Perda de calor permitida em casa. Perda de calor em casa - para onde vai realmente o calor?

É geralmente aceito que para zona intermediária Na Rússia, a potência dos sistemas de aquecimento deve ser calculada com base na proporção de 1 kW por 10 m 2 de área aquecida. O que diz o SNiP e quais são as perdas de calor reais calculadas de casas construídas com diversos materiais?

SNiP indica qual casa pode ser considerada, por assim dizer, correta. A partir dele, tomaremos emprestados os padrões de construção para a região de Moscou e os compararemos com casas típicas construídas com madeira, toras, espuma de concreto, concreto aerado, tijolo e usando tecnologias de estrutura.

Como deveria ser de acordo com as regras (SNiP)

No entanto, os valores que tomamos de 5.400 graus-dia para a região de Moscou são limítrofes ao valor de 6.000, segundo o qual, de acordo com o SNiP, a resistência à transferência de calor de paredes e telhados deve ser de 3,5 e 4,6 m 2 ° C/W, respectivamente, o que equivale a 130 e 170 mm lã mineral com coeficiente de condutividade térmica λA=0,038 W/(m·°K).

Como na realidade

Muitas vezes as pessoas constroem “estruturas”, toras, madeira e casas de pedra baseado materiais disponíveis e Tecnologia. Por exemplo, para cumprir o SNiP, o diâmetro das toras de uma casa de toras deve ser superior a 70 cm, mas isso é um absurdo! É por isso que na maioria das vezes eles constroem da maneira que é mais conveniente ou da maneira que mais gostam.

Para cálculos comparativos, usaremos uma calculadora de perda de calor conveniente, localizada no site do autor. Para simplificar os cálculos, vamos pegar uma sala retangular térrea com lados de 10 x 10 metros. Uma parede é vazia, as restantes têm duas janelinhas com vidros duplos, mais uma porta isolada. O telhado e o teto são isolados em 150 mm Lã de pedra, como a opção mais típica.

Além da perda de calor pelas paredes, existe também o conceito de infiltração - penetração do ar pelas paredes, bem como o conceito de liberação de calor doméstico (da cozinha, eletrodomésticos, etc.), que, segundo o SNiP, é equivale a 21 W por m 2. Mas não vamos levar isso em conta agora. Bem como perdas de ventilação, porque isso requer uma discussão completamente separada. A diferença de temperatura é considerada de 26 graus (22 dentro de casa e -4 fora - como a média para estação de aquecimento na região de Moscou).

Então aqui está o final diagrama de comparação da perda de calor de casas feitas de diferentes materiais:

As perdas máximas de calor são calculadas para uma temperatura externa de -25°C. Eles mostram o que força maxima deve haver um sistema de aquecimento. “Casa de acordo com SNiP (3,5, 4,6, 0,6)” é um cálculo baseado em requisitos SNiP mais rigorosos para a resistência térmica de paredes, telhados e pisos, que é aplicável a casas em regiões um pouco mais ao norte do que na região de Moscou. Embora, muitas vezes, possam ser aplicados a ela.

A principal conclusão é que se durante a construção você for guiado pelo SNiP, então a potência de aquecimento não deve ser de 1 kW por 10 m 2, como comumente se acredita, mas 25-30% menor. E isso não leva em conta a geração de calor doméstico. Porém, nem sempre é possível cumprir as normas, e um cálculo detalhado aquecedorÉ melhor confiar isso a engenheiros qualificados.

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Antes de começar a construir uma casa, você precisa comprar uma planta da casa - é o que dizem os arquitetos. Você precisa comprar os serviços de profissionais - é o que dizem os construtores. Você precisa comprar qualidade Materiais de construção– é o que dizem os vendedores e fabricantes de materiais de construção e materiais de isolamento.

E você sabe, de certa forma, todos eles estão um pouco certos. Porém, ninguém além de você estará tão interessado na sua casa a ponto de levar em consideração todos os pontos e reunir todas as questões relativas à sua construção.

Um dos mais questões importantes, que deve ser resolvido na fase, é a perda de calor da casa. O projeto da casa, sua construção e os materiais de construção e isolamento que você irá adquirir dependerão do cálculo da perda de calor.

