Dopuszczalne straty ciepła w domu. Straty ciepła w domu – gdzie właściwie ucieka ciepło?

Powszechnie przyjmuje się, że dla strefa środkowa W Rosji moc systemów grzewczych należy obliczać w oparciu o stosunek 1 kW na 10 m 2 ogrzewanej powierzchni. Co mówi SNiP i jakie są rzeczywiste obliczone straty ciepła w domach zbudowanych z różnych materiałów?

SNiP wskazuje, który dom można uznać za, że ​​tak powiem, prawidłowy. Z niego pożyczymy standardy budowlane dla regionu moskiewskiego i porównamy je z typowymi domami zbudowanymi z drewna, bali, piankowego betonu, betonu komórkowego, cegły i przy użyciu technologii ramowych.

Jak powinno być zgodnie z przepisami (SNiP)

Jednak wartości, które przyjęliśmy dla 5400 stopniodni dla regionu moskiewskiego, są na granicy wartości 6000, zgodnie z którymi zgodnie z SNiP opór przenikania ciepła ścian i dachów powinien wynosić 3,5 i 4,6 m 2 ° C/W, co odpowiada odpowiednio 130 i 170 mm wełna mineralna o współczynniku przewodzenia ciepła λA=0,038 W/(m·°K).

Jak w rzeczywistości

Często ludzie budują „szkielety”, kłody, drewno i kamienne domy na podstawie dostępne materiały i technologia. Na przykład, aby zachować zgodność z SNiP, średnica kłód musi przekraczać 70 cm, ale to absurd! Dlatego najczęściej budują go tak, jak mu wygodniej lub tak, jak im się najbardziej podoba.

Do obliczeń porównawczych posłużymy się wygodnym kalkulatorem strat ciepła, który znajduje się na stronie jego autora. Aby uprościć obliczenia, weźmy parterowe pomieszczenie w kształcie prostokąta o bokach 10 x 10 metrów. Jedna ściana jest pusta, reszta ma dwa małe okna z podwójnymi szybami i jedne izolowane drzwi. Dach i strop ocieplone o grubości 150 mm wełna kamienna, jako najbardziej typowa opcja.

Oprócz utraty ciepła przez ściany istnieje również koncepcja infiltracji - przenikania powietrza przez ściany, a także koncepcja uwalniania ciepła w gospodarstwie domowym (z kuchni, urządzeń itp.), Co według SNiP jest równa się 21 W na m2. Ale nie będziemy tego teraz brać pod uwagę. Oraz straty wentylacyjne, bo to wymaga zupełnie osobnego omówienia. Różnicę temperatur przyjmuje się jako średnią dla 26 stopni (22 w pomieszczeniu i -4 na zewnątrz). sezon grzewczy w obwodzie moskiewskim).

Oto finał wykres porównawczy strat ciepła w domach wykonanych z różnych materiałów:

Szczytowe straty ciepła obliczane są dla temperatury zewnętrznej -25°C. Pokazują co maksymalna moc musi być system ogrzewania. „Dom według SNiP (3,5, 4,6, 0,6)” to obliczenia oparte na bardziej rygorystycznych wymaganiach SNiP dotyczących oporu cieplnego ścian, dachów i podłóg, które mają zastosowanie do domów w regionach nieco bardziej północnych niż obwód moskiewski . Chociaż często można je zastosować do niej.

Główny wniosek jest taki, że jeśli podczas budowy kierujesz się SNiP, wówczas moc grzewcza nie powinna wynosić 1 kW na 10 m 2, jak się powszechnie uważa, ale o 25-30% mniej. I to nie uwzględnia wytwarzania ciepła w gospodarstwach domowych. Jednak nie zawsze możliwe jest przestrzeganie norm i szczegółowych obliczeń system grzewczy Lepiej powierzyć to wykwalifikowanym inżynierom.

Możesz być również zainteresowany:
—
—
—

Zanim zaczniesz budować dom, musisz kupić projekt domu – tak mówią architekci. Musisz kupić usługi profesjonalistów - tak mówią budowniczowie. Musisz kupić jakość materiały budowlane– tak mówią sprzedawcy i producenci materiałów budowlanych i izolacyjnych.

I wiesz, w pewnym sensie wszyscy mają trochę racji. Jednak nikt poza Tobą nie będzie tak zainteresowany Twoim domem, aby wziąć pod uwagę wszystkie punkty i zebrać wszystkie kwestie dotyczące jego budowy.

Jeden z najbardziej ważne kwestie, który należy rozwiązać na etapie, to straty ciepła w domu. Projekt domu, jego konstrukcja oraz to, jakie materiały budowlane i materiały izolacyjne kupisz, będą zależeć od obliczeń strat ciepła.

Nie ma domów, w których straty ciepła są zerowe. Aby tego dokonać, dom musiałby unosić się w próżni ze ścianami o grubości 100 metrów i wykonanymi z wysokowydajnej izolacji. Nie żyjemy w próżni i nie chcemy inwestować w 100 metrów izolacji. Oznacza to, że w naszym domu nastąpi utrata ciepła. Niech tak zostanie, o ile są rozsądne.

Straty ciepła przez ściany

Straty ciepła przez ściany - wszyscy właściciele natychmiast o tym myślą. Oblicz opór cieplny otaczających konstrukcji i zaizoluj je aż do osiągnięcia standardowy wskaźnik R i tu kończą prace nad ociepleniem domu. Oczywiście należy wziąć pod uwagę utratę ciepła przez ściany domu - ściany mają największą powierzchnię ze wszystkich otaczających konstrukcji domu. Ale nie są one jedyną drogą ucieczki ciepła.

Izolacja domu - jedyny sposób ograniczyć utratę ciepła przez ściany.

Aby ograniczyć utratę ciepła przez ściany, wystarczy zaizolować dom 150 mm dla europejskiej części Rosji lub 200-250 mm tą samą izolacją dla Syberii i regiony północne. Dzięki temu możesz zostawić ten wskaźnik w spokoju i przejść do innych, nie mniej ważnych.

Straty ciepła na podłodze

Zimna podłoga w domu to tragedia. Straty ciepła z podłogi w porównaniu z tym samym wskaźnikiem dla ścian są około 1,5 razy ważniejsze. A grubość izolacji w podłodze powinna być dokładnie taka sama, większa niż grubość izolacji w ścianach.

Straty ciepła z podłogi stają się znaczące, gdy pod podłogą pierwszego piętra znajduje się zimna podstawa lub po prostu powietrze uliczne, na przykład za pomocą stosów śrubowych.

Jeśli izolujesz ściany, izoluj także podłogę.

Jeśli umieścisz 200 mm w ścianach wełna bazaltowa lub styropianu, wówczas będziesz musiał włożyć w podłogę 300 milimetrów równie skutecznej izolacji. Tylko w takim przypadku będzie można chodzić boso po podłodze pierwszego piętra w każdych, nawet najcięższych warunkach.

Jeśli masz ogrzewaną piwnicę pod podłogą pierwszego piętra lub dobrze izolowaną piwnicę z dobrze izolowaną szeroką ślepą powierzchnią, wówczas można pominąć izolację podłogi na pierwszym piętrze.

Co więcej, taką piwnicę lub piwnicę należy pompować ogrzanym powietrzem z pierwszego piętra, a jeszcze lepiej z drugiego. Ale ściany piwnicy i jej płyta powinny być jak najbardziej zaizolowane, aby nie „ogrzewać” gleby. Oczywiście stała temperatura gruntu wynosi +4°C, ale dzieje się to na głębokości. A zimą wokół ścian piwnicy jest ciągle takie samo -30C jak na powierzchni gruntu.

Straty ciepła przez strop

Całe ciepło idzie w górę. I tam stara się wyjść na zewnątrz, czyli opuścić pokój. Straty ciepła przez sufit w Twoim domu to jedna z największych wielkości charakteryzujących utratę ciepła na ulicę.

Grubość izolacji na suficie powinna być 2 razy większa od grubości izolacji w ścianach. Jeśli montujesz 200 mm w ścianach, zamontuj 400 mm na suficie. W takim przypadku będziesz mieć gwarancję maksymalnej rezystancji termicznej obwodu termicznego.

Co robimy? Ściany 200 mm, podłoga 300 mm, sufit 400 mm. Zastanów się, jakie oszczędności wykorzystasz na ogrzewanie domu.

Straty ciepła przez okna

Tym, czego całkowicie nie da się zaizolować, są okna. Straty ciepła przez okno to największa wielkość opisująca ilość ciepła opuszczającego Twój dom. Niezależnie od tego, jakie okna z podwójnymi szybami wykonasz – dwukomorowe, trzykomorowe czy pięciokomorowe, straty ciepła przez okna i tak będą gigantyczne.

Jak ograniczyć utratę ciepła przez okna? Po pierwsze warto zmniejszyć powierzchnię przeszkleń w całym domu. Oczywiście dzięki dużym przeszkleniom dom wygląda szykownie, a jego fasada przypomina Francję czy Kalifornię. Ale jest tu tylko jedno – albo witraże w połowie ściany, albo dobry opór cieplny Twojego domu.

Jeśli chcesz ograniczyć straty ciepła przez okna, nie planuj dużej powierzchni.

Po drugie, powinien być dobrze izolowany pochyłości okien– miejsca przylegania wiązań do ścian.

I po trzecie, dla dodatkowej ochrony cieplnej warto zastosować nowości z branży budowlanej. Na przykład automatyczne rolety nocne oszczędzające ciepło. Lub folie, które odbijają promieniowanie cieplne z powrotem do domu, ale swobodnie przepuszczają widmo widzialne.

Gdzie ciepło opuszcza dom?

Ściany ocieplone, sufit i podłoga również, rolety założone na oknach pięciokomorowych z podwójnymi szybami, ogień trwa pełną parą. Ale w domu nadal jest fajnie. Gdzie dalej ucieka ciepło z domu?

Nadszedł czas, aby poszukać pęknięć, szczelin i szczelin, którymi ucieka ciepło z domu.

Po pierwsze, system wentylacji. Napływa zimne powietrze wentylacja nawiewna do domu, ciepłe powietrze opuszcza dom wentylacja wyciągowa. Aby ograniczyć straty ciepła przez wentylację, można zainstalować rekuperator – wymiennik ciepła, który pobiera ciepło z wylotu ciepłe powietrze i podgrzewa napływające zimne powietrze.

Jednym ze sposobów ograniczenia strat ciepła w domu przez system wentylacji jest zainstalowanie rekuperatora.

Po drugie, drzwi wejściowe. Aby zapobiec utracie ciepła przez drzwi, należy zamontować zimny przedpokój, który będzie buforem pomiędzy drzwiami wejściowymi a powietrzem ulicznym. Przedsionek powinien być stosunkowo szczelny i nieogrzewany.

Po trzecie, warto chociaż raz obejrzeć swój dom kamerą termowizyjną w chłodne dni. Wizyty u specjalistów nie kosztują aż tak dużo pieniędzy. Ale będziesz miał w rękach „mapę fasad i sufitów” i będziesz wiedział, jakie inne środki podjąć, aby zmniejszyć straty ciepła w domu w zimnych okresach.

Tradycyjnie straty ciepła w domu prywatnym można podzielić na dwie grupy:

• Naturalne - utrata ciepła przez ściany, okna lub dach budynku. Są to straty, których nie da się całkowicie wyeliminować, ale można je zminimalizować.
• „Wycieki ciepła” to dodatkowe straty ciepła, których najczęściej można uniknąć. Są to różne błędy niewidoczne wizualnie: wady ukryte, błędy montażowe itp., których nie da się wykryć wizualnie. Wykorzystuje się do tego kamerę termowizyjną.

Poniżej przedstawiamy Państwu 15 przykładów takich „przecieków”. To realne problemy, które najczęściej spotykane są w domach prywatnych. Zobaczysz jakie problemy mogą występować w Twoim domu i na co warto zwrócić uwagę.

Zła jakość izolacji ścian

Izolacja nie działa tak skutecznie, jak mogłaby. Z termogramu wynika, że ​​temperatura na powierzchni ściany rozkłada się nierównomiernie. Oznacza to, że niektóre obszary ściany nagrzewają się bardziej niż inne (niż jaśniejszy kolor, im wyższa temperatura). Oznacza to, że straty ciepła nie są większe, co nie jest prawidłowe w przypadku izolowanej ściany.

W tym przypadku jasne obszary są przykładem nieskutecznej izolacji. Jest prawdopodobne, że pianka w tych miejscach jest uszkodzona, źle zamontowana lub w ogóle jej nie ma. Dlatego po ociepleniu budynku ważne jest, aby upewnić się, że prace zostaną wykonane sprawnie i że izolacja będzie skuteczna.

Słaba izolacja dachu

Wspólne pomiędzy drewniana belka a wełna mineralna nie jest wystarczająco zagęszczona. Powoduje to, że izolacja nie działa skutecznie i powoduje dodatkową utratę ciepła przez dach, której można by uniknąć.

Chłodnica jest zatkana i wydziela niewielką ilość ciepła

Jednym z powodów, dla których w domu jest zimno, jest to, że niektóre sekcje grzejnika nie nagrzewają się. Może to być spowodowane kilkoma przyczynami: odpady budowlane, nagromadzenie powietrza lub wada produkcyjna. Ale wynik jest ten sam - grzejnik działa z połową swojej mocy grzewczej i nie ogrzewa wystarczająco pomieszczenia.

Grzejnik „ogrzewa” ulicę

Kolejny przykład nieefektywnej pracy grzejnika.

W pomieszczeniu zamontowany jest grzejnik, który bardzo mocno nagrzewa ścianę. Dzięki temu część generowanego przez nie ciepła trafia na zewnątrz. Tak naprawdę ciepło wykorzystywane jest do ogrzewania ulicy.

Układanie podgrzewanej podłogi blisko ściany

Rura ogrzewania podłogowego jest ułożona blisko ściana zewnętrzna. Płyn chłodzący w układzie jest chłodzony intensywniej i musi być częściej podgrzewany. Efektem jest wzrost kosztów ogrzewania.

Napływ zimna przez pęknięcia w oknach

Często w oknach pojawiają się pęknięcia spowodowane:

• niewystarczające dociśnięcie okna do ramy okna;
• zużycie uszczelek gumowych;
• złej jakości montaż okien.

Zimne powietrze stale przedostaje się przez szczeliny do pomieszczenia, powodując szkodliwe dla zdrowia przeciągi i zwiększając straty ciepła w budynku.

Zimno napływa przez pęknięcia w drzwiach

Luki pojawiają się także w drzwiach balkonowych i wejściowych.

Mosty zimna

„Mosty zimne” to obszary budynku o niższym oporze cieplnym w porównaniu do innych obszarów. To znaczy tęsknią więcej ciepła. Są to na przykład narożniki, nadproża betonowe nad oknami, punkty skrzyżowania konstrukcje budowlane i tak dalej.

Dlaczego mostki zimne są szkodliwe?

