Разделы сайта
Выбор редакции:
- Брилев Сергей: биография и семья Обычный человек Сергей Брилев: семья, жена
- Как попасть в «Квартирный вопрос» или «Школу ремонта» и сделать бесплатный ремонт Нтв ремонт на даче
- Парадоксы аджимушкайской трагедии
- Сергей михеев, биография, новости, фото Сергей михеев политолог написать письмо
- Все, что нужно знать о бактериях
- Пример заполнения раздела 1 формы 6 ндфл
- Полупроводниковые диоды и транзисторы, области их применения
- Как правильно выбрать флюс
- Что такое квазары и каковы их функции во Вселенной?
- Английские слова, которые невозможно перевести
Реклама
Калькулятор расчета потерь тепла через ограждающие конструкции. Расчёт теплопотерь ограждающими конструкциями |
Расчет теплопотерь дома - основа отопительной системы . Он нужен, как минимум, чтобы правильно подобрать котёл. Также можно прикинуть, сколько денег будет уходить на отопление в планируемом доме, провести анализ финансовой эффективности утепления т.е. понять окупятся ли затраты на монтаж утепления экономией топлива за срок службы утеплителя. Очень часто подбирая мощность отопительной системы помещения, люди руководствуются средним значением в 100 Вт на 1 м 2 площади при стандартной высоте потолков до трех метров. Однако, не всегда эта мощность достаточна для полного восполнения теплопотерь. Здания различаются по составу строительных материалов, их объему, нахождению в разных климатических зонах и т.д. Для грамотного расчета теплоизоляции и подбора мощности отопительных систем необходимо знать о реальных теплопотерях дома. Как их рассчитать - расскажем в этой статье. Основные параметры для расчета теплопотерьТеплопотери любого помещения зависят от трех базовых параметров:
Самый простой рассчет теплопотерьQт (кВт/час)=(100 Вт/м2 x S (м2) x K1 x K2 x K3 x K4 x K5 x K6 x K7)/1000 Данная формула расчета теплопотерь по укрупненным показателям, в основе которых лежат усредненные условия 100 Вт на 1кв метр. Где основными рассчетными показателями для расчета системы отопления являются следующие величины: Qт - тепловая мощность предполагаемого отопителя на отработанном масле, кВт/час. 100 Вт/м2 - удельная величина тепловых потерь (65-80 ватт/м2). В нее входят утечки тепловой энергии путем ее поглощения оконами, стенами, потолком полом; утечки через вентиляцию и негерметичности помещения и другие утечки. S - площадь помещения; K1 - коэффициент теплопотерь окон:
К2 - коэффициент теплопотерь стен:
К3 коэффициент соотношения площадей окон и пола:
K4 - коэффициент наружной температуры:
K5 - число стен, выходящих наружу:
К6 - тип помещения, которое находится над расчитываемым:
K7 - высота помещения:
Упрощенный рассчет теплопотерь домаQт = (V x ∆t x k)/860; (кВт) V
- объем помещения (куб.м)
В данной формуле очень условно учитываются коэффициент рассеивания и не совсем понятно каким коэффициентами пользоваться. В классике редкое современное, выполненное из современных материалов с учетом действующих стандартов, помещение обладает ограждающими конструкциями с коэффициентом рассеивания более одного. Для более детального понимания методики расчёта предлагаем следующие более точные методики. Сразу же акцентирую ваше внимание на то, что ограждающие конструкции в основном не являются однородными по структуре, а обычно состоят из нескольких слоёв. Пример: стена из ракушника = штукатурка + ракушник + наружная отделка. В эту конструкцию могут входить и замкнутые воздушные прослойки (пример: полости внутри кирпичей или блоков). Вышеперечисленные материалы имеют отличающиеся друг от друга теплотехнические характеристики. Основной такой характеристикой для слоя конструкции является его сопротивление теплопередачи R . q – это количество тепла, которое теряет квадратный метр ограждающей поверхности (измеряется обычно в Вт/м.кв.) ΔT - разница между температурой внутри рассчитываемого помещения и наружной температурой воздуха (температура наиболее холодной пятидневки °C для климатического района в котором находится рассчитываемое здание). В основном внутренняя температура в помещениях принимается:
Когда речь идёт о многослойной конструкции, то сопротивления слоёв конструкции складываются. Отдельно хочу акцентировать ваше внимание на расчётном коэффициенте теплопроводности материала слоя λ Вт/(м°С) . Так как производители материалов чаще всего указывают его. Имея расчётный коэффициент теплопроводности материала слоя конструкции мы легко можем получить сопротивление теплопередачи слоя : δ - толщина слоя, м; λ - расчётный коэффициент теплопроводности материала слоя конструкции, с учетом условий эксплуатации ограждающих конструкций, Вт / (м2 оС). Итак для расчёта тепловых потерь через ограждающие конструкции нам нужны: 1. Сопротивление теплопередачи конструкций (если конструкция многослойная то Σ R слоёв)
R
Формула для расчёта теплопотерь ограждением выглядит так: Qогр=(ΔT / Rогр)* Fогр * n *(1+∑b) Qогр
- тепло потери через ограждающие конструкции, Вт
(1+∑b) – добавочные потери теплоты в долях от основных потерь. Добавочные потери теплоты b через ограждающие конструкции следует принимать в долях от основных потерь: а) в помещениях любого назначения через наружные вертикальные и наклонные (вертикальная проекция) 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, если одно из ограждений обращено на север, восток, северо-восток и северо-запад и 0,1 - в других случаях; б) в помещениях, разрабатываемых для типового проектирования, через стены, двери и окна, обращенные на любую из сторон света, в размере 0,08 при одной наружной стене и 0,13 для угловых помещений (кроме жилых), а во всех жилых помещениях - 0,13; в) через не обогреваемые полы первого этажа над холодными подпольями зданий в местностях с расчетной температурой наружного воздуха минус 40 °С и ниже (параметры Б) - в размере 0,05, г) через наружные двери, не оборудованные воздушными или воздушно-тепловыми завесами, при высоте зданий Н, м, от средней планировочной отметки земли до верха карниза, центра вытяжных отверстий фонаря или устья шахты в размере: 0,2 Н - для тройных дверей с двумя тамбурами между ними; 0,27 H - для двойных дверей с тамбурами между ними; 0,34 H - для двойных дверей без тамбура; 0,22 H - для одинарных дверей; д) через наружные ворота, не оборудованные воздушными и воздушно-тепловыми завесами, - в размере 3 при отсутствии тамбура и в размере 1 - при наличии тамбура у ворот. Для летних и запасных наружных дверей и ворот добавочные потери теплоты по подпунктам “г” и “д” не следует учитывать. Отдельно возьмём такой элемент как пол на грунте или на лагах. Здесь есть особенности. Пол или стена, не содержащие в своем составе утепляющих слоев из материалов с коэффициентом теплопроводности λ меньше либо равно 1,2 Вт/(м °С), называются не утепленными. Сопротивление теплопередаче такого пола принято обозначать Rн.п, (м2 оС) / Вт. Для каждой зоны не утепленного пола предусмотрены нормативные значения сопротивления теплопередаче:
Первые три зоны представляют собой полосы, расположенные параллельно периметру наружных стен. Остальную площадь относят к четвертой зоне. Ширина каждой зоны равна 2 м. Начало первой зоны находится в месте примыкания пола к наружной стене. Если неутеплёный пол примыкает к стене заглублённой в грунт то начало переносится к к верхней границе заглубления стены. Если в конструкции пола, расположенного на грунте, имеются утепляющие слои, его называют утепленным, а его сопротивление теплопередаче Rу.п, (м2 оС) / Вт, определяется по формуле: Rу.п. = Rн.п. + Σ (γу.с. / λу.с) Rн.п
- сопротивление теплопередаче рассматриваемой зоны неутепленного пола, (м2 оС) / Вт; Для пола на лагах сопротивление теплопередаче Rл, (м2 оС) / Вт, рассчитывается по формуле: Rл = 1,18 * Rу.п Теплопотери каждой ограждающей конструкции считаются отдельно. Величина теплопотерь через ограждающие конструкции всего помещения будет сумма теплопотерь через каждую ограждающую конструкцию помещения. Важно не напутать в измерениях. Если вместо (Вт) появится (кВт) или вообще (ккал) получите неверный результат. Ещё можно по невнимательности указать Кельвины (K) вместо градусов Цельсия (°C). Продвинутый рассчет теплопотерь домаОтопление в гражданских и жилых зданиях теплопотери помещений состоят из теплопотерь через различные ограждающие конструкции, такие как окна, стены, перекрытия, полы а также теплорасходов на нагревание воздуха, который инфильтрируется сквозь неплотности в защитных сооружениях (ограждающих конструкциях) даного помещения. В промышленных зданиях существуют и другие виды теплопотерь. Расчет теплопотерь помещения производится для всех ограждающих конструкций всех отапливаемых помещений. Могут не учитываться теплопотери через внутренние конструкции, при разности температуры в них с температурой соседних помещений до 3С. Теплопотери через ограждающие конструкции расчитываются по следующей формуле, Вт: Qогр = F (tвн – tнБ) (1 + Σ β) n / Rо tнБ
– темп-ра наружного воздуха, оС; Rо = 1/ αв + Σ (δі / λі) + 1/ αн + Rв.п., где αв – коэффициент тепловосприятия ограждения (его внутренней поверхности), Вт/ м2· о С; Таблица 1. Коэффициенты тепловосприятия αв и теплоотдачи αн
Таблица 2. Сопротивление термическое замкнутых воздушных прослоек Rв.n, м2· о С / Вт
Для дверей и окон сопротивление теплопередаче рассчитывается очень редко, а чаще принимается в зависимости от их конструкции по справочным данным и СНиПам. Площади ограждений для расчетов определяются, как правило, согласно строительных чертежей. Температуру tвн для жилых зданий выбирают из приложения і, tнБ – из приложения 2 СНиП в зависимости от расположения строительного объекта. Добавочные теплопотери указаны в табл.3, коэф-ент n – в табл.4. Таблица 3. Добавочные теплопотери
Таблица 4. Величина коэффициента n, который учитывает положение ограждения (его наружной поверхности) Расход тепла на нагревание наружного инфильтрующегося воздуха в общественных и жилых зданиях для всех типов помещений определяется двумя расчетами. Первый расчет определяет расход тепловой энергии Qі на нагревание наружного воздуха, который поступает в і-е помещение в результате действия естественной вытяжной вентиляции. Второй расчет определяет расход тепловой энергии Qі на подогревание наружного воздуха, который проникает в данное помещение сквозь неплотности ограждений в результате ветрового и (или) теплового давлений. Для расчета принимают наибольшую величину теплопотерь из определенных по следующим уравнениям (1) и (или) (2). Qі = 0,28 L ρн с (tвн – tнБ) (1) L, м3/ча
с – расход удаляемого наружу из помещений воздуха, для жилых зданий принимают 3 м3/час на 1 м2 площади жилых помещений, в том числе и кухни; Удельный вес воздуха γ, Н/м3, его плотность ρ, кг/м3, определяются согласно формул: γ= 3463/ (273 +t) , ρ = γ / g , где g = 9,81 м/с2 , t , ° с– температура воздуха. Расход теплоты на подогревание воздуха, который попадает в помещение через различные неплотности защитных сооружений (ограждений) в результате ветрового и теплового давлений, определяется согласно формулы: Qі = 0,28 Gі с (tвн – tнБ) k, (2) где k – коэф-ент, учитывающий встредчный тепловой поток, для раздельно-переплетных балконных дверей и окон принимается 0,8, для одинарных и парно-переплетных окон – 1,0; Для балконных дверей и окон значение Gі определяется: Gі = 0,216 Σ F Δ Рі 0,67 / Rи, кг/ч где Δ Рі – разница давлений воздуха на внутренней Рвн и наружной Рн поверхностях дверей или окон, Па; Величина Δ Рі определяется из уравнения, Па: Δ Рі= (H – hі) (γн – γвн) + 0,5 ρн V2 (се,n – се,р) k1 – ріnt, V, м/с – скорость ветра, которую для расчета принимают согласно приложения 2; Для ограждений высотой до 5,0м коэффициент k1равен 0,5, высотой до 10 м равен 0,65, при высоте до 20 м – 0,85, а для ограждений 20 м и выше принимается 1,1. Общие расчетные теплопотери в помещении, Вт: Qрасч = Σ Qогр + Quнф – Qбыт где Σ Qогр – суммарные потери тепла через все защитные ограждения помещения; Владивосток -24. Первый шаг в организации отопления частного дома — расчет теплопотерь. Цель этого расчета — выяснить, сколько тепла уходит наружу сквозь стены, полы, кровлю и окна (общее название — ограждающие конструкции) при самых суровых морозах в данной местности. Зная, как рассчитать теплопотери по правилам, можно получить довольно точный результат и приступить к подбору источника тепла по мощности. Базовые формулыЧтобы получить более-менее точный результат, необходимо выполнять вычисления по всем правилам, упрощенная методика (100 Вт теплоты на 1 м² площади) здесь не подойдет. Общие потери теплоты зданием в холодное время года складываются из 2 частей:
Базовая формула для подсчета расхода тепловой энергии через наружные ограждения выглядит следующим образом: Q = 1/R х (t в — t н) х S х (1+ ∑β). Здесь:
Термическое сопротивление стен либо кровли здания определяется исходя из свойств материала, из которого они сделаны, и толщины конструкции. Для этого используется формула R = δ / λ, где:
Если стена возведена из 2 материалов (например, кирпич с утеплителем из минваты), то термическое сопротивление рассчитывается для каждого из них, а результаты суммируются. Уличная температура выбирается как по нормативным документам, так и по личным наблюдениям, внутренняя — по необходимости. Добавочные теплопотери — это коэффициенты, определенные нормами:
Порядок выполнения вычисленийЧтобы учесть все тепло, уходящее из дома, необходимо сделать расчет теплопотерь помещения, причем каждого по отдельности. Для этого производятся замеры всех ограждений, соседствующих с окружающей средой: стен, окон, крыши, пола и дверей.