Não existem casas com perda zero de calor. Para isso, a casa teria que flutuar no vácuo com paredes de 100 metros de isolamento altamente eficiente. Não vivemos no vácuo e não queremos investir em 100 metros de isolamento. Isso significa que nossa casa sofrerá perda de calor. Deixe-os em paz, desde que sejam razoáveis.

Perda de calor através das paredes

Perda de calor através das paredes - todos os proprietários pensam imediatamente nisso. Calcule a resistência térmica das estruturas envolventes e isole-as até atingirem indicador padrão R e é aqui que terminam o trabalho de isolamento da casa. É claro que a perda de calor através das paredes da casa deve ser levada em consideração - as paredes têm a maior área de todas as estruturas envolventes da casa. Mas eles não são a única maneira de o calor escapar.

Isolamento da casa - o único jeito reduzir a perda de calor através das paredes.

Para limitar a perda de calor através das paredes, basta isolar a casa com 150 mm para a parte europeia da Rússia ou 200-250 mm do mesmo isolamento para a Sibéria e regiões do norte. E com isso você pode deixar esse indicador de lado e passar para outros que não são menos importantes.

Perda de calor no piso

O chão frio de uma casa é um desastre. A perda de calor do piso, em relação ao mesmo indicador das paredes, é aproximadamente 1,5 vezes mais importante. E a espessura do isolamento do piso deve ser exatamente igual à espessura do isolamento das paredes.

A perda de calor do piso torna-se significativa quando se tem uma base fria ou apenas ar externo sob o piso do primeiro andar, por exemplo, com estacas parafusadas.

Se você isolar as paredes, isole também o chão.

Se você colocar 200 mm nas paredes lã basáltica ou espuma de poliestireno, então você terá que colocar 300 milímetros de isolamento igualmente eficaz no piso. Só neste caso será possível andar descalço no chão do primeiro andar em qualquer condição, mesmo nas mais severas.

Se você tiver um porão aquecido sob o piso do primeiro andar ou um porão bem isolado com uma ampla área cega bem isolada, o isolamento do primeiro andar pode ser negligenciado.

Além disso, tal porão ou porão deve ser bombeado com ar aquecido do primeiro andar, ou melhor ainda, do segundo. Mas as paredes da cave e a sua laje devem ser isoladas tanto quanto possível para não “aquecer” o solo. Claro, a temperatura constante do solo é de +4ºC, mas isso ocorre em profundidade. E no inverno ao redor das paredes do porão ainda são os mesmos -30ºC que na superfície do solo.

Perda de calor pelo teto

Todo o calor aumenta. E aí ele se esforça para sair, ou seja, para sair da sala. A perda de calor pelo teto da sua casa é uma das maiores quantidades que caracteriza a perda de calor para a rua.

A espessura do isolamento do teto deve ser 2 vezes a espessura do isolamento das paredes. Se montar 200 mm nas paredes, monte 400 mm no teto. Neste caso, você terá garantida a máxima resistência térmica do seu circuito térmico.

O que estamos fazendo? Paredes 200 mm, piso 300 mm, teto 400 mm. Considere as economias que você usará para aquecer sua casa.

Perda de calor das janelas

O que é completamente impossível de isolar são as janelas. A perda de calor pela janela é a maior quantidade que descreve a quantidade de calor que sai de sua casa. Não importa como você faça suas janelas com vidros duplos - duas câmaras, três câmaras ou cinco câmaras, a perda de calor das janelas ainda será gigantesca.

Como reduzir a perda de calor pelas janelas? Em primeiro lugar, vale a pena reduzir a área envidraçada em toda a casa. Claro que com grandes vidros a casa fica linda e sua fachada lembra a França ou a Califórnia. Mas só há uma coisa aqui - vitrais em meia parede ou boa resistência térmica da sua casa.

Se você deseja reduzir a perda de calor pelas janelas, não planeje uma área grande.

Em segundo lugar, deve ser bem isolado encostas da janela– locais onde as fixações aderem às paredes.

E em terceiro lugar, vale a pena usar novos produtos da indústria da construção para conservação adicional de calor. Por exemplo, persianas noturnas automáticas que economizam calor. Ou filmes que refletem a radiação térmica de volta para a casa, mas transmitem livremente o espectro visível.