• Zwiększa straty ciepła w budynku. Niektóre mosty tracą więcej ciepła, inne mniej. Wszystko zależy od charakterystyki budynku.
• W pewnych warunkach tworzy się w nich kondensacja i pojawia się grzyb. Takie potencjalnie niebezpieczne obszary należy zapobiegać i eliminować z wyprzedzeniem.

Chłodzenie pomieszczenia poprzez wentylację

Wentylacja działa odwrotnie. Zamiast usuwać powietrze z pomieszczenia na zewnątrz, zimne powietrze uliczne jest zasysane do pomieszczenia z ulicy. To, podobnie jak w przykładzie z oknami, zapewnia przeciągi i chłodzi pomieszczenie. W podanym przykładzie temperatura powietrza napływającego do pomieszczenia wynosi -2,5 stopnia, przy temperaturze pokojowej ~20-22 stopni.

Zimno napływające przez szyberdach

I w tym przypadku zimno dostaje się do pomieszczenia przez właz na strych.

Zimny ​​przepływ przez otwór montażowy klimatyzatora

Zimno napływa do pomieszczenia przez otwór montażowy klimatyzatora.

Straty ciepła przez ściany

Na termogramie widoczne są „mostki cieplne” związane ze stosowaniem w trakcie budowy ściany materiałów o słabszej odporności na przenikanie ciepła.

Straty ciepła przez fundament

Często izolując ścianę budynku zapominają o innym ważnym obszarze - fundamencie. Straty ciepła zachodzą także przez fundamenty budynku, zwłaszcza jeśli budynek tak posiada piwnica lub wewnątrz zainstalowana jest podgrzewana podłoga.

Zimna ściana z powodu połączeń murowych

Połączenia murarskie pomiędzy cegłami stanowią liczne mostki cieplne i zwiększają utratę ciepła przez ściany. Powyższy przykład pokazuje, że różnica pomiędzy minimalna temperatura(spoina murowa) i maksymalna (cegła) wynosi prawie 2 stopnie. Zmniejsza się opór cieplny ściany.

Wycieki powietrza

Mostek zimny i wyciek powietrza pod sufitem. Dzieje się tak na skutek niewystarczającego uszczelnienia i izolacji połączeń pomiędzy dachem, ścianą i płytą podłogową. W efekcie pomieszczenie zostaje dodatkowo wychłodzone i pojawiają się przeciągi.

Wniosek

Wszystko to typowe błędy, które można znaleźć w większości prywatnych domów. Wiele z nich można łatwo wyeliminować i znacząco poprawić stan energetyczny budynku.

Wymieńmy je jeszcze raz:

1. Ciepło ucieka przez ściany;
2. Nieskuteczne działanie termoizolacji ścian i dachów – wady ukryte, zła jakość montażu, uszkodzenia itp.;
3. Zimno napływa przez otwory montażowe klimatyzatora, pęknięcia w oknach i drzwiach, wentylację;
4. Nieefektywne działanie grzejników;
5. Mosty zimna;
6. Wpływ połączeń murowych.

15 ukrytych wycieków ciepła w prywatnym domu, o których nie miałeś pojęcia

Poniżej znajduje się całkiem prosty sposób obliczenia strat ciepła budynków, co jednak pomoże dokładnie określić moc potrzebną do ogrzania Twojego magazynu, centrum handlowe lub inny podobny budynek. Dzięki temu możliwe będzie wstępne oszacowanie kosztów już na etapie projektowania. sprzęt grzewczy i późniejsze koszty ogrzewania oraz w razie potrzeby dostosuj projekt.

Gdzie ucieka ciepło? Ciepło ucieka przez ściany, podłogi, dachy i okna. Ponadto straty ciepła powstają podczas wietrzenia pomieszczeń. Aby obliczyć straty ciepła przez przegrody budowlane, należy skorzystać ze wzoru:

Q – straty ciepła, W

S – powierzchnia konstrukcji, m2

T – różnica temperatur pomiędzy powietrzem wewnętrznym i zewnętrznym, °C

R – wartość oporu cieplnego konstrukcji, m2°C/W

Schemat obliczeń wygląda następująco: obliczamy straty ciepła poszczególnych elementów, sumujemy i dodajemy straty ciepła podczas wentylacji. Wszystko.

Załóżmy, że chcemy obliczyć straty ciepła dla obiektu pokazanego na rysunku. Wysokość budynku wynosi 5...6 m, szerokość - 20 m, długość - 40 m, a trzydzieści okien ma wymiary 1,5 x 1,4 metra. Temperatura pokojowa 20°C, temperatura zewnętrzna -20°C.

Obliczamy obszary otaczających konstrukcji:

podłoga: 20 m * 40 m = 800 m2

dach: 20,2 m * 40 m = 808 m2

okna: 1,5 m * 1,4 m * 30 szt. = 63 m2

ściany:(20 m + 40 m + 20 m + 40 m) * 5 m = 600 m2 + 20 m2 (rozliczenie dach dwuspadowy) = 620 m2 – 63 m2 (okna) = 557 m2

Przyjrzyjmy się teraz oporowi termicznemu zastosowanych materiałów.

