрать тип устройства и вид топлива. Чтобы выбор был самым лучшим, нужно дополнительно выполнить расчет теплоотдачи печи.

Это позволит сэкономить денежные средства без потери качества. Он не потребует лишних капиталовложений для установки слишком мощного отопительного оборудования.

Стоит отметить, что при проведении расчетов каркасного дома могут возникать определенные погрешности.

Как работает калькулятор теплопотерь стен дома

Правильно организованное утепление дома позволит значительно сэкономить на расходе ресурсов для проведения отопления, обеспечивая максимально комфортные условия проживания. Основным показателем сохранения заданной температуры считается коэффициент теплопотери. Он дает возможность определить, насколько качественно было выполнено отопление и остекление. Поможет получить наиболее достоверные результаты калькулятор теплопотерь здания.

На сохранение температуры влияет преимущественно:

• Надежность установленных окон;
• Тип строительного материала;
• Расположение помещения относительно всей постройки.

Стоит помнить, что обычные стекла считаются основной причиной теплопотерь, а стеклопакеты позволяют сохранить тепло в доме. Кирпичное строение можно дополнительно не утеплять, так как этот материал хорошо сохраняет требуемую температуру. Железобетонные плиты или бетонные блоки недостаточно хорошо удерживают тепло.

Грамотный расчет теплопотерь здания: калькулятор

Специальный калькулятор расчета теплопотерь здания учитывает соотношение площади окон относительно площади пола. Чем выше этот коэффициент, тем больший процент потерь тепла. Расчет проводится суммированием площади всех окон в комнате и определением их процентного соотношения относительно площади пола.

Для проведения корректных расчетов учитывается размер:

• Стен;
• Пола;
• Потолка.

Кроме того, важным параметром считается тип здания и количество стен, которые выходят наружу. Все эти данные дают возможность калькулятору сделать наиболее точные расчеты, опираясь на дополнительные значения и параметры. Полученный результат поможет определиться с тем, нужна ли замена окон, дополнительное утепление, установка термостата на систему обогрева.

Грамотный расчет теплопотерь (видео)

Расчет теплопотерь нужно проводить в обязательном порядке, так как это позволит определить эффективность отопительной системы и надобность дополнительного утепления.

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

5-ступенчатый расчет тепловых потерь

Расчет тепловой нагрузки необходим до начала установки системы лучистого отопления, поскольку разные типы систем лучистого отопления имеют разные значения мощности в BTU.
Типичный расчет тепловой нагрузки состоит из расчета поверхностных тепловых потерь и тепловых потерь из-за инфильтрации воздуха. И то, и другое следует делать отдельно для каждой комнаты в доме, поэтому неплохо начать с плана этажа с размерами всех стен, полов, потолка, а также дверей и окон.

Ниже приведен пример 5-шагового руководства по расчету поверхностных тепловых потерь:

Шаг 1 — Расчет дельты T (расчетная температура):

Дельта T — это разница между расчетной температурой в помещении (T1) и расчетной температурой снаружи (T2), при этом расчетная температура в помещении обычно составляет 68-72 ° F в зависимости от ваших предпочтений, а расчетная температура наружного воздуха является типичным минимумом в течение отопительного сезона. Первый можно получить, позвонив в местную коммунальную компанию.
Предполагая, что T1 равно 72F, а T2 равно –5F, Delta T = 72F - (-5F) = 72F + 5F = 77F

Шаг 2 — Расчет площади поверхности:

Если расчет выполняется для внешней стены с окнами и дверями, расчет теплопотерь окна и двери должен выполняться отдельно.

Площадь стены = Высота x Ширина — Поверхность двери — Площадь окна
Площадь стены = 8 футов x 22 фута - 24 квадратных футов - 14 квадратных футов = 176 квадратных футов - 38 квадратных футов = 138 квадратных футов

Шаг 3 — Рассчитайте U-значение:

Используйте руководство «Типичные значения R и U» для получения значения R стены.

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

Шаг 4 — Расчет теплопотерь поверхности стены:

Потери тепла с поверхности можно рассчитать по следующей формуле:

Потери тепла на поверхности = Значение U x Площадь стены x Разница T
Потери тепла на поверхности = 0.07 x 138 кв. Футов x 77F = 744 BTUH
(U-значение основано на предположении, что деревянная каркасная стена 2×4 с 3,5-дюймовой изоляцией из стекловолокна)

Шаг 5 — Рассчитайте общие потери тепла стеной:

Выполните шаги с 1 по 4, чтобы рассчитать теплопотери отдельно для окон, дверей и потолка.
Теплопотери 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. Футов x 77F = 701 BTUH
(Значение U основано на предположении, что окно состоит из двух панелей)
Потери тепла на потолке = 0.05 x 352 кв. Футов x 77F = 1355 BTUH
(U-значение основано на предположении, что изоляция из стекловолокна 6 дюймов. Поверхность потолка составляет 22 фута x 16 футов)