Окна и двери измеряются по проему, который они заполняют. По результатам замеров рассчитывается площадь каждой конструкции и подставляется в первую формулу (S, м²). Туда же вставляется значение R, полученное делением толщины ограждения на коэффициент теплопроводности строительного материала. В случае с новыми окнами из металлопластика величину R вам подскажет представитель фирмы-установщика. В качестве примера стоит провести расчет теплопотерь через ограждающие стены из кирпича толщиной 25 см, площадью 5 м² при температуре окружающей среды -25°С. Предполагается, что внутри температура составит +20°С, а плоскость конструкции обращена к северу (β = 0,1). Сначала нужно взять из справочной литературы коэффициент теплопроводности кирпича (λ), он равен 0,44 Вт/(м°С). Затем по второй формуле вычисляется сопротивление передаче тепла кирпичной стены 0,25 м: R = 0,25 / 0.44 = 0,57 м²°С / Вт Чтобы определить теплопотери помещения с этой стенкой, все исходные данные надо подставить в первую формулу: Q = 1 / 0,57 х (20 — (-25)) х 5 х (1 + 0,1) = 434 Вт = 4.3 кВт Если в комнате имеется окно, то после вычисления его площади следует таким же образом определить теплопотери сквозь светопрозрачный проем. Такие же действия повторяются относительно полов, кровли и входной двери. В конце все результаты суммируются, после чего можно переходить к следующему помещению. Учет тепла на подогрев воздухаВыполняя расчет теплопотерь здания, важно учесть количество тепловой энергии, расходуемой системой отопления на подогрев вентиляционного воздуха. Доля этой энергии достигает 30% от общих потерь, поэтому игнорировать ее недопустимо. Рассчитать вентиляционные теплопотери дома можно через теплоемкость воздуха с помощью популярной формулы из курса физики: Q возд = cm (t в — t н). В ней:
Здесь все величины известны, кроме массового расхода воздуха при вентиляции помещений. Чтобы не усложнять себе задачу, стоит согласиться с условием, что воздушная среда обновляется во всем доме 1 раз в час. Тогда объемный расход воздуха нетрудно посчитать путем сложения объемов всех помещений, а затем нужно перевести его в массовый через плотность. Поскольку плотность воздушной смеси меняется в зависимости от его температуры, нужно взять подходящее значение из таблицы: m = 500 х 1,422 = 711 кг/ч Подогрев такой массы воздуха на 45°С потребует такого количества теплоты: Q возд = 0.28 х 711 х 45 = 8957 Вт, что примерно равно 9 кВт.
По окончании расчетов результаты тепловых потерь сквозь наружные ограждения суммируются с вентиляционными теплопотерями, что дает общую тепловую нагрузку на систему отопления здания. Представленные методики вычислений можно упростить, если формулы ввести в программу Excel в виде таблиц с данными, это существенно ускорит проведение расчета. Проектирование системы отопления «на глазок» с большой вероятностью может привести либо к неоправданному завышению расходов на ее эксплуатацию, либо к недогреву жилища. Чтобы не случилось ни того ни другого, необходимо в первую очередь грамотно выполнить расчет теплопотерь дома. И только на основании полученных результатов подбирается мощность котла и радиаторов. Наш разговор пойдет о том, каким способом производятся эти вычисления и что при этом нужно учитывать. Авторы многих статей сводят расчет теплопотерь к одному простому действию: предлагается умножить площадь отапливаемого помещения на 100 Вт. Единственное условие, которое при этом выдвигается, относится к высоте потолка - она должна составлять 2,5 м (при других значениях предлагается вводить поправочный коэффициент). На самом деле такой расчет является настолько приблизительным, что полученные с его помощью цифры можно смело приравнивать к «взятым с потолка». Ведь на удельную величину теплопотерь влияет целый ряд факторов: материал ограждающих конструкций, наружная температура, площадь и тип остекления, кратность воздухообмена и пр. Теплопотери дома Более того, даже для домов с различной отапливаемой площадью при прочих равных условиях ее значение будет разным: в маленьком доме - больше, в большом - меньше. Так проявляется закон квадрата-куба. Поэтому владельцу дома крайне важно освоить более точную методику определения теплопотерь. Такой навык позволит не только подобрать отопительное оборудование с оптимальной мощностью, но и оценить, к примеру, экономический эффект от утепления. В частности, можно будет понять, превзойдет ли срок службы теплоизолятора период его окупаемости. Первое, что необходимо сделать исполнителю - разложить общие теплопотери на три составляющие:
Рассмотрим каждую из разновидностей подробно. Базальтовый утеплитель – популярный теплоизолятор, но ходят слухи о его вреде для здоровья человека. и экологическая безопасность. Как правильно утеплить стены квартиры изнутри без вреда для конструкции здания, читайте . Холодная кровля мешает создать уютную мансарду. вы узнаете, как утеплить потолок под холодной крышей и какие материалы самые эффективные. Расчет теплопотерьВот как следует производить вычисления: Теплопотери через ограждающие конструкцииДля каждого материала, входящего в состав ограждающих конструкций, в справочнике или предоставленном производителем паспорте находим значение коэффициента теплопроводности Кт (единица измерения - Вт/м*градус). Для каждого слоя ограждающих конструкций определяем термическое сопротивление по формуле: R = S/Кт, где S – толщина данного слоя, м. Для многослойных конструкций сопротивления всех слоев нужно сложить. Определяем теплопотери для каждой конструкции по формуле Q = (A / R) *dT,
Теплопотери через вентиляциюДля этой части расчета необходимо знать кратность воздухообмена. В жилых зданиях, возведенных по отечественным стандартам (стены являются паропроницаемыми), она равна единице, то есть за час должен обновиться весь объем воздуха в помещении. В домах, построенных по европейской технологии (стандарт DIN), при которой стены изнутри застилаются пароизоляцией, кратность воздухообмена приходится увеличивать до 2-х. То есть за час воздух в помещении должен обновиться дважды. Теплопотери через вентиляцию определим по формуле: Qв = (V*Кв / 3600) * р * с * dT,
Приведенный расчет позволяет определить мощность, которую должен иметь теплогенератор системы отопления. Если она оказалась слишком высокой, можно сделать следующее:
Заметим, что рекуператор полезен не только зимой, но и летом: в жару он позволяет сэкономить произведенный кондиционером холод, хотя и работает в это время не столь эффективно, как в мороз. Правильнее всего при проектировании дома выполнить зонирование, то есть назначить для каждого помещения свою температуру исходя из требуемого комфорта. К примеру, в детской или комнате пожилого человека следует обеспечить температуру порядка 25-ти градусов, тогда как для гостиной будет достаточно и 22-х. На лестничной площадке или в помещении, где жильцы появляются редко либо имеются источники тепловыделения, расчетную температуру можно вообще ограничить 18-ю градусами. Очевидно, что цифры, полученные в данном расчете, актуальны только для очень короткого периода - самой холодной пятидневки. Чтобы определить общий объем энергозатрат за холодный сезон, параметр dT нужно вычислять с учетом не самой низкой, а средней температуры. Затем нужно выполнить следующее действие: W = ((Q + Qв) * 24 * N)/1000,
Однако, данный расчет окажется неполным, если не будут учтены потери тепла в канализационную систему. Для приема гигиенических процедур и мытья посуды жильцы дома греют воду и произведенное тепло уходит в канализационную трубу. Но в данной части расчета следует учитывать не только прямой нагрев воды, но и косвенный - отбор тепла осуществляет вода в бачке и сифоне унитаза, которая также сбрасывается в канализацию. Исходя из этого, средняя температура нагрева воды принимается равной всего 30-ти градусам. Теплопотери через канализацию рассчитываем по следующей формуле: Qк = (Vв * T * р * с * dT) / 3 600 000,
Пример расчета теплопотерь домаРассчитаем теплопотери 2-этажного дома высотой 7 м, имеющего размеры в плане 10х10 м. Стены имеют толщину 500 мм и выстроены из теплой керамики (Кт = 0,16 Вт/м*С), снаружи утеплены минеральной ватой толщиной 50 мм (Кт = 0,04 Вт/м*С). В доме имеется 16 окон площадью по 2,5 кв. м. Наружная температура в самую холодную пятидневку составляет -25 градусов. Средняя наружная температура за отопительный период - (-5) градусов. Внутри дома требуется обеспечить температуру +23 градуса. Потребление воды - 15 куб. м/мес. Продолжительность отопительного периода - 6 мес. Определяем теплопотери через ограждающие конструкции (для примера рассмотрим только стены)Термическое сопротивление:
То же для стены в целом: R = R1 + R2 = 3.125 + 1.25 = 4.375 кв. м*С/Вт. Определяем площадь стен: А = 10 х 4 х 7 – 16 х 2,5 = 240 кв. м. Теплопотери через стены составят: Qс = (240 / 4.375) * (23 – (-25)) = 2633 Вт. Аналогичным образом рассчитываются теплопотери через крышу, пол, фундамент, окна и входную дверь, после чего все полученные значения суммируются. Термическое сопротивление дверей и окон производители обычно указывают в паспорте на изделие.
Обратите внимание на то, что при расчете теплопотерь через пол и фундамент (при наличии подвала) разность температур dT будет намного меньшей, так как при ее вычислении учитывается температура не воздуха, а грунта, который зимой является гораздо более теплым. Теплопотери через вентиляциюОпределяем объем воздуха в помещении (для упрощения расчета толщина стен не учитывается): V = 10х10х7 = 700 куб. м. Принимая кратность воздухообмена Кв = 1, определяем теплопотери: Qв = (700 * 1 / 3600) * 1,2047 * 1005 * (23 – (-25)) = 11300 Вт. Вентиляция в доме Теплопотери через канализациюС учетом того, что жильцы потребляют 15 куб. м воды в месяц, а расчетный период составляет 6 мес., теплопотери через канализацию составят: Qк = (15 * 6 * 1000 * 4183 * 23) / 3 600 000 = 2405 кВт*ч Если вы не живете в дачном домике зимой, в межсезонье или в холодное лето необходимо все равно его обогревать. в данном случае бывает самым целесообразным. О причинах падения давления в системе отопления вы можете почитать . Устранение неполадок. Оценка полного объема энергозатратДля оценки всего объема энергозатрат за отопительный период необходимо пересчитать теплопотери через вентиляцию и ограждающие конструкции с учетом средней температуры, то есть dT составит не 48, а только 28 градусов. Тогда средняя мощность потерь через стены составят: Qс = (240 / 4.375) * (23 – (-5)) = 1536 Вт. Предположим, что через крышу, пол, окна и двери дополнительно теряется в среднем 800 Вт, тогда совокупная средняя мощность теплопотерь через ограждающие конструкции составит Q = 1536 + 800 = 2336 Вт. Средняя мощность теплопотерь через вентиляцию составит: Qв = (700 * 1 / 3600) * 1,2047 * 1005 * (23 – (-5)) =6592 Вт. Тогда за весь период на отопление придется затратить: W = ((2336 + 6592)*24*183)/1000 = 39211 кВт*ч. К этой величине нужно прибавить 2405 кВт*ч потерь через канализацию, так что общий объем энергозатрат за отопительный период составит 41616 кВт*ч. Если в качестве энергоносителя используется только газ, из 1-го куб. м которого удается получить 9,45 кВт*ч тепла, то его понадобится 41616 / 9,45 = 4404 куб. м. Видео на тему