Wartość oporu cieplnego można pobrać z tabeli oporów cieplnych lub obliczyć na podstawie wartości współczynnika przewodzenia ciepła, korzystając ze wzoru:

R – opór cieplny, (m2*K)/W

? – współczynnik przewodności cieplnej materiału, W/(m2*K)

d – grubość materiału, m

Można wyświetlić wartość współczynników przewodności cieplnej dla różnych materiałów.

podłoga: wylewka betonowa 10 cm oraz wełnę mineralną o gęstości 150 kg/m3. Grubość 10 cm.

R (beton) = 0,1 / 1,75 = 0,057 (m2*K)/W

R (wełna mineralna) = 0,1 / 0,037 = 2,7 (m2*K)/W

R (podłoga) = R (beton) + R (wełna mineralna) = 0,057 + 2,7 = 2,76 (m2*K)/W

dach:

R (dach) = 0,15 / 0,037 = 4,05 (m2*K)/W

okna: Wartość oporu cieplnego okien zależy od rodzaju zastosowanego okna zespolonego
R (okna) = 0,40 (m2*K)/W dla szkła jednokomorowego 4–16–4 przy T = 40°C

ściany: płyty z wełny mineralnej o grubości 15 cm
R (ściany) = 0,15 / 0,037 = 4,05 (m2*K)/W

Obliczmy straty ciepła:

Q (podłoga) = 800 m2 * 20 °C / 2,76 (m2*K)/W = 5797 W = 5,8 kW

Q (dach) = 808 m2 * 40°C / 4,05 (m2*K)/W = 7980 W = 8,0 kW

Q (okna) = 63 m2 * 40°C / 0,40 (m2*K)/W = 6300 W = 6,3 kW

Q (ściany) = 557 m2 * 40°C / 4,05 (m2*K)/W = 5500 W = 5,5 kW

Ustalamy, że całkowita strata ciepła przez otaczające konstrukcje będzie wynosić:

Q (ogółem) = 5,8 + 8,0 + 6,3 + 5,5 = 25,6 kW/h

Teraz o stratach wentylacyjnych.

Aby ogrzać 1 m3 powietrza od temperatury – 20°C do + 20°C potrzeba 15,5 W.

Q(1 m3 powietrza) = 1,4 * 1,0 * 40 / 3,6 = 15,5 W, tutaj 1,4 to gęstość powietrza (kg/m3), 1,0 to ciepło właściwe powietrza (kJ/(kg K)), 3,6 – współczynnik konwersji na waty.

Pozostaje określić ilość potrzebnego powietrza. Uważa się, że podczas normalnego oddychania człowiek potrzebuje 7 m3 powietrza na godzinę. Jeśli wykorzystujesz budynek jako magazyn i pracuje w nim 40 osób, to musisz ogrzać 7 m3 * 40 osób = 280 m3 powietrza na godzinę, będzie to wymagało 280 m3 * 15,5 W = 4340 W = 4,3 kW. A jeśli masz supermarket i średnio na terytorium jest 400 osób, wówczas ogrzewanie powietrza będzie wymagało 43 kW.

Wynik końcowy:

Do ogrzania projektowanego budynku wymagana jest instalacja grzewcza o mocy około 30 kW/h oraz instalacja wentylacyjna o wydajności 3000 m3/h z mocą nagrzewnicy 45 kW/h.

Dziś wiele rodzin wybiera dla siebie wiejski dom jak miejsce pobyt stały lub całoroczne wakacje. Jednak jego zawartość, a zwłaszcza płatność narzędzia, - są dość drogie, podczas gdy większość właścicieli domów wcale nie jest oligarchami. Jednym z najważniejszych wydatków każdego właściciela domu są koszty ogrzewania. Aby je zminimalizować, już na etapie budowy domku należy pomyśleć o oszczędzaniu energii. Rozważmy ten problem bardziej szczegółowo.

« O problemach efektywność energetyczna mieszkalnictwo jest zwykle pamiętane z perspektywy mieszkalnictwa miejskiego i usług komunalnych, ale dla właścicieli domów indywidualnych ten temat jest czasami znacznie bliższy,- myśli Siergiej Jakubow , Zastępca Dyrektora ds. Sprzedaży i Marketingu, wiodący producent pokryć dachowych i systemy fasadowe w Rosji. - Koszt ogrzewania domu może stanowić znacznie ponad połowę kosztów utrzymania go w zimnych porach roku, a czasem sięgać dziesiątek tysięcy rubli. Jednak przy kompetentnym podejściu do izolacji termicznej budynku mieszkalnego kwotę tę można znacznie zmniejszyć.».

Właściwie trzeba ogrzać dom, aby stale utrzymywać w nim komfortową temperaturę, niezależnie od tego, co dzieje się na zewnątrz. W takim przypadku należy wziąć pod uwagę straty ciepła zarówno przez otaczające konstrukcje, jak i przez wentylację, ponieważ ciepło opuszcza się wraz z ogrzanym powietrzem, które jest zastępowane przez schłodzone powietrze, a także fakt, że pewna ilość ciepła jest emitowana przez osoby znajdujące się w domu, sprzęt AGD, żarówki itp.

