! | Pyyntö, kommenteissa kirjoittaa kommentteja, lisäyksiä. | ! |
Talo menettää lämpöä ympäröivien rakenteiden (seinät, ikkunat, katto, perustus), ilmanvaihdon ja viemäröinnin kautta. Suurimmat lämpöhäviöt kulkevat sulkevien rakenteiden läpi - 60–90% kaikista lämpöhäviöistä.
Kotilämpöhäviön laskeminen on tarpeen ainakin oikean kattilan valitsemiseksi. Voit myös arvioida, kuinka paljon rahaa suunnitellun talon lämmitykseen käytetään. Tässä on esimerkki laskelmasta kaasukattilalle ja sähkökattilalle. Laskelmien ansiosta on myös mahdollista analysoida eristeen taloudellinen tehokkuus, ts. ymmärtää, kannattavatko eristeen asennuskustannukset polttoainetaloutta eristeen käyttöiän ajan.
Lämpöhäviö sulkevien rakenteiden kautta
Annan esimerkin kaksikerroksisