Beregning af varmetab derhjemme - vi betragter os rigtigt!

Huset mister varme gennem de lukkede strukturer (vægge, vinduer, tag, fundament), ventilation og kloakering. De største varmetab går gennem de lukkede strukturer - 60–90% af alle varmetab.

Beregning af varmetabet derhjemme er i det mindste nødvendigt for at vælge den rigtige kedel. Du kan også estimere, hvor mange penge der skal bruges på opvarmning i det planlagte hus. Her er et eksempel på beregning af en gaskedel og en elektrisk. Takket være beregningerne er det også muligt at analysere isoleringens økonomiske effektivitet, dvs. at forstå, om omkostningerne ved installation af isolering betaler sig med brændstoføkonomi i løbet af isoleringens levetid.

Varmetab gennem lukkede strukturer

Jeg vil give et eksempel på beregning af ydervæggene i et to-etagers hus.

Det er klart, at vejret er anderledes i opvarmningsperioden, dvs. temperaturforskellen ændres hele tiden. For at beregne varmetabet for hele opvarmningsperioden skal du derfor multiplicere i trin 4 med den gennemsnitlige temperaturforskel for alle dage i opvarmningsperioden.
For eksempel var den gennemsnitlige temperaturforskel i rummet og udvendigt i 7 måneder af opvarmningsperioden 28 grader, hvilket betyder varmetab gennem væggene i løbet af disse 7 måneder i kilowatt-timer:

0,32 W / m2 × ° C × 240 m2 × 28 ° C × 7 måneder × 30 dage × 24 timer = 10838016 W × h = 10838 kW × h

Antallet er ret håndgribeligt. For eksempel, hvis opvarmningen var elektrisk, kan du beregne, hvor mange penge der ville blive brugt på opvarmning ved at gange det resulterende antal med prisen på kWh. Du kan beregne, hvor mange penge der blev brugt til opvarmning med gas ved at beregne omkostningerne til kWh energi fra en gaskedel. For at gøre dette skal du kende gasomkostningerne, forbrændingsvarmen til gassen og kedelens effektivitet.

Forresten, i den sidste beregning, i stedet for den gennemsnitlige temperaturforskel, antallet af måneder og dage (men ikke timer, vi forlader uret), var det muligt at bruge graddagen for opvarmningsperioden - GSOP, nogle oplysninger om GSOP er her. Du kan finde den allerede beregnede GSOP for forskellige byer i Rusland og multiplicere varmetabet fra en kvadratmeter med vægområdet ved hjælp af disse GSOP og med 24 timer efter at have modtaget varmetabet i kW * h.

På samme måde som vægge skal du beregne værdierne for varmetab for vinduer, hoveddør, tag, fundament. Så tilføj alt, så får du værdien af ​​varmetab gennem alle de omgivende strukturer.For vinduer er det forresten ikke nødvendigt at finde ud af tykkelsen og varmeledningsevnen, normalt er der allerede en færdiglavet modstand mod varmeoverførsel af en glasenhed beregnet af producenten. For gulvet (i tilfælde af en pladefundament) vil temperaturforskellen ikke være for stor, jorden under huset er ikke så kold som udeluften.

Metoder til vurdering af varmetab derhjemme

De omtrentlige steder for lækager bestemmes ved at tage et termografisk kort ved hjælp af specialudstyr. Der kan foretages en beregning for en eksisterende bygning og et nyt hus. Professionelle bruger komplekse beregningsmetoder under hensyntagen til funktionerne i konvektionsopvarmning og andre faktorer. Som regel er det helt nok at bruge en forenklet regnemaskine til varmetab på et specialiseret online-sted.

Typiske beregningsmetoder:

• ved middelværdier for en bestemt region;
• opsummering af varmetab fra hovedelementerne (vægge, gulve, tage) med tilføjelse af data om dør- og vinduesblokke, ventilation;
• beregning af parametrene i hvert rum.

Varmetab gennem ventilation

Den omtrentlige mængde tilgængelig luft i huset (jeg tager ikke højde for volumen af ​​indvendige vægge og møbler):

10 m х 10 m х 7 m = 700 m3

Lufttæthed ved en temperatur på + 20 ° C 1.2047 kg / m3. Specifik luftkapacitet 1.005 kJ / (kg × ° C). Luftmasse i huset:

700 m3 × 1,2047 kg / m3 = 843,29 kg

Lad os sige, at al luft i huset skifter 5 gange om dagen (dette er et omtrentligt antal). Med en gennemsnitlig forskel mellem de interne og eksterne temperaturer på 28 ° C i hele opvarmningsperioden, forbruges varmeenergi i gennemsnit pr. Dag til opvarmning af den indkommende kolde luft:

5 × 28 ° C × 843,29 kg × 1,005 kJ / (kg × ° C) = 118,650,903 kJ

118.650,903 kJ = 32,96 kWh (1 kWh = 3600 kJ)