Aby zrozumieć, ile ciepła powinniśmy uzyskać z naszego systemu grzewczego i ile pieniędzy będziemy musieli na to przeznaczyć, spróbujmy ocenić udział każdego z pozostałych czynników w bilansie cieplnym na przykładzie budynku murowanego zlokalizowanego w Region moskiewski dwupiętrowy dom o powierzchni całkowitej 150 m2 (dla uproszczenia obliczeń przyjęliśmy, że wymiary domku w rzucie wynoszą około 8,7x8,7 m i posiada 2 piętra po 2,5 m wysokości).

Straty ciepła przez otaczające konstrukcje (dach, ściany, podłoga)

Intensywność strat ciepła zależy od dwóch czynników: różnicy temperatur wewnątrz i na zewnątrz domu oraz odporności otaczających go konstrukcji na przenikanie ciepła. Dzieląc różnicę temperatur Δt przez współczynnik oporu przenikania ciepła Ro ścian, dachów, podłóg, okien i drzwi i mnożąc przez ich powierzchnię S, można obliczyć współczynnik utraty ciepła Q:

Q = (Δt/R o)*S

Różnica temperatur Δt nie jest wartością stałą, zmienia się z sezonu na sezon, w ciągu dnia, w zależności od pogody itp. Jednak nasze zadanie ułatwia fakt, że musimy oszacować całkowite zapotrzebowanie na ciepło w ciągu roku. Dlatego do przybliżonych obliczeń możemy łatwo zastosować taki wskaźnik, jak średnia roczna temperatura powietrza dla wybranego obszaru. Dla regionu moskiewskiego wynosi +5,8°C. Jeśli za komfortową temperaturę w domu przyjmiemy +23°C, to nasza średnia różnica będzie wynosić

Δt = 23°C - 5,8°C = 17,2°C

Ściany. Powierzchnia ścian naszego domu (2 kwadratowe piętra o wymiarach 8,7 x 8,7 m wysokości 2,5 m) będzie w przybliżeniu równa

S = 8,7 * 8,7 * 2,5 * 2 = 175 m2

Jednak od tego musimy odjąć powierzchnię okien i drzwi, dla których osobno obliczymy straty ciepła. Załóżmy, że drzwi wejściowe mamy jednego standardowy rozmiar 900x2000 mm, tj. obszar

Drzwi S = 0,9 * 2 = 1,8 m2,

oraz znajduje się 16 okien (po 2 z każdej strony domu na obu piętrach) o wymiarach 1500x1500 mm, których łączna powierzchnia wyniesie

S okien = 1,5 * 1,5 * 16 = 36 m2.

Razem - 37,8 m2. Pozostały obszar ceglane ściany -

S ściany = 175 - 37,8 = 137,2 m2.

Współczynnik oporu cieplnego ściany z 2 cegieł wynosi 0,405 m2°C/W. Dla uproszczenia pominiemy opór przenikania ciepła warstwy tynku pokrywającego ściany domu od wewnątrz. Zatem uwalnianie ciepła ze wszystkich ścian domu będzie wynosić:

Q ściany = (17,2°C / 0,405 m 2°C/W) * 137,2 m 2 = 5,83 kW

Dach. Dla uproszczenia obliczeń przyjmiemy, że opór przenikania ciepła ciasto dekarskie równy oporowi przenikania ciepła warstwy izolacyjnej. W przypadku lekkiej izolacji termicznej z wełny mineralnej o grubości 50-100 mm, najczęściej stosowanej do izolacji dachów, wynosi ona w przybliżeniu 1,7 m 2 °C/W. Opór przenoszenia ciepła podłoga na poddaszu Pomińmy: załóżmy, że dom posiada poddasze, które skomunikuje się z innymi pomieszczeniami i ciepło jest rozprowadzane równomiernie pomiędzy nimi wszystkimi.

Powierzchnia dachu dwuspadowego o nachyleniu 30° będzie wynosić

Dach S = 2 * 8,7 * 8,7 / Cos30° = 87 m 2.

Zatem wydzielanie ciepła będzie wynosić:

Q dach = (17,2°C / 1,7 m 2°C/W) * 87 m 2 = 0,88 kW

Podłoga. Opór przenikania ciepła drewnianej podłogi wynosi około 1,85 m2°C/W. Po wykonaniu podobnych obliczeń otrzymujemy wydzielanie ciepła:

Q podłoga = (17,2°C / 1,85 m 2°C/W) * 75 2 = 0,7 kW

Drzwi i okna. Ich opór przenikania ciepła jest w przybliżeniu równy 0,21 m 2 °C/W (podwójny drewniane drzwi) i 0,5 m 2°C/W (zwykłe okno z podwójnymi szybami, bez dodatkowych energooszczędnych „dzwonków i gwizdków”). W rezultacie otrzymujemy wydzielanie ciepła:

Drzwi Q = (17,2°C / 0,21 W/m2°C) * 1,8m2 = 0,15 kW

Okno Q = (17,2°C / 0,5 m 2°C/W) * 36 m 2 = 1,25 kW

Wentylacja. Przez przepisy budowlane Współczynnik wymiany powietrza dla przestrzeni życiowej powinien wynosić co najmniej 0,5, a lepiej - 1, tj. W ciągu godziny powietrze w pomieszczeniu powinno zostać całkowicie odnowione. Zatem przy wysokości sufitu wynoszącej 2,5 m oznacza to około 2,5 m 3 powietrza na godzinę na metr kwadratowy obszar. Powietrze to należy ogrzać od temperatury zewnętrznej (+5,8°C) do temperatury pokojowej (+23°C).