Теперь сложите все числа вместе:
Общие тепловые потери стены = Потери в стенах + Потери в окнах + Потери в дверях + Потери на потолке
Общие тепловые потери в стене = 744 BTUH + 906 BTUH + 701 BTUH + 1352 BTUH = 3703 BTUH

Всегда следует учитывать скорость инфильтрации воздуха.
Для расчета потерь тепла в помещении из-за инфильтрации воздуха можно использовать следующую формулу:

Потери тепла при инфильтрации воздуха = Объем помещения x Дельта T x Количество воздуха в час x 0.018
Где объем помещения = длина x ширина x высота

изменения воздуха в час учитывают утечку воздуха в комнату.
Например: Потери тепла при инфильтрации воздуха = (22 фута x 16 футов x 8 футов) x 77F x 1,2 x 0,018 = 4683 BTUH

Для фактических расчетов обратитесь к своему подрядчику или разработчику системы.

Тепловые потери от зданий

Общие тепловые потери от здания можно рассчитать как

H = H _t + H _v + H _i (1)

где

H = общая потеря тепла (Вт)

H _т = потеря тепла из-за передачи через стены, окна, двери, полы и т.д. (Вт)

H _v = потери тепла из-за вентиляции (Вт)

H _i = потери тепла из-за инфильтрации (Вт)

1.Потери тепла через стены, окна, двери, потолки, полы и т. Д.>

Потери тепла или нормативная тепловая нагрузка через стены, окна, двери, потолки, полы и т. Д. Могут быть рассчитаны как

H _t = AU (t _i — t _o ) (2)

где

H _t = потери тепла при передаче (Вт)

A = площадь открытой поверхности (м ² )

U = общий коэффициент теплопередачи (Вт / м ² K)

т _i = внутренняя температура воздуха ( ^o C) )

t _o = температура наружного воздуха ( ^o C)

Необходимо добавить теплопотери через крышу 15% дополнительно из-за излучения в пространство.(2) можно изменить на:

H = 1,15 AU (t _i — t _o ) (2b)

Для стен и полов, соприкасающихся с землей (2) следует изменить с помощью температура земли:

H = AU (t _i — t _e ) (2c)

где

t _e = температура земли ( ^o C)

Общий коэффициент теплопередачи

Общий коэффициент теплопередачи — U — можно рассчитать как

U = 1 / (1 / C _i + x ₁ / k ₁ + x ₂ / k ₂ + x ₃ / k ₃ +.. + 1 / C _o ) (3)

где

C _i = поверхностная проводимость для внутренней стены (Вт / м ² K)

x = толщина материала (м)

k = теплопроводность материала (Вт / мК)

C _o = поверхностная проводимость для внешней стены (Вт / м ² K)

Электропроводность строительного элемента может быть выражена как:

C = k / x (4)

где

C = проводимость, тепловой поток через единица площади в единицу времени (Вт / м ² K)

Термическое сопротивление строительного элемента обратно пропорционально проводимости и может быть выражено вычисляется как:

R = x / k = 1 / C (5)

где

R = удельное тепловое сопротивление (м ² K / W)

с (4) и (5), (3) можно изменить на

1 / U = R _i + R ₁ + R ₂ + R ₃ +.. + R _o (6)

где

R _i = удельное тепловое сопротивление поверхности внутренней стены (м ² К / Вт)

R _{1 ..} = удельное тепловое сопротивление в отдельных слоях стены / конструкции (м ² К / Вт)

R _o = Поверхность теплового сопротивления снаружи стены (м ² K / W)

Для стен и полов относительно земли (6) — можно изменить до

1 / U = R _i + R ₁ + R ₂ + R ₃ +.. + R _o + R _e (6b)

где

R _e = тепловое сопротивление земли (м ² K / Вт)

2. Тепловые потери при вентиляции

Тепловые потери из-за вентиляции без рекуперации тепла могут быть выражены как:

H _v = c _p ρ q _v (t _i — t _o ) (7)

где

H _v = тепловые потери вентиляции (Вт)

c _p = удельный теплый воздух (Дж / кг · К)

ρ = плотность воздуха (кг / м ³ )

q _v = объемный расход воздуха (м ³ / с)

t _i = внутренняя температура воздуха ( ^o C)

t _o = температура наружного воздуха ( ^o C)

Тепловые потери из-за вентиляции с рекуперацией тепла могут быть выражены как:

H _v = (1 — β / 100) c _p ρ q _v (t _i — t _o ) (8)

где

β = эффективность рекуперации тепла (%)

Эффективность рекуперации тепла примерно 50% обычно для обычного теплообменника с перекрестным потоком.Для вращающегося теплообменника КПД может превышать 80% .

3. Потери тепла за счет инфильтрации

Из-за протечек в конструкции здания, открытия и закрытия окон и т. Д. Воздух в здании перемещается. Как правило, количество воздушных смен часто устанавливается равным 0,5 в час. Значение сложно предсказать и зависит от нескольких переменных — скорости ветра, разницы между температурой снаружи и внутри, качества конструкции здания и т. Д.

Потери тепла, вызванные инфильтрацией, можно рассчитать как

H _i = c _p ρ n V (t _i — t _o ) (9)

где

H _i = инфильтрация потерь тепла (Вт)

c _p = удельная теплоемкость воздуха (Дж / кг / K)

ρ = плотность воздуха (кг / м ³ )

n = количество смен воздуха, сколько раз воздух заменяется в помещении за секунду (1 / с) (0.5 1 / час = 1,4 10 ^-4 1 / с на практике)

V = объем помещения (м ³ )

т _i = температура внутреннего воздуха ( ^o C)

t _o = температура наружного воздуха ( ^o C)

Расчет теплопотерь в здании. Руководство к тому, что вам нужно знать перед выбором подходящей системы отопления.

Расчет теплопотерь в здании часто является сложной задачей, и его всегда должен рассчитывать профессионал. Правильный расчет теплопотерь в здании приведет к тому, что вы выберете правильное количество обогревателей, чтобы ваше здание поддерживало желаемую температуру. В этой статье наш региональный менеджер по продажам в Мидлендсе Мартин Арден объясняет процесс и проблемы правильного расчета теплопотерь в здании.

Итак, сколько киловатт в час мне нужно для обогрева моего склада / завода?

Это распространенный вопрос, на который, на самом деле, нелегко ответить, не вдаваясь в детали конструкции и использования здания.

Несмотря на то, что существуют «практические правила», для получения точных результатов оценки потерь тепла часто требуется обследование участка, чтобы выяснить, чего ожидают от системы отопления.

Прежде всего, необходимо знать требования к внутренней температуре, исходя из постоянной внешней температуры окружающей среды -5 ° C, с этой начальной точки можно построить проект, но для обеспечения точности расчета потребуется дополнительная информация.

Что составляет теплопотери?

Потери тепла в установившемся состоянии складываются из двух компонентов: потерь через конструкцию здания и потерь из-за изменения воздуха, вызванного естественным или принудительным движением воздуха.

Конструкционные тепловые потери регулируются значением «U» строительного материала, которое представляет собой величину теплопередачи через заданную площадь (1 м x 1 м) на разницу в градусах Цельсия между внутренней и внешней частью. Чем ниже значение «U», тем лучше изоляция.

На диаграмме показаны потери тепла через типичную конструкцию.

Значения

‘U’ можно вычислить, но это сложное уравнение, и не все данные всегда будут доступны, к счастью, эти данные можно найти для различных строительных материалов в руководстве CIBSE, но требуется определенная осторожность, чтобы гарантировать правильные цифры. использовал.

Потери тепла при замене воздуха вызываются утечками воздуха в зданиях и могут определяться количеством воздуха, который необходимо нагреть, и разницей температур между входящим воздухом и внутренней расчетной температурой.

К счастью, снова нам на помощь приходит справочник CIBSE, который дает эмпирические значения норм естественной вентиляции для типов конструкций и размеров зданий.

Следует проявлять осторожность, если в здании есть какая-либо механическая вытяжка, так как это может сильно повлиять на расчет, и часто точные данные недоступны.Потери тепла за счет вентиляции могут быть значительно больше, чем потери из конструкции здания.

Какая еще информация необходима для расчета теплопотерь в здании?

Итак, теперь у нас есть некоторая информация, которая поможет разработать проект, мы знаем значения «U», интенсивность вентиляции и расчетную температуру, но нам нужно больше.

Очевидной частью недостающей информации является размер здания, требуются длина, ширина и средняя высота. Чем больше здание, тем больше тепла требуется для повышения температуры.

Какая мощность обогревателя мне понадобится?

Еще один фактор, который необходимо учитывать, — это использование здания. Будет ли он работать с перерывами, и в этом случае нагреватель должен будет поднимать температуру на полную мощность от ночной пониженной температуры, в разумный период предварительного нагрева или постоянно, и в этом случае после достижения заданного значения нагреватель потребуется только для поддержания температуры.

Эти различные варианты использования будут влиять на мощность выбранного нагревателя.

Приложение Heat Loss или ручной расчет?

Независимо от того, будет ли расчет теплопотерь производиться вручную или через приложение теплопотерь, для получения точного результата все равно потребуется указанная выше информация. Не всегда бывает так, что вся необходимая информация доступна, в этом случае можно сделать обоснованные предположения, чтобы определить требуемую мощность.

Что дальше?

С помощью всей собранной информации можно определить мощность нагревателя и выбрать продукт, соответствующий требованиям объекта.Доступно множество вариантов продукта, и выбор правильного типа — еще одно решение, требующее определенной осторожности и знаний.

Поделиться статьей

Вернуться к новостям

НУЖНА ПОМОЩЬ?

Получите совет и руководство по расчету теплопотерь в вашем здании.

Наша команда обладает обширными экспертными знаниями, чтобы правильно рассчитать теплопотери в вашем здании. Свяжитесь с нами сегодня и узнайте, чем мы можем помочь.

Получите помощь специалиста

Тепловые потери или тепловыделение

Тепловые потери или тепловыделение

Подобно тому, как человеческое тело имеет процессы теплообмена с окружающей средой, здание можно рассматривать как определенную единицу, и можно исследовать его процессы теплообмена с окружающей средой.Тепловая энергия имеет тенденцию распределяться равномерно, пока не будет достигнуто идеально рассеянное однородное тепловое поле. Тепло имеет тенденцию течь от более высоких температур к зонам с более низкими температурами за счет теплопроводности, конвекции и излучения. Скорость теплового потока в любой из этих трех форм определяется разницей температур между двумя рассматриваемыми зонами или областями. Чем больше разница температур, тем выше скорость теплового потока.

Приведенные ниже уравнения и методы расчетов действительны только в том случае, если температура на улице и в помещении постоянна.Такие статические условия не встречаются в природе, и поэтому предположение об установившихся условиях является упрощением.
Расчеты, основанные на предположениях об установившемся состоянии, полезны для определения максимальной скорости потери или увеличения тепла, а также для определения нагрузки охлаждения или нагрева для механических установок.

На рисунке показано следующее:

Qi + Qs + — Qc + — Qv + — Qm -Qe = 0

Тепловой баланс, то есть существующее тепловое состояние сохраняется, если сумма приведенного выше уравнения равна нулю.Если сумма этого уравнения меньше нуля (отрицательная), в здании будет охлаждаться, а если больше нуля, температура в здании повысится.

1. Тепло может проводиться через стены внутрь или наружу, скорость которого обозначается Qc (конвективная и лучистая составляющие при передаче одного и того же тепла на поверхностях включаются в термин «коэффициент пропускания»).

   Qc = U * A * ΔT

   Где,
   U = коэффициент пропускания (Вт / м ² K)
   = 1 / Rt
   = 1 / (Rso + ∑Rn + Rsi)
   Rt = полное полное сопротивление элемента (м ² К / Вт)

   Rn = сопротивление n-го материала в композитном элементе (м ² K / Вт)

   Rso и Rsi — сопротивление внешней и внутренней поверхности соответственно (м ² K / Вт)

   A = площадь поверхности, через которую проходит тепло (м ² )
   ΔT = разница температур между теплом и
   холодные стороны материала (К).

2. В качестве примера предположим, что у стены коэффициент теплопроводности составляет 4,5 Вт / м² K, а площадь поверхности — 10 м². Если внешняя температура составляла 30 ° C, а внутри — 25 ° C, мы могли бы рассчитать общий приток тепла за счет теплопроводности через стену следующим образом:

   Q = U * A * ΔT
   = 4,5 х 10,0 х (30-25)
   = 225 Вт

   где:
   Q = результирующий тепловой поток (Вт)
   A = площадь поверхности, через которую проходит тепло (м²)
   ΔT = разница температур между теплой и холодной сторонами материала (K), и
   R = тепловое сопротивление на единицу площади куска материала (м²K / Вт).

3. Эффекты солнечного излучения на непрозрачных поверхностях могут быть учтены выше, используя концепцию температуры зольного воздуха, но через прозрачные поверхности (окна) приток солнечного тепла должен быть обозначен отдельно и обозначен Qs.

   Qs = A * I * θ

   Где,
   A = площадь поверхности, через которую проходит тепло (м²)
   I = плотность теплового потока излучения (Вт / м²)
   θ = коэффициент солнечного усиления оконного стекла.

4. Теплообмен может происходить в любом направлении с движением воздуха, т. Е. С вентиляцией; и скорость обозначается как Qv.

   Qv = 1300 * V * ΔT

   Где,
   1300 = объемная удельная теплоемкость воздуха (Дж / м3 ° C)
   V = скорость вентиляции (м3 / с)
   θT = разница температур (° C)
   Если указано количество воздухообменов в час (N), интенсивность вентиляции
   V = (Н * объем помещения) / 3600
   (3600 — количество секунд в часе)

5. Из-за тепловыделения человеческих тел, двигателей ламп и приборов может возникать внутреннее тепловыделение.Это можно обозначить как Ци.
6. Люди:
   Сидение, умеренное движение = 130-160 Вт
   Ходьба, подъем, толкание = 290-410 Вт
   Длительная работа = 500-700 Вт.

   В таких зданиях, как офисные здания, коммерческие магазины, торговые центры, развлекательные залы и т. Д., Большая часть проблем с перегревом летом может быть вызвана теплом, производимым оборудованием, или высоким уровнем искусственного освещения. Когда есть большое количество пассажиров или клиентов, их метаболическое тепло также может усугубить проблему.В жилых домах потребность в охлаждении значительно ниже. Основными причинами являются отсутствие крупного оборудования и относительная простота применения стратегий естественного охлаждения, таких как вентиляция и затенение.