Para onde sai o calor de casa?

As paredes são isoladas, o teto e o chão também, as venezianas estão instaladas nas janelas com vidros duplos de cinco câmaras, o fogo está a todo vapor. Mas a casa ainda está legal. Para onde continua indo o calor da casa?

Agora é a hora de procurar rachaduras, fendas e fendas por onde o calor está escapando da sua casa.

Em primeiro lugar, o sistema de ventilação. O ar frio passa fornecer ventilação para dentro de casa, o ar quente sai da casa por ventilação de exaustão. Para reduzir a perda de calor pela ventilação, pode-se instalar um recuperador - um trocador de calor que retira calor da saída ar quente e aquecendo o ar frio que entra.

Uma forma de reduzir a perda de calor em casa através do sistema de ventilação é instalar um recuperador.

Em segundo lugar, as portas de entrada. Para evitar a perda de calor pelas portas, você deve instalar vestíbulo frio, que servirá de amortecedor entre as portas de entrada e o ar externo. O vestíbulo deve ser relativamente vedado e sem aquecimento.

Em terceiro lugar, vale a pena olhar para a sua casa com um termovisor pelo menos uma vez no tempo frio. Visitar especialistas não custa tanto dinheiro. Mas você terá em mãos um “mapa de fachadas e tetos” e saberá claramente quais outras medidas tomar para reduzir a perda de calor em casa durante o período de frio.

Convencionalmente, a perda de calor em uma residência particular pode ser dividida em dois grupos:

• Natural - perda de calor pelas paredes, janelas ou telhado de um edifício. São perdas que não podem ser totalmente eliminadas, mas podem ser minimizadas.
• “Vazamentos de calor” são perdas de calor adicionais que muitas vezes podem ser evitadas. São vários erros visualmente invisíveis: defeitos ocultos, erros de instalação, etc., que não podem ser detectados visualmente. Um termovisor é usado para isso.

Abaixo apresentamos a sua atenção 15 exemplos de tais “vazamentos”. Esses são problemas reais encontrados com mais frequência em residências particulares. Você verá quais problemas podem estar presentes em sua casa e no que deve prestar atenção.

Isolamento de parede de má qualidade

O isolamento não funciona tão eficazmente quanto poderia. O termograma mostra que a temperatura na superfície da parede está distribuída de forma desigual. Ou seja, algumas áreas da parede aquecem mais que outras (do que cor mais brilhante, quanto maior a temperatura). Isto significa que a perda de calor não é maior, o que não é correto para uma parede isolada.

Neste caso, as áreas claras são um exemplo de isolamento ineficaz. É provável que a espuma nesses locais esteja danificada, mal instalada ou totalmente ausente. Portanto, depois de isolar um edifício, é importante garantir que o trabalho seja feito de forma eficiente e que o isolamento funcione de forma eficaz.

Mau isolamento do telhado

Conjunta entre viga de madeira e a lã mineral não está suficientemente compactada. Isto faz com que o isolamento não funcione de forma eficaz e causa perda adicional de calor através do telhado que poderia ser evitada.

O radiador está entupido e emite pouco calor

Uma das razões pelas quais a casa está fria é que algumas partes do radiador não aquecem. Isso pode ser causado por vários motivos: lixo de construção, acúmulo de ar ou defeito de fabricação. Mas o resultado é o mesmo - o radiador funciona com metade da sua capacidade de aquecimento e não aquece o ambiente o suficiente.

O radiador “aquece” a rua

Outro exemplo de operação ineficiente do radiador.

No interior da divisão existe um radiador que aquece muito a parede. Como resultado, parte do calor gerado vai para fora. Na verdade, o calor é usado para aquecer a rua.

Colocar pisos aquecidos perto da parede

O tubo de piso radiante é colocado perto de parede externa. O líquido refrigerante no sistema é resfriado com mais intensidade e precisa ser aquecido com mais frequência. O resultado é um aumento nos custos de aquecimento.

Influxo de frio através de rachaduras nas janelas

Muitas vezes há rachaduras nas janelas que aparecem devido a:

• pressão insuficiente da janela na moldura da janela;
• desgaste das vedações de borracha;
• instalação de janelas de baixa qualidade.