Ciepło właściwe powietrza to ilość ciepła potrzebna do podniesienia temperatury 1 kg substancji o 1°C – co odpowiada w przybliżeniu 1,01 kJ/kg°C. W tym przypadku gęstość powietrza w interesującym nas zakresie temperatur wynosi około 1,25 kg/m 3, tj. masa 1 metra sześciennego wynosi 1,25 kg. Zatem do ogrzania powietrza o 23-5,8 = 17,2°C na każdy metr kwadratowy powierzchni potrzebne będą:

1,01 kJ/kg°C * 1,25 kg/m 3 * 2,5 m 3 /godzinę * 17,2°C = 54,3 kJ/godzinę

Dla domu o powierzchni 150 m2 będzie to:

54,3 * 150 = 8145 kJ/godzinę = 2,26 kW

Podsumujmy to

Strata ciepła przez	Różnica temperatur, °C	Powierzchnia, m2	Opór przenikania ciepła, m2°C/W	Straty ciepła, kW
Ściany	17,2	175	0,41	5,83
Dach	17,2	87	1,7	0,88
Podłoga	17,2	75	1,85	0,7
Drzwi	17,2	1,8	0,21	0,15
Okna	17,2	36	0,5	0,24
Wentylacja	17,2	-	-	2,26
Całkowity:				11,06

Teraz oddychajmy!

Załóżmy, że w domu mieszka rodzina składająca się z dwóch osób dorosłych i dwójki dzieci. Norma żywieniowa dla osoby dorosłej wynosi 2600-3000 kalorii dziennie, co odpowiada mocy grzewczej 126 W. Oszacujemy, że ciepło wydzielane przez dziecko jest o połowę mniejsze niż wydzielanie ciepła przez osobę dorosłą. Jeśli wszyscy mieszkający w domu są w nim przez 2/3 czasu, wówczas otrzymujemy:

(2*126 + 2*126/2)*2/3 = 252 W

Załóżmy, że w domu jest 5 pokoi oświetlonych zwykłymi żarówkami o mocy 60 W (nie energooszczędnymi), po 3 na pokój, które są włączone średnio przez 6 godzin dziennie (tj. 1/4 całkowitego czasu ). Około 85% energii pobieranej przez lampę zamienia się w ciepło. W sumie otrzymujemy:

5*60*3*0,85*1/4 = 191 W

Lodówka jest bardzo wydajnym urządzeniem grzewczym. Jego rozpraszanie ciepła wynosi 30% maksymalnego zużycia energii, tj. 750 W.

Inne sprzęty AGD (niech się myją i pomywaczka) uwalnia około 30% maksymalnego zużycia energii w postaci ciepła. Średnia moc tych urządzeń wynosi 2,5 kW, pracują one około 2 godzin dziennie. W sumie otrzymamy 125 W.

Standardowa kuchenka elektryczna z piekarnikiem ma moc około 11 kW, ale pracę reguluje wbudowany ogranicznik elementy grzejne tak, aby ich jednoczesne zużycie nie przekraczało 6 kW. Jednak mało prawdopodobne jest, abyśmy kiedykolwiek korzystali z więcej niż połowy palników jednocześnie lub wszystkich elementów grzejnych piekarnika na raz. Dlatego założymy, że średnia moc robocza pieca wynosi około 3 kW. Jeśli będzie pracować 3 godziny dziennie, uzyskamy 375 W ciepła.

Każdy komputer (a jest ich w domu 2) wytwarza około 300 W ciepła i pracuje 4 godziny na dobę. Razem - 100 W.

Telewizor ma moc 200 W i 6 godzin dziennie, tj. na koło - 50 W.

W sumie otrzymujemy: 1,84 kW.

Teraz obliczmy wymagane moc cieplna systemy grzewcze:

Ogrzewanie Q = 11,06 - 1,84 = 9,22 kW

Koszty ogrzewania

Właściwie powyżej obliczyliśmy moc potrzebną do podgrzania płynu chłodzącego. I będziemy go oczywiście podgrzewać za pomocą kotła. Zatem koszty ogrzewania są kosztami paliwa dla tego kotła. Ponieważ rozważamy najbardziej ogólny przypadek, dokonamy obliczeń dla najbardziej uniwersalnego paliwa ciekłego (diesel), ponieważ Sieci gazowe nie są wszędzie dostępne (a koszt ich podłączenia to liczba z 6 zerami) oraz paliwo stałe trzeba po pierwsze jakoś to przynieść, a po drugie wrzucać do paleniska kotła co 2-3 godziny.