De der. i fyringssæsonen, med en femdoblet luftudskiftning, mister huset gennem ventilation i gennemsnit 32,96 kWh varmeenergi om dagen. I 7 måneder efter opvarmningsperioden vil energitab være:

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

Faktorer, der påvirker varmetab

Termiske processer korrelerer perfekt med elektriske processer - temperaturforskellen spiller rollen som spænding, og varmestrømmen kan betragtes som en strømkraft, og selv et udtryk behøver ikke at blive opfundet for modstand. Konceptet med den mindste modstand, der vises i termoteknik som koldbroer, er også fuldt ud gyldigt. Hvis vi betragter et vilkårligt materiale i et afsnit, er det tilstrækkeligt blot at indstille varmestrømningsvejen både på makroniveau og på mikroniveau. I rollen som den første model tager vi en betonvæg, hvor på grund af teknologisk nødvendighed gennem fastgørelser er lavet med stålstænger med en vilkårlig sektion.

Stål er i stand til at lede varme lidt bedre end beton, og der kan derfor skelnes mellem 3 hovedvarmestrømme:

• 
  Gennem betonen.

• Gennem stænger af stål.
• Fra resten af ​​stængerne til betonen.

Den sidste varmestrømningsmodel er den mest interessante. Da stålstangen opvarmes hurtigere, er der en temperaturforskel mellem materialerne tættere på ydersiden af ​​væggene. Således er stål ikke kun i stand til at "pumpe" varmen udad af sig selv, det vil også øge varmeledningsevnen for betonen ved siden af ​​den. I et porøst medium foregår termiske processer på samme måde. Næsten alle byggematerialer er lavet af en forgrenet bane af fast stof, og rummet mellem dem er fyldt med luft. Således vil et tæt og solidt materiale tjene som varmeledningens hovedleder, men på grund af strukturens kompleksitet vil stien, langs hvilken varmen udbreder sig, være større end tværsnittet. Så den anden faktor, der bestemmer termisk modstand, er, at hvert lag er heterogent og har en bygningskappe som en helhed.

Den tredje faktor, der påvirker varmeledningsevnen, er det, vi kalder ophobning af fugt i porerne.Vand har en varmemodstand 25 gange mindre end luftens, og hvis det fylder porerne, og generelt vil materialets varmeledningsevne blive endnu højere, end hvis der overhovedet ikke var nogen porer. Når vand fryser, bliver situationen endnu værre - varmeledningsevne kan øges op til 80 gange, og fugtkilden er normalt luften inde i rummet og nedbør. Så de tre vigtigste måder at bekæmpe dette fænomen på er vandtætning af ydre vægge, brug af dampbeskyttelse og beregning af fugtophobning, hvilket skal ske parallelt med at forudsige varmetab.

Differentierede afviklingsordninger

Den enkleste metode til at fastslå mængden af ​​varmetab i en bygning ville være en komplet opsummering af varmestrømningsværdierne gennem de strukturer, som bygningen vil blive udstyret med. Denne metode tager fuldt hensyn hensyn til forskellen i strukturen af ​​forskellige materialer såvel som varmestrømmens specifikationer gennem dem og også i knudepunkterne for krydset mellem et enkelt plan og et andet. En sådan tilgang til beregning af et varmetab i et hus vil i høj grad forenkle opgaven, fordi forskellige strukturer af den indesluttende type kan variere markant i design af termiske beskyttelsessystemer. det viser sig, at det med en separat undersøgelse vil være lettere at bestemme mængden af ​​varmetab,

fordi der er forskellige beregningsmetoder til dette:

1. For vægge vil mængden af ​​varmelækage være lig med det samlede areal, der ganges med forholdet mellem temperaturforskellen og modstanden. I dette tilfælde skal man tage højde for vægorienteringen til kardinalpunkterne for at tage hensyn til opvarmningen om dagen såvel som gennemblæsningen af ​​bygningsstrukturer.
2. Til overlapningen er metoden den samme, men tilstedeværelsen af ​​loftsrummet og brugsmåden vil blive taget i betragtning. Selv for stuetemperatur kan du anvende en værdi 4 grader højere, og den beregnede fugtighed vil også være 5-10% højere.
3. Varmetab gennem gulvet betragtes som zonebeskrivelse og beskriver bælterne langs hele omkredsen af ​​strukturen. Dette skyldes, at temperaturen på jorden under gulvet er meget højere nær bygningens centrum sammenlignet med den del, hvor fundamentet står.
4. Varmestrømmen gennem ruden bestemmes af vinduesrammernes pasdata, og du skal også tage højde for typen af ​​anlæg af vinduerne mod væggen samt bakkens dybde.

Lad os derefter gå videre til beregningseksemplet.

Eksempel på varmetabberegninger

Inden der demonstreres et beregningseksempel, skal et spørgsmål mere besvares - hvordan man korrekt beregner den integrerede modstand af en termisk type af komplekse strukturer med et stort antal lag? Det er muligt at gøre dette manuelt, heldigvis i moderne konstruktion anvendes ikke mange typer bærende baser og isoleringssystemer. Men det er meget vanskeligt at tage højde for tilstedeværelsen af ​​dekorative finish, facade og indvendigt gips samt indflydelsen af ​​alle overgangsprocesser og andre faktorer, og det er bedre at bruge automatiserede beregninger. En af de bedste ressourcer af netværkstypen til sådanne opgaver vil være smаrtsalс.ru, der desuden udarbejder et dugpunktskiftdiagram afhængigt af klimaforholdene.

Lad os f.eks. Tage en vilkårlig struktur. Det vil være et etagers hus med en regelmæssig rektangulær form med en størrelse på 8 * 10 meter og en loftshøjde på 3 meter. I huset blev der lavet et uisoleret gulv på en primer med plader på stammer med luftspalter, og gulvhøjden er 0,15 meter højere end markplanlægningen på stedet. Vægmaterialerne vil være en slaggemonolit med en tykkelse på 0,42 meter med en indvendig kalkcementpuds med en tykkelse på op til 3 cm og en udvendig slaggcementpudsblanding "pelsbelægning" med en tykkelse på op til 5 cm. Det samlede glasareal er 9,5 kvadratmeter og en to-kammer glaspakke i en termisk besparelsesprofil med en gennemsnitlig termisk modstand på 0,32 m2 * C / W. Overlappingen er lavet på træbjælker - nedenfra vil den blive pudset langs helvedesild, fyldt med slagge og dækket med et lerret på toppen, over loftet er der et koldt loft.Opgaven med at beregne varmetab vil være dannelsen af ​​et varmeafskærmningssystem af vægoverflader.

Vægge

Anvendelse af data om terrænet samt tykkelsen og materialerne på de lag, der blev brugt til væggene, på ovennævnte service, skal du udfylde de relevante felter. Ifølge beregningsresultaterne viser varmeoverførselsmodstanden sig at være 1,11 m2 * C / W, og varmestrømmen gennem væggene er 18 W for alle kvadratmeter. Med et samlet vægareal (eksklusive ruder) på 102 kvadratmeter er det samlede varmetab gennem væggene 1,92 kWh. I dette tilfælde vil varmetabet gennem vinduerne være 1 kW.

Tag og plade

Formlen til beregning af varmetabet for et hus gennem loftsgulvet kan gøres i en online-lommeregner ved at vælge den nødvendige type hegnstrukturer. Som et resultat er den overlappende modstand af varmeoverførslen 0,6 m2 * C / W, og varmetabet er 31 W pr. Kvadratmeter, dvs. 2,6 kW fra hele området af hegnet. Resultatet bliver det samlede varmetab beregnet til 7 kW * h. Med en lav kvalitet af konstruktioner af konstruktionstypen er indikatoren naturligvis meget mindre end den nuværende.

Faktisk er beregningen idealiseret, og den tager ikke højde for specielle koefficienter, for eksempel ventilationshastigheden, som er en komponent i konvektionstype varmeveksling, såvel som tab gennem indgangsdøre og ventilation. Faktisk på grund af installationen af ​​vinduer af lav kvalitet, den manglende beskyttelse ved tagets anlæg mod Mauerlat og den forfærdelige vandtætning af væggene fra fundamentet kan reelle varmetab være 2-3 gange højere end den beregnede dem. Og alligevel vil selv grundlæggende varmeingeniørstudier hjælpe med at bestemme, om husets strukturer overholder hygiejnestandarder.

https://youtu.be/XwMK8n_723Q

Varmetab gennem kloakken

I opvarmningssæsonen er vandet, der kommer ind i huset ret koldt, for eksempel har det en gennemsnitstemperatur på + 7 ° C. Vandopvarmning er påkrævet, når beboerne vasker op og tager bad. Vandet fra den omgivende luft i toiletcisternen opvarmes også delvist. Al varmen, som vandet modtager, skylles ned i afløbet.

Lad os sige, at en familie i et hus bruger 15 m3 vand om måneden. Den specifikke varmekapacitet for vand er 4,183 kJ / (kg × ° C). Vandtætheden er 1000 kg / m3. Lad os sige, at vandet, der kommer ind i huset, i gennemsnit opvarmes til + 30 ° C, dvs. temperaturforskel 23 ° C.

Følgelig vil varmetabet gennem kloakken pr. Måned være:

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

1443135 kJ = 400,87 kWh

I 7 måneder af opvarmningsperioden hælder beboerne i kloakken:

7 × 400,87 kWh = 2806,09 kWh