   Использование энергоэффективного освещения, бытовой техники и оргтехники снижает нагрузку на охлаждение. Котлы и резервуары для горячей воды должны быть тщательно изолированы. Таким образом не только повышается их энергоэффективность, но и сводится к минимуму тепловой поток во внутренние помещения.Электрические приборы и оборудование следует размещать в помещении, откуда относительно легко будет отводить тепло, выделяемое посредством естественной вентиляции.

7. Может происходить преднамеренный ввод или отвод тепла (нагрев или охлаждение) с использованием какой-либо формы внешнего источника энергии. Скорость теплового потока таких механических регуляторов обозначается Qm. Скорость теплового потока механических систем определяется намерением проектировщика и может контролироваться сознательно.Таким образом, ее можно рассматривать как зависимую переменную в уравнении, т.е. ее можно скорректировать в соответствии с балансом других факторов.
8. Если испарение происходит на поверхности здания (например, бассейн на крыше) или внутри здания (человеческий пот или вода в фонтане), пары удаляются, это вызывает охлаждающий эффект, скорость которого обозначается как Qe.

Qe = 666 * кг / час
В качестве скрытой теплоты испарения воды при температуре около 20 ° C ~ 2400 кДж / кг
2400000 Дж / ч = 2400000 Дж / 3600 с = 666 Вт

Коэффициенты тепловых потерь | Уотлоу

От: — 5 октября 2020 г.

Понимание факторов, влияющих на потери тепла, позволяет лучше рассчитать изоляцию и мощность, необходимую для нагрева вашего продукта.Устраняя любые неисправности и снижая потери тепла, вы можете повысить эффективность своей системы отопления. В этой статье мы исследуем факторы, связанные с тепловыми потерями, и предоставляем графики, которые помогут в расчетах ваших текущих или прогнозируемых тепловых потерь.

Факторы, влияющие на теплопотери

Потеря тепла — это преднамеренное или непреднамеренное перемещение тепла от одного материала к другому. Это может происходить из-за проводимости, конвекции и излучения. Электропроводность часто возникает, когда изолированный или неизолированный компонент находится в прямом контакте с другим компонентом.Конвекция возникает, когда ваша труба, электрический обогреватель или другой компонент имеет воздушный барьер. Излучение возникает, когда нет контакта, а тепло движется волнами.

В Watlow мы позаботимся о том, чтобы вы выбрали регуляторы мощности и температуры, которые лучше всего подходят для вашей отопительной ситуации. Один из способов сделать это — учесть общие факторы потерь тепла. Хотя в каждой ситуации могут быть разные факторы, влияющие на теплопотери и теплопередачу, вот некоторые общие области тепловых потерь, которые инженеры-проектировщики должны учитывать при использовании своих отопительных приборов:

• Неизолированные поверхности
• Вертикальные или горизонтальные изолированные поверхности
• Водные поверхности
• Масляные или парафиновые поверхности
• Влияние скорости ветра

Эти эффекты являются кумулятивными, поэтому неизолированная труба, проходящая частично через масло и частично через открытый наружный воздух, должна включать все три из этих элементов теплопотери при проведении расчетов.

Тепловые потери — это неэффективность. Регулировка температуры вашего обогревателя или защита его от одного или нескольких из этих факторов потери тепла может снизить потребление мощности вашей системой. Это может значительно сэкономить вашему предприятию на ежедневных эксплуатационных расходах.

Факторы, влияющие на теплопотери, могут измениться, когда вы перемещаете процесс или вносите изменения в сборочную линию. Ориентация на коэффициенты теплопотерь и внесение необходимых корректировок с помощью вашего управляющего оборудования или стратегий изоляции позволяет вашему приложению работать с тем же качеством и стабильностью, что и до внесения изменений.

Расчет теплопотерь системы также помогает выбрать правильный продукт для новой линии. Прежде чем использовать наш селектор продуктов, рассчитайте ожидаемые потери тепла в зависимости от местоположения, типа изоляции и обогреваемого материала. Это решающие факторы, которые могут повлиять на размер и тип нагревательного элемента, используемого в вашем производственном процессе.

Как коэффициент излучения влияет на потери тепла

Коэффициент излучения определяется как способность определенного объекта или материала излучать инфракрасную энергию.Таким образом, коэффициент излучения вашего обогревателя, термопары и изоляции может влиять на потери тепла за счет излучения.

Это еще одна часть головоломки при определении того, сколько тепла вам нужно для вашего конкретного применения. Изучите коэффициент излучения материала в процессе нагрева. Обязательно укажите, является ли материал полированной поверхностью или имеет средний или тяжелый оксид. Даже неметаллы обладают излучательной способностью, поэтому проверьте удельную теплоемкость изоляционных материалов, чтобы увидеть, как они могут повлиять на общую потерю тепла.