В холодный период, когда температура воздуха в помещении намного больше температуры наружного воздуха, через ограждение здания возникают потоки тепла (теплопотери). Теплопотери помещений складываются из двух основных составляющих: трансмиссионных теплопотерь и затрат теплоты на нагревание инфильтрующегося через неплотности воздуха. Трансмиссионные теплопотери – это потери теплоты через наружные ограждения в следствии теплопередачи. Трансмиссионные теплопотери находятся по формулам: где - теплопотери, Вт; Термическое сопротивление ограждения ()/ Вт, определяемое теплотехническим расчетом; К- коэффициент теплопередачи ограждения Вт / (), F- площадь поверхности ограждения, – расчетная температура воздуха в помещении, °С, табл.2 Расчетная температура наружного воздуха, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки, °С, табл.3 N – поправочный коэффициент к расчетной разности температур; Добавочные теплопотери, Вт. Для расчета площадей поверхности F в формулах (1.24) и (1.25.) руководствуются общепринятой методикой определения линейных размеров ограждающей конструкции. Рис. 2. Обмер ограждений: а – по вертикали; б – в плане; 1 – пол по грунту; 2- пол по лагам; 3 – пол над подвалом; О – окна; НС – наружная стена; Пл – пол; Пт – потолок. Принято теплопотери пола, лежащие на земле определять по зонам. Каждой зоне соответствует свое термическое сопротивление. ; 4,3()/ Вт; Величина теплопотерь через i-ую зону находится по формуле: где - сопротивление i-ой зоны, ()/ Вт; – площадь i-ой зоны, (площадь кольцевой полосы шириной 2 м вдоль контура здания). Площадь зоны I в углах здания умножается на 2 . Рис. 3. Потоки теплоты от полов по грунту и заглубленных стен: а – через пол; б – через заглубленную стену; в – деление пола на зоны 1,2,3,4; г – деление заглубленной тены и пола на зоны 1,2,3,4. Теплопотери через полы получают суммированием теплопотерь по зонам Если полы уложены на лаги или на изолирующий материал (имеют воздушную прослойку) и термическое сопротивление этих дополнительных элементов методика расчета сохраняется (при этом сопротивление каждой зоны увеличивается на величину сопротивления подстилающих слоев.) Такая же методика применяется для расчета теплопотерь через стены здания, заглубленные в грунт (отапливаемые подвалы). Разбивка на зоны начинается от поверхности грунта снаружи здания, полы рассматриваются как продолжение стен. Добавочные теплопотери определяются так: 1. Добавки на ориентацию по сторонам света делаются на все вертикальные ограждения или вертикальные проекции наклонных ограждений так: С, С-З, С-В, В-10%; З, Ю-В – 5%; Ю, Ю-З – 0%. 2. На врывание холодного воздуха через наружные двери при их кратковременном открывании при высоте здания Н, м: Двойные двери с тамбурами – 27% от Н; То же без тамбура – 34% от Н; Одинарные двери – 22% от Н. 3. Для полов первого этажа над холодными подвалами зданий в местностях с расчетной температурой наружного воздуха (пятидневки) минус 40 °С и ниже принимается равной 5%. Путем суммирования трансмиссионных теплопотерь по всем ограждениям, находим теплопотери всего помещения. Расчет теплопотерь дома Дом теряет тепло через ограждающие конструкции (стены, окна, крыша, фундамент), вентиляцию и канализацию. Основные потери тепла идут через ограждающие конструкции — 60-90% от всех теплопотерь. Расчет теплопотерь дома нужен, как минимум, чтобы правильно подобрать котёл. Также можно прикинуть, сколько денег будет уходить на отопление в планируемом доме. Вот пример расчёта для газового котла и электрического . Также можно благодаря расчётам провести анализ финансовой эффективности утепления, т.е. понять окупятся ли затраты на монтаж утепления экономией топлива за срок службы утеплителя. Теплопотери через ограждающие конструкции Приведу пример расчета для внешних стен двухэтажного дома.
Понятное дело, что за время отопительного периода погода разная, т.е. разница температур всё время меняется. Поэтому, чтобы вычислить теплопотери за весь отопительный период, нужно в пункте 4 умножать на среднюю разницу температур за все дни отопительного периода. Например, за 7 месяцев отопительного периода средняя разница температур в помещении и на улице была 28 градусов, значит теплопотери через стены за эти 7 месяцев в киловатт-часах: 0,32 Вт / м 2 ×°C × 240 м 2 × 28 °C × 7 мес × 30 дней × 24 ч = 10838016 Вт×ч = 10838 кВт×ч Число вполне «осязаемое». Например, если бы отопление было электрическое, то можно посчитать сколько бы ушло денег на отопление, умножив полученное число на стоимость кВт×ч. Можно посчитать сколько ушло денег на отопление газом, вычислив стоимость кВт×ч энергии от газового котла. Для этого нужно знать стоимость газа, теплоту сгорания газа и КПД котла. Кстати, в последнем вычислении вместо средней разницы температур, количества месяцев и дней (но не часов, часы оставляем), можно было использовать градусо-сутки отопительного периода — ГСОП, некоторая информация . Можно найти уже посчитанные ГСОП для разных городов России и перемножать теплопотери с одного квадратного метра на площадь стен, на эти ГСОП и на 24 часа, получив теплопотери в кВт*ч. Аналогично стенам нужно посчитать значения теплопотерь для окон, входной двери, крыши, фундамента. Потом всё просуммировать и получится значение теплопотерь через все ограждающие конструкции. Для окон, кстати, не нужно будет узнавать толщину и теплопроводность, обычно уже есть готовое посчитанное производителем сопротивление теплопередаче стеклопакета . Для пола (в случае плитного фундамента) разница температур не будет слишком большой, грунт под домом не такой холодный, как наружный воздух. Теплопотери через вентиляцию Примерный объем имеющегося воздуха в доме (объём внутренних стен и мебели не учитываю):10 м х10 м х 7 м = 700 м 3 Плотность воздуха при температуре +20°C 1,2047 кг/м 3 . Удельная теплоемкость воздуха 1,005 кДж/(кг×°C). Масса воздуха в доме: 700 м 3 × 1,2047 кг/м 3 = 843,29 кг Допустим, весь воздух в доме меняется 5 раз в день (это примерное число). При средней разнице внутренней и наружной температур 28 °C за весь отопительный период на подогрев поступающего холодного воздуха будет в среднем в день тратится тепловой энергии: 5 × 28 °C × 843,29 кг × 1,005 кДж/(кг×°C) = 118650,903 кДж 118650,903 кДж = 32,96 кВт×ч (1 кВт×ч = 3600 кДж) Т.е. во время отопительного периода при пятикратном замещении воздуха дом через вентиляцию будет терять в среднем в день 32,96 кВт×ч тепловой энергии. За 7 месяцев отопительного периода потери энергии будут: 7 × 30 × 32,96 кВт×ч = 6921,6 кВт×ч Теплопотери через канализацию Во время отопительного периода поступающая в дом вода довольно холодная, допустим, она имеет среднюю температуру +7°C. Нагрев воды требуется, когда жильцы моют посуду, принимают ванны. Также частично нагревается вода от окружающего воздуха в бачке унитаза. Всё полученное водой тепло жильцы смывают в канализацию.Допустим, что семья в доме потребляет 15 м 3 воды в месяц. Удельная теплоёмкость воды 4,183 кДж/(кг×°C). Плотность воды 1000 кг/м 3 . Допустим, что в среднем поступающая в дом вода нагревается до +30°C, т.е. разница температур 23°C. Соответственно в месяц теплопотери через канализацию составят: 1000 кг/м 3 × 15 м 3 × 23°C × 4,183 кДж/(кг×°C) = 1443135 кДж 1443135 кДж = 400,87 кВт×ч За 7 месяцев отопительного периода жильцы выливают в канализацию: 7 × 400,87 кВт×ч = 2806,09 кВт×ч Заключение В конце нужно сложить полученные числа теплопотерь через ограждающие конструкции, вентиляцию и канализацию. Получится примерное общее число теплопотерь дома.Надо сказать, что теплопотери через вентиляцию и канализацию довольно стабильные, их трудно уменьшить. Не будете же вы реже мыться под душем или плохо вентилировать дом . Хотя частично теплопотери через вентиляцию можно снизить с помощью рекуператора. Если я где-то допустил ошибку, напишите в комментарии, но вроде всё перепроверил несколько раз. Надо сказать, что есть значительно более сложные методики расчета теплопотерь, там учитываются дополнительные коэффициенты, но их влияние незначительное. Дополнение.
|
Читайте: |
---|
Популярное:
Новое
- Как попасть в «Квартирный вопрос» или «Школу ремонта» и сделать бесплатный ремонт Нтв ремонт на даче
- Парадоксы аджимушкайской трагедии
- Сергей михеев, биография, новости, фото Сергей михеев политолог написать письмо
- Все, что нужно знать о бактериях
- Пример заполнения раздела 1 формы 6 ндфл
- Полупроводниковые диоды и транзисторы, области их применения
- Как правильно выбрать флюс
- Что такое квазары и каковы их функции во Вселенной?
- Английские слова, которые невозможно перевести
- Сокращения в английском языке: общепринятые и неформальные