Aby dowiedzieć się, jaką ilość V oleju napędowego na godzinę będziemy musieli spalić, aby ogrzać dom, potrzebujemy jego ciepła właściwego spalania q (ilość ciepła wydzielanego podczas spalania jednostki masy lub objętości paliwa, w przypadku oleju napędowego - około 13,95 kW*h/l) pomnożone przez sprawność kotła η (około 0,93 dla silników Diesla), a następnie podzielić wymaganą moc systemu grzewczego Qheating (9,22 kW) przez otrzymaną liczbę:

V = Q ogrzewanie /(q*η) = 9,22 kW / (13,95 kW*h/l) * 0,93) = 0,71 l/h

Przy średnim koszcie oleju napędowego w obwodzie moskiewskim wynoszącym 30 rubli/l rocznie, zajmie nam to

0,71 * 30 rub. * 24 godziny * 365 dni = 187 tysięcy rubli. (bułczasty).

Jak zaoszczędzić pieniądze?

Naturalnym pragnieniem każdego właściciela domu jest obniżenie kosztów ogrzewania już na etapie budowy. Gdzie jest sens inwestować pieniądze?

Przede wszystkim warto pomyśleć o ociepleniu elewacji, która jak widzieliśmy wcześniej odpowiada za większość strat ciepła w domu. Ogólnie rzecz biorąc, można to zrobić za pomocą zewnętrznych lub wewnętrznych dodatkowa izolacja. Jednakże izolacja wewnętrzna znacznie mniej efektywne: przy montażu izolacji termicznej od wewnątrz granica pomiędzy strefą ciepłą i zimną „przesuwa się” wewnątrz domu, tj. Wilgoć będzie się skraplać na grubości ścian.

Elewacje można ocieplać na dwa sposoby: „na mokro” (tynk) oraz poprzez montaż elewacji podwieszanej wentylowanej. Praktyka pokazuje, że ze względu na konieczność ciągłych napraw, „mokra” izolacja, biorąc pod uwagę koszty eksploatacji, okazuje się prawie dwukrotnie droższa niż elewacja wentylowana. Główną wadą elewacji gipsowej są wysokie koszty jej utrzymania i utrzymania. " Początkowe koszty wykonania takiej elewacji są niższe niż w przypadku ściany osłonowej wentylowanej, zaledwie o 20-25%, maksymalnie o 30%,- wyjaśnia Siergiej Jakubow („Profil metalowy”). - Biorąc jednak pod uwagę koszty napraw bieżących, które należy wykonywać przynajmniej raz na 5 lat, już po pierwszym planie pięcioletnim elewacja gipsowa będzie porównywalna kosztowo z fasadą wentylowaną, a w ciągu 50 lat (żywotności fasady wentylowanej) będzie 4-5 razy droższa».

Co to jest fasada wentylowana na zawiasach? Jest to zewnętrzny „ekran” przymocowany do płuc metalowa rama, który mocuje się do ściany za pomocą specjalnych wsporników. Pomiędzy ścianą domu a ekranem umieszcza się lekką izolację (na przykład Isover „VentFacade Bottom” o grubości od 50 do 200 mm), a także wiatro- i wodoodporną membranę (na przykład Tyvek Housewrap). Może służyć jako okładzina zewnętrzna różne materiały, ale w konstrukcja indywidualna Najczęściej stosowana jest bocznica stalowa. " Zastosowanie w produkcji sidingów nowoczesnych materiałów high-tech, takich jak stal pokryta powłoką Colorcoat Prisma™, pozwala na wybór niemal każdego rozwiązanie projektowe, – mówi Siergiej Jakubow. - Materiał ten charakteryzuje się doskonałą odpornością zarówno na korozję, jak i naprężenia mechaniczne. Okres gwarancji wynosi 20 lat, a rzeczywisty okres użytkowania wynosi 50 lat lub więcej. Te. pod warunkiem zastosowania bocznicy stalowej, wszystko projekt elewacji wytrzyma 50 lat bez naprawy».

Dodatkowa warstwa ocieplenia elewacji wykonana z wełny mineralnej posiada opór cieplny około 1,7 m2°C/W (patrz wyżej). W budownictwie, aby obliczyć opór przenikania ciepła ściany wielowarstwowej, należy dodać odpowiednie wartości dla każdej warstwy. Jak pamiętamy, naszym głównym ściana nośna 2 cegły mają opór przenikania ciepła 0,405 m2°C/W. Dlatego dla ściany z fasadą wentylowaną otrzymujemy:

0,405 + 1,7 = 2,105 m2°C/W

Zatem po ociepleniu nastąpi wydzielanie ciepła z naszych ścian

Fasada Q = (17,2°C / 2,105 m 2°C/W) * 137,2 m 2 = 1,12 kW,

czyli 5,2 razy mniej niż ten sam wskaźnik dla elewacji nieizolowanej. Imponujące, prawda?

Obliczmy ponownie wymaganą moc cieplną systemu grzewczego:

Ogrzewanie Q-1 = 6,35 - 1,84 = 4,51 kW

Zużycie oleju napędowego:

V 1 = 4,51 kW / (13,95 kW*h/l) * 0,93) = 0,35 l/h

Ilość ogrzewania:

0,35 * 30 rub. * 24 godziny * 365 dni = 92 tysiące rubli.