Как рассчитать коэффициенты теплопотерь

Компания Watlow предлагает ряд графиков потерь тепла, которые помогут вам рассчитать изменения температуры в вашем конкретном приложении. Умножьте значение кривой конвекции на коэффициент 1,29 для горизонтальных нагревательных приборов. Вертикальные трубы должны использовать прямое значение кривой. Для нижних поверхностей умножьте кривую на 0,63.

Этот расчет не принимает во внимание многие факторы потери тепла, которые могут повлиять на ваш продукт.Производителям оригинального оборудования нужен более точный способ измерения потерь тепла для их конкретного продукта, поэтому необходимо внести изменения, называемые значениями коэффициента излучения.

Использование этого графика полезно при высоких температурах, но когда температура достигает температуры окружающей среды, или 70 градусов по Фаренгейту, его может быть трудно читать. Есть два общих правила, которые помогут вам получить более точное значение температуры:

1. Рассчитайте потери на неизолированной поверхности с близким к 1.0, разделив превышение температуры над окружающей средой на 200.
2. Рассчитайте потери на изолированной поверхности с приблизительной толщиной в один дюйм и значением K 0,5 BT-дюймов / час-фут2- ℉, разделив превышение температуры окружающей среды на 950.

Эти расчеты необходимо скорректировать с учетом коэффициента излучения и коэффициента изоляции вашего продукта, но они могут помочь вам более эффективно использовать приведенный выше график.

Как потери тепла влияют на ваш производственный процесс

Коэффициенты потерь тепла не только помогут вам настроить регуляторы мощности и температуры, но и подберут нагреватель, идеально подходящий для вашего процесса.Просмотрите наши продукты для обогрева, чтобы сравнить мощность, материалы и другие факторы. Если вы покупаете новый ПИД-регулятор, нагреватель или просто хотите повысить эффективность вашего технологического процесса, у Watlow есть продукты и технические руководства, которые помогут вам понять факторы потерь тепла и управлять ими.

Тепловые потери — DIYWiki

В этой статье дается базовое описание того, как рассчитать теплопотери через часть конструкции здания (например, стену или крышу) или от всего здания.

Выполнение этих расчетов может очень помочь:

• При выборе замены котла или системы отопления
• При определении того, на что лучше потратить деньги на улучшение теплоизоляции
• Определение деталей конструкции новых пристроек или других изменений
• Расчет сроков окупаемости любых затрат на мероприятия по «энергосбережению».

Причины потери тепла

Мать-природа диктует, что в целом тепло будет течь от более горячих объектов к более холодным.Обычно мы мало что можем с этим поделать, но мы можем изменить то, как быстро это произойдет. Большая часть тепла, теряемого в доме, изначально происходит через теплопроводность — через стены, пол и потолок. Эти потери будут иметь тенденцию нагревать внешние поверхности здания, где тепло затем отводится в атмосферу. Вторая важная потеря тепла происходит из-за воздухообмена; Каждый раз, когда сквозняк пропускает холодный воздух снаружи (и наоборот, теплый воздух выходит), этот холодный воздух необходимо повторно нагреть.

Однако следует иметь в виду, что, хотя набор расчетов потерь тепла очень полезен, они не являются исчерпывающими.Некоторые дополнительные практические правила также могут применяться для более точной оценки результатов. Например:

• Можно учесть открытость наружных стен. Через одну стену, подверженную воздействию сильного ветра, может быть потеряно больше тепла, что изначально предполагалось 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 незащищенном месте, может получить наибольшую выгоду от изоляции пустотелых стен, тогда как, будучи защищенным, можно получить более немедленную выгоду от дополнительной изоляции чердака.
• Влажные стены проводят тепло лучше, чем сухие.
• Помещения с большими окнами, выходящими на южную сторону, будут получать больше солнечной энергии, чем другие — это может изменить относительные приоритеты при выборе места утепления.
• Ветреные места также увеличивают потери из-за изменений воздуха (например, сквозняков).

Расчеты

Относительно легко (хотя и немного утомительно!) Выполнить полный набор расчетов теплопотерь в электронной таблице. Один работает через комнату собственности по комнате, вычисляя потерю (или прибыль) для каждой комнаты.

Теплопотери через теплопроводность

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

• Общая площадь поверхности (A) — чем она больше, тем быстрее проходит тепло.
• Разница температур (ΔT) — чем больше разница температур от одной стороны к другой, тем быстрее тепловой поток
• Теплопроводность компонента (U) — чем больше изоляционный 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 единообразные единицы для всех измерений. Таким образом, если придерживаться единиц СИ, скорость потери тепла будет выражаться в ваттах. Площадь необходимо измерять в квадратных метрах, а коэффициент теплопроводности — в Вт / м²K, где K — разница температур в Кельвинах или градусах Цельсия .

Площадь обычно легко вычислить, хотя вам может потребоваться разбить поверхность на несколько частей, если конструкция неоднородна по всей площади.Так, например, внешняя стена площадью 10 м² может включать в себя 2 м² окна. Для окна необходимо отдельно рассчитывать тепловые потери, чтобы учесть различное тепловое сопротивление.

Разница температур — это просто разница между нормальной температурой в помещении и любой другой стороной стены и т. Д. Теперь с внешней стеной, вероятность того, что наружная температура будет значительно ниже, чем внутри. При расчете потерь наихудшего случая для глубины зимы обычно используется и предполагается, что наружная температура составляет -3 ° C.Обратите внимание, что с внутренними стенами на самом деле может происходить поступление тепла из соседней комнаты, а не потеря — это зависит от того, в какой комнате жарче. Если у вас есть совместная стена для вечеринки с соседом, вы можете получить теплоотдачу или даже 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 посмотреть их в таблице, чтобы найти подходящую фигуру. 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

Обсуждение «воздухообменов» — это способ количественной оценки воздействия сквозняков, открываемых дверей и передвижения людей по дому.

Самый простой способ справиться с заменой воздуха — это оценить, сколько раз будет изменен полный объем воздуха в помещении. Существуют стандартизированные таблицы для этих значений, которые различаются в зависимости от типа комнаты (см. Ниже).Однако при отсутствии подходящего значения можно предположить, что 3 смены в час — это типичный худший случай для комнаты с некоторой защитой от сквозняков.

Если известен объем помещения, количество кубических метров, изменяемых за час, легко вычислить. Получив это значение, умножьте его на стандартизированное постоянное значение 0,36 Вт / м³ч.

 Константа тепловых потерь при воздухообмене получается путем умножения количества
кубические метры воздуха на массу 1 кубический метр для перевода из м³ в кг
Затем умножая массу в кг на удельную теплоемкость воздуха, чтобы получить общую сумму в Джоулях (Дж)
Наконец, делим на 3600, чтобы преобразовать цифру в Дж / ч в единицу в Дж / сек (ватт).
 

Рабочий пример

Возьмем очень простой «домик» с двумя комнатами:

Предположим, в нем есть:

• 9-дюймовые полнотелые кирпичные стены
• Окна и двери с двойным остеклением, наполненные аргоном,
• Перегородка гипсокартон
• Крыша скатная с черепицей и войлоком, 100 мм изоляция чердака
• Пол — бетонная плита
• Наружная температура -3 ° C
• В левой комнате самая высокая температура — 21 ° C, а в меньшей — 18 ° C.
• Воздухообмен в левой комнате производится 1 раз в час, а в правой — 2 раза в час
• и наконец комнат всего 2.2 м высотой

Если мы поместим все вышеперечисленные цифры в электронную таблицу и возьмем значения u из таблицы в конце, мы получим:

(Электронная таблица Excel для вышеприведенного примера доступна для скачивания здесь)

Примечания:

1. Не забудьте вычесть размеры окна / двери из площади передней стены
2. Мы предполагаем, что дверь перегородки имеет то же значение u, что и каркасная стена
3. Правая комната получает чистый прирост тепла от левой

  Выводы 

Суммарные потери тепла чуть менее 2.8кВт в самые холодные дни.
Если вы пересчитаете суммы для более типичной средней наружной температуры 10 ° C,
тогда общая потеря тепла составит всего 1,2 кВт.
 

Полные расчеты — загружаемый пример

Полный рабочий пример расчетов для трехкомнатного двухквартирного дома с переоборудованием чердака (добавление дополнительных 3 комнат) вы можете скачать в этой таблице Excel.

На первой вкладке листа указано несколько значений U. На второй вкладке есть собственно расчет.Дополнительные значения U доступны в таблицах ниже.

Вы можете поиграть с комнатной температурой и изменениями воздуха на первой вкладке, а также с эталонной температурой (т.е. внешней температурой).

Чтобы понять некоторые из столбцов Tdelta, вам нужно знать, какие стены пересекаются друг с другом (поэтому начните с быстрого наброска, когда будете делать свои собственные). Этот пример относится к базовому полу-полу с 3 спальнями и переоборудованием в чердак. В планировке сторона гостиной прилегает к соседу. Гостиная в передней части переходит в столовую.Справа коридор, переходящий в кухню. Главная спальня находится над гостиной, прилегая к кровати 2 (обозначенной на листе как «офис»). Спальная кровать 3 находится над холлом, а ванная над кухней. На этом этапе расчетов чердак был рассчитан как одно большое пространство, а не как отдельные комнаты, хотя внешняя изоляция включена в суммы.

Таблицы рисунков

Воздухообмен и типичная комнатная температура

Алфавитный суп — значения K, R и U

Значения K

Значение K (также известное как «значение лямбда») является мерой того, насколько хорошо материал проводит тепло. Чем больше число, тем лучше он ведет себя. Значение — это конкретное свойство материала — вам также нужна толщина материала, чтобы использовать это значение на практике.Стандартные единицы значения k — Вт / м · k (ватты на метр на кельвин).