O ar frio entra constantemente na sala pelas frestas, causando correntes de ar prejudiciais à saúde e aumentando a perda de calor no edifício.

Influxo de frio através de rachaduras nas portas

Lacunas também aparecem nas varandas e portas de entrada.

Pontes de frio

“Pontes frias” são zonas de um edifício com menor resistência térmica comparativamente a outras zonas. Ou seja, eles sentem falta mais calor. Por exemplo, são cantos, lintéis de concreto acima de janelas, pontos de junção estruturas de construção e assim por diante.

Por que as pontes frias são prejudiciais?

• Aumenta a perda de calor no edifício. Algumas pontes perdem mais calor, outras menos. Tudo depende das características do edifício.
• Sob certas condições, forma-se condensação neles e aparecem fungos. Tal potencialmente áreas perigosas devem ser prevenidos e eliminados antecipadamente.

Resfriar a sala através da ventilação

A ventilação funciona ao contrário. Em vez de remover o ar da sala para o exterior, o ar frio da rua é aspirado da rua para dentro da sala. Isto, como no exemplo das janelas, fornece correntes de ar e resfria o ambiente. No exemplo dado, a temperatura do ar que entra na sala é de -2,5 graus, a uma temperatura ambiente de ~20-22 graus.

Entrada de frio através do teto solar

E neste caso, o frio entra na sala pela escotilha para o sótão.

Fluxo frio através do orifício de montagem do ar condicionado

O fluxo frio entra na sala através do orifício de montagem do ar condicionado.

Perda de calor através das paredes

O termograma mostra “pontes térmicas” associadas à utilização de materiais com menor resistência à transferência de calor durante a construção da parede.

Perda de calor através da fundação

Muitas vezes, ao isolar a parede de um edifício, esquecem-se de outra área importante - a fundação. A perda de calor também ocorre através da fundação do edifício, especialmente se o edifício tiver porão ou um piso aquecido está instalado no interior.

Parede fria devido a juntas de alvenaria

As juntas de alvenaria entre os tijolos são numerosas pontes frias e aumentam a perda de calor através das paredes. O exemplo acima mostra que a diferença entre temperatura mínima(junta de alvenaria) e máximo (tijolo) é de quase 2 graus. A resistência térmica da parede é reduzida.

Vazamentos de ar

Ponte fria e vazamento de ar sob o teto. Ocorre devido à insuficiente vedação e isolamento das juntas entre o telhado, a parede e a laje. Como resultado, a sala é ainda mais resfriada e aparecem correntes de ar.

Conclusão

Tudo isso erros típicos, que são encontrados na maioria das residências particulares. Muitos deles podem ser facilmente eliminados e podem melhorar significativamente o estado energético do edifício.

Vamos listá-los novamente:

1. O calor vaza pelas paredes;
2. Funcionamento ineficaz do isolamento térmico de paredes e telhados - defeitos ocultos, instalação de má qualidade, danos, etc.;
3. Entradas de frio através de furos de montagem de ar condicionado, rachaduras em janelas e portas, ventilação;
4. Operação ineficaz de radiadores;
5. Pontes de frio;
6. A influência das juntas de alvenaria.

15 vazamentos de calor ocultos em uma casa particular que você não tinha ideia

Abaixo está um bem simples cálculo de perda de calor edifícios, que, no entanto, ajudarão a determinar com precisão a potência necessária para aquecer o seu armazém, Shopping ou outro edifício semelhante. Isso permitirá estimar preliminarmente o custo na fase de projeto. equipamento de aquecimento e custos de aquecimento subsequentes, e ajustar o projeto, se necessário.

Para onde vai o calor? O calor escapa através de paredes, pisos, telhados e janelas. Além disso, o calor é perdido durante a ventilação dos ambientes. Para calcular a perda de calor através da envolvente do edifício, use a fórmula:

Q – perda de calor, W

S – área da estrutura, m2

T – diferença de temperatura entre o ar interno e externo, °C

R – valor da resistência térmica da estrutura, m2 °C/W

O esquema de cálculo é o seguinte: calculamos a perda de calor dos elementos individuais, somamos e adicionamos a perda de calor durante a ventilação. Todos.

Suponha que queiramos calcular a perda de calor do objeto mostrado na figura. A altura do edifício é de 5 a 6 m, largura - 20 m, comprimento - 40 m e trinta janelas medindo 1,5 x 1,4 metros. Temperatura ambiente 20 °C, temperatura externa -20 °C.

Calculamos as áreas das estruturas envolventes:

chão: 20 m * 40 m = 800 m2

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

janela: 1,5 m * 1,4 m * 30 peças = 63 m2

paredes:(20 m + 40 m + 20 m + 40 m) * 5 m = 600 m2 + 20 m2 (contabilidade telhado inclinado) = 620 m2 – 63 m2 (janelas) = ​​557 m2

Vejamos agora a resistência térmica dos materiais utilizados.

O valor da resistência térmica pode ser retirado da tabela de resistências térmicas ou calculado com base no valor do coeficiente de condutividade térmica pela fórmula:

R – resistência térmica, (m2*K)/W

? – coeficiente de condutividade térmica do material, W/(m2*K)

d – espessura do material, m

O valor dos coeficientes de condutividade térmica para diferentes materiais pode ser visualizado.

chão: mesa de concreto 10 cm e lã mineral com densidade de 150 kg/m3. 10 cm de espessura.

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

R (lã mineral) = 0,1 / 0,037 = 2,7 (m2*K)/W

R (piso) = R (concreto) + R (lã mineral) = 0,057 + 2,7 = 2,76 (m2*K)/W

teto:

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

janela: O valor da resistência térmica das janelas depende do tipo de janela de vidro duplo utilizada
R (janelas) = ​​0,40 (m2*K)/W para vidro de câmara única 4–16–4 a?

paredes: painéis de lã mineral com 15 cm de espessura
R (paredes) = 0,15 / 0,037 = 4,05 (m2*K)/W

Vamos calcular as perdas de calor:

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

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

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

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

Descobrimos que a perda total de calor através das estruturas envolventes será:

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

Agora, sobre as perdas de ventilação.

Para aquecer 1 m3 de ar a uma temperatura de – 20 °C a + 20 °C, serão necessários 15,5 W.

Q(1 m3 de ar) = 1,4 * 1,0 * 40 / 3,6 = 15,5 W, aqui 1,4 é a densidade do ar (kg/m3), 1,0 é a capacidade de calor específico do ar (kJ/(kg K)), 3,6 – fator de conversão para watts.

Resta determinar a quantidade de ar necessária. Acredita-se que durante a respiração normal uma pessoa necessita de 7 m3 de ar por hora. Se você usa o prédio como armazém e 40 pessoas trabalham nele, então você precisa aquecer 7 m3 * 40 pessoas = 280 m3 de ar por hora, isso exigirá 280 m3 * 15,5 W = 4340 W = 4,3 kW. E se você tem um supermercado e há em média 400 pessoas no território, então para aquecer o ar serão necessários 43 kW.

Resultado final:

Para aquecer o edifício proposto é necessário um sistema de aquecimento de cerca de 30 kW/h e um sistema de ventilação com capacidade de 3000 m3/h com potência de aquecimento de 45 kW/h.

Hoje, muitas famílias escolhem por si mesmas Casa de férias como um lugar residência permanente ou feriado o ano todo. No entanto, o seu conteúdo, e especialmente o pagamento Serviços de utilidade pública, - são bastante caros, enquanto a maioria dos proprietários não são oligarcas. Uma das despesas mais significativas para qualquer proprietário são os custos de aquecimento. Para minimizá-los, é preciso pensar na economia de energia ainda na fase de construção de uma casa de campo. Vamos considerar esse problema com mais detalhes.

« Sobre problemas eficiência energética a habitação é geralmente lembrada do ponto de vista da habitação urbana e dos serviços comunitários, mas para os proprietários de casas individuais este tema às vezes está muito mais próximo,- acha Sergei Yakubov , Diretor Adjunto de Vendas e Marketing, fabricante líder de coberturas e sistemas de fachada na Rússia. - O custo de aquecimento de uma casa pode ser muito mais da metade do custo de manutenção durante a estação fria e às vezes chega a dezenas de milhares de rublos. No entanto, com uma abordagem competente ao isolamento térmico de um edifício residencial, este valor pode ser reduzido significativamente.».