Значения U

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

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

Единицы измерения Вт / м²K

Так, например, вы можете рассчитать приблизительное значение U для пенопласта PIR (например, таких продуктов, как Celotex или Kingspan), если вам известна толщина.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 / м² · K

Значения R

Для полноты картины следует указать значение R. Это просто величина, обратная величине 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., Сделанной из нескольких слоев материала, каждый с разными изоляционными свойствами, 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 приводятся в США.
на базе веб-сайтов и поставщиков. Однако обычно они указываются в британских единицах фут² · ° F · ч / БТЕ.

Чтобы преобразовать имперские единицы в СИ, вы можете умножить их на 0,1761.
 

Расчет значений u для более сложных стен

При работе со сложными конструкциями стен может быть удобно рассчитать значение U, учитывая свойства нескольких слоев из разных материалов.

В uk.d-i-y были отправлены следующий вопрос и объяснение (предоставлено местным инспектором по строительному контролю (BCO)):

 Две стены внешние и каменные. Может кто-нибудь подарить
мне пригодная U-образная фигура для каменной стены толщиной 560 мм, состоящей из
внутренней и внешней каменной обшивки с рыхлым щебнем посередине.
Внутри 50мм минеральной ваты и затем п / б.
 

 С макушки:

Сопротивление внешней поверхности = 0,04 м²К / Вт

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

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

Минеральная вата: проводимость = 0,05 м / 0,038 Вт / м · К = 1,32 м² · К / Вт [2]

Сопротивление гипсокартона = 0,06 м²K / Вт.

Сопротивление внутренней поверхности = 0,13 м²К / Вт

Сложите все сопротивления, затем возьмите обратную величину, чтобы получить U-значение.

[1] Это зависит от пропорций стены к заполнению щебнем, но я бы подумал о 75% камня на 25% строительного раствора и дерьма, что дает среднюю проводимость около 1.04Вт / мК.

[2] Если вам нужна точная фигура, вам следует также включить шипы в сухую подкладку.

R = 0,04 + 0,56 / 1,04 + 1,32 + 0,06 + 0,13 = 2,09 м² · К / Вт.

Следовательно, коэффициент теплопроводности = 1 / 2,09 = 0,48 Вт / м²К.

Для выработки обогрева, вероятно, лучше всего использовать 0,6-0,8, если вы не можете указать фактические значения толщины полотна стены.

  Туманность Хьюго 
 

Таблицы значений U

Стены и потолки общие

Комментариев:

Стеклопакеты

Таблица значений K

Еще один большой список можно найти здесь

См. Также

Как измерить потери тепла из вашего дома | Руководства по дому

Поддержание постоянной температуры в вашем доме зимой может оказаться 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 — с помощью уравнения и калькулятора.

Измерьте внутреннюю и внешнюю температуру поверхности, например стены. Поскольку горячий и холодный воздух будет смешиваться и создавать постоянную температуру, чем больше разница в температуре внутри и снаружи вашего дома, тем больше потеря тепла. Нагретый воздух внутри вашего дома будет пытаться уйти, в то время как холодный наружный воздух будет проникать внутрь вашего дома любым способом, например, через щели и промежутки между окнами и косяками.

Запишите длину и высоту той же стены, на которой вы измеряли температуру. Умножьте эти два числа вместе, чтобы получить общую площадь стены. Например, если размер стены 15 футов на 40 футов, то общая площадь стены составляет 600 квадратных футов.

Воспользуйтесь тем же уравнением, чтобы вычислить квадратные метры любых окон или дверей на той же стене и вычесть эти квадратные метры из общей площади стены.

Вычтите температуру снаружи дома из температуры внутри 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 коэффициент теплопроводности стены, который является постоянным числом, связанным с конкретными строительными материалами. Например, коэффициент теплопередачи для деревянной каркасной стены размером 2 на 4, имеющей 3,5-дюймовую изоляцию из стекловолокна, составляет 0,07. Умножение 18000 на 0.07 дает 1260 единиц, то есть количество БТЕ, теряемых через поверхность стены каждый час. БТЕ — это количество тепла, необходимое для повышения температуры 1 фунта воды на один градус Фаренгейта. Калифорнийская энергетическая комиссия размещает на своем веб-сайте energy.ca.gov руководство по расчету U-значений или U-факторов строительных материалов, а также U-значений обычных строительных материалов.

Повторите эти шаги, чтобы выяснить, сколько БТЕ теряется через любые окна или двери на этой стене, а также на потолке.Добавление отдельных результатов для стены, потолка и любых окон и дверей даст вам полную потерю тепла стеной.

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 усердно ваша система отопления должна работать, чтобы поддерживать постоянную температуру в вашем доме.

Справочная информация

Наконечники

• Дважды проверьте расчеты перед использованием для измерения теплопотерь.