Na verdade, é necessário aquecer a casa para manter nela constantemente uma temperatura confortável, independentemente do que esteja acontecendo lá fora. Neste caso, é necessário levar em consideração a perda de calor tanto pelas estruturas de fechamento quanto pela ventilação, pois o calor sai junto com o ar aquecido, que é substituído pelo ar resfriado, bem como o fato de uma certa quantidade de calor ser emitida pelas pessoas da casa, Eletrodomésticos, lâmpadas incandescentes, etc.

Para compreender quanto calor devemos obter do nosso sistema de aquecimento e quanto dinheiro teremos de gastar nele, vamos tentar avaliar a contribuição de cada um dos outros factores para o equilíbrio térmico usando o exemplo de um edifício de tijolos localizado no região de Moscow casa de dois andares com área total de 150 m2 (para simplificar os cálculos, assumimos que as dimensões da casa em planta são de aproximadamente 8,7x8,7 me tem 2 pisos com 2,5 m de altura).

Perda de calor através de estruturas envolventes (telhado, paredes, piso)

A intensidade da perda de calor é determinada por dois fatores: a diferença de temperatura dentro e fora da casa e a resistência das estruturas envolventes à transferência de calor. Dividindo a diferença de temperatura Δt pelo coeficiente de resistência à transferência de calor Ro de paredes, telhados, pisos, janelas e portas e multiplicando por sua área de superfície S, você pode calcular a taxa de perda de calor Q:

Q = (Δt/R o)*S

A diferença de temperatura Δt não é um valor constante, muda de estação para estação, durante o dia, dependendo do clima, etc. Contudo, a nossa tarefa é simplificada pelo facto de necessitarmos de estimar a procura total de calor para o ano. Portanto, para um cálculo aproximado, podemos facilmente utilizar um indicador como a temperatura média anual do ar para a área selecionada. Para a região de Moscou é de +5,8°C. Se considerarmos +23°C como uma temperatura confortável na casa, então a nossa diferença média será

Δt = 23°C - 5,8°C = 17,2°C

Paredes. A área das paredes da nossa casa (2 andares quadrados 8,7x8,7 m de altura 2,5 m) será aproximadamente igual a

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

Porém, disso precisamos subtrair a área das janelas e portas, para as quais calcularemos a perda de calor separadamente. Vamos fingir que Porta de entrada nós temos um tamanho padrão 900x2000mm, ou seja área

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

e são 16 janelas (2 de cada lado da casa em ambos os andares) medindo 1500x1500 mm, cuja área total será

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

Total - 37,8 m2. Área restante paredes de tijolo -

Paredes S = 175 - 37,8 = 137,2 m2.

O coeficiente de resistência à transferência de calor de uma parede de 2 tijolos é 0,405 m2°C/W. Para simplificar, negligenciaremos a resistência à transferência de calor da camada de gesso que cobre as paredes da casa por dentro. Assim, a liberação de calor de todas as paredes da casa será:

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

Teto. Para simplificar os cálculos, assumiremos que a resistência à transferência de calor torta de telhado igual à resistência à transferência de calor da camada de isolamento. Para isolamento térmico de lã mineral leve com uma espessura de 50-100 mm, mais frequentemente utilizado para isolamento de telhados, é aproximadamente igual a 1,7 m 2 °C/W. Resistência à transferência de calor sótão Vamos descurar: vamos supor que a casa tem um sótão, que comunica com as outras divisões e o calor é distribuído uniformemente entre todas elas.

A área de um telhado de duas águas com inclinação de 30° será

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

Assim, sua liberação de calor será:

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

Chão. A resistência à transferência de calor de um piso de madeira é de aproximadamente 1,85 m2°C/W. Feitos cálculos semelhantes, obtemos a liberação de calor:

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

Portas e janelas. Sua resistência à transferência de calor é aproximadamente igual a 0,21 m 2 °C/W (duplo porta de madeira) e 0,5 m 2 °C/W (janela normal com vidro duplo, sem “sinos e assobios” adicionais de eficiência energética). Como resultado, obtemos a liberação de calor:

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

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

Ventilação. Por regulamentos de construção O coeficiente de troca de ar para um espaço residencial deve ser de pelo menos 0,5, e de preferência - 1, ou seja, Dentro de uma hora, o ar da sala deve ser completamente renovado. Assim, com um pé-direito de 2,5 m, são aproximadamente 2,5 m 3 de ar por hora por metro quadradoárea. Este ar deve ser aquecido desde a temperatura externa (+5,8°C) até a temperatura ambiente (+23°C).

A capacidade térmica específica do ar é a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de 1 kg de uma substância em 1°C - igual a aproximadamente 1,01 kJ/kg°C. Neste caso, a densidade do ar na faixa de temperatura que nos interessa é de aproximadamente 1,25 kg/m 3, ou seja, a massa de 1 metro cúbico é 1,25 kg. Assim, para aquecer o ar em 23-5,8 = 17,2°C para cada metro quadrado de área você precisará de:

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

Para uma casa com área de 150 m2 será:

54,3 * 150 = 8.145 kJ/hora = 2,26 kW

Resumir

Perda de calor através	Diferença de temperatura, °C	Área, m2	Resistência à transferência de calor, m2°C/W	Perda de calor, kW
Paredes	17,2	175	0,41	5,83
Teto	17,2	87	1,7	0,88
Chão	17,2	75	1,85	0,7
Portas	17,2	1,8	0,21	0,15
Janela	17,2	36	0,5	0,24
Ventilação	17,2	-	-	2,26
Total:				11,06

Agora vamos respirar!

Suponhamos que numa casa viva uma família de dois adultos com dois filhos. A norma nutricional para um adulto é de 2.600-3.000 calorias por dia, o que equivale a uma potência de produção de calor de 126 W. Estimaremos que a liberação de calor de uma criança seja metade da liberação de calor de um adulto. Se todos que moram em casa estiverem nela 2/3 do tempo, teremos:

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

Suponhamos que haja 5 cômodos na casa, iluminados por lâmpadas incandescentes comuns de 60 W (não economizadoras), 3 por cômodo, que ficam ligadas em média 6 horas por dia (ou seja, 1/4 do tempo total ). Aproximadamente 85% da energia consumida pela lâmpada se transforma em calor. No total obtemos:

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

A geladeira é um dispositivo de aquecimento muito eficiente. Sua dissipação de calor é de 30% do consumo máximo de energia, ou seja, 750 watts.

Outros eletrodomésticos (que sejam lavados e lava-louças) libera cerca de 30% do consumo máximo de energia na forma de calor. A potência média desses aparelhos é de 2,5 kW, eles operam aproximadamente 2 horas por dia. No total, obtemos 125 W.

Um fogão elétrico padrão com forno tem potência de aproximadamente 11 kW, mas um limitador embutido regula o funcionamento elementos de aquecimento para que o seu consumo simultâneo não exceda 6 kW. No entanto, é pouco provável que utilizemos mais de metade dos queimadores ao mesmo tempo ou todos os elementos de aquecimento do forno ao mesmo tempo. Portanto, assumiremos que a potência média de funcionamento da estufa é de aproximadamente 3 kW. Se funcionar 3 horas por dia, obteremos 375 W de calor.

Cada computador (e há 2 deles em casa) produz aproximadamente 300 W de calor e funciona 4 horas por dia. Total - 100 watts.

A TV tem 200 W e 6 horas por dia, ou seja. por círculo - 50 W.

No total obtemos: 1,84 kW.

Agora vamos calcular o necessário Poder Térmico Sistemas de aquecimento:

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

Custos de aquecimento

Na verdade, calculamos acima a potência que será necessária para aquecer o refrigerante. E vamos aquecê-lo, naturalmente, na caldeira. Assim, os custos de aquecimento são os custos de combustível desta caldeira. Como estamos considerando o caso mais geral, faremos um cálculo para o combustível líquido (diesel) mais universal, pois As redes de gás não estão disponíveis em todos os lugares (e o custo de conectá-las é um número com 6 zeros), e combustível sólido você precisa, em primeiro lugar, trazê-lo de alguma forma e, em segundo lugar, jogá-lo na fornalha da caldeira a cada 2-3 horas.

Para saber qual volume V de óleo diesel por hora teremos que queimar para aquecer a casa, precisamos do seu calor específico de combustão q (a quantidade de calor liberada ao queimar uma unidade de massa ou volume de combustível, para óleo diesel - aproximadamente 13,95 kW*h/l) multiplicado pela eficiência da caldeira η (aproximadamente 0,93 para motores diesel) e depois divida a potência necessária do sistema de aquecimento Qaquecimento (9,22 kW) pelo valor resultante:

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

Sendo o custo médio do combustível diesel para a região de Moscovo de 30 rublos/l por ano,

0,71 * 30 esfregar. *24 horas *365 dias = 187 mil rublos. (arredondado).

Como economizar dinheiro?

O desejo natural de qualquer proprietário é reduzir os custos de aquecimento ainda na fase de construção. Onde faz sentido investir dinheiro?

Em primeiro lugar, deve-se pensar no isolamento da fachada, que, como vimos anteriormente, é responsável pela maior parte de todas as perdas de calor na casa. Em geral, isso pode ser feito usando recursos externos ou internos. isolamento adicional. No entanto isolamento interno muito menos eficaz: ao instalar o isolamento térmico pelo interior, a interface entre as zonas quentes e frias “move-se” no interior da casa, ou seja, A umidade irá condensar na espessura das paredes.

Existem duas formas de isolar fachadas: “molhada” (gesso) e através da instalação de fachada ventilada suspensa. A prática mostra que devido à necessidade de reparos constantes, o isolamento “úmido”, levando em consideração os custos operacionais, acaba sendo quase duas vezes mais caro que uma fachada ventilada. A principal desvantagem de uma fachada de gesso é o alto custo de sua manutenção e conservação. " Os custos iniciais para organizar tal fachada são inferiores aos de uma parede cortina ventilada, apenas 20-25%, no máximo 30%,- explica Sergey Yakubov (“Perfil de Metal”). - No entanto, tendo em conta os custos das reparações correntes, que devem ser feitas pelo menos uma vez a cada 5 anos, já após o primeiro plano quinquenal fachada de gesso terá custo igual a uma fachada ventilada e em 50 anos (a vida útil de uma fachada ventilada) será 4-5 vezes mais caro».

O que é uma fachada ventilada articulada? Esta é uma “tela” externa ligada ao pulmão estrutura de metal, que é fixado à parede com suportes especiais. Entre a parede da casa e a tela é colocado um isolamento leve (por exemplo, Isover “VentFacade Bottom” com espessura de 50 a 200 mm), bem como uma membrana contra o vento e à prova d'água (por exemplo, Tyvek Housewrap). Pode ser usado como revestimento externo vários materiais, mas em construção individual O revestimento de aço é o mais usado. " A utilização de materiais modernos de alta tecnologia na produção de revestimentos, como o aço revestido com Colorcoat Prisma™, permite escolher praticamente qualquer solução de projeto, - diz Sergei Yakubov. - Este material possui excelente resistência à corrosão e ao estresse mecânico. O período de garantia é de 20 anos com vida útil real de 50 anos ou mais. Aqueles. desde que seja utilizado revestimento de aço, todos projeto de fachada durará 50 anos sem reparo».

Uma camada adicional de isolamento de fachada feita de lã mineral tem uma resistência à transferência de calor de aproximadamente 1,7 m2°C/W (ver acima). Na construção, para calcular a resistência à transferência de calor de uma parede multicamadas, são somados os valores correspondentes para cada camada. Como lembramos, nosso principal parede de rolamento 2 tijolos têm uma resistência à transferência de calor de 0,405 m2°C/W. Portanto, para uma parede com fachada ventilada obtemos:

0,405 + 1,7 = 2,105 m 2 °C/W

Assim, após o isolamento, a libertação de calor das nossas paredes será

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

que é 5,2 vezes menor que o mesmo indicador para uma fachada não isolada. Impressionante, não é?

Calculemos novamente a potência térmica necessária do sistema de aquecimento:

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

Consumo de combustível diesel:

V1 = 4,51 kW / (13,95 kW*h/l) * 0,93) = 0,35 l/h

Quantidade de aquecimento:

0,35 * 30 esfregar. *24 horas *365 dias = 92 mil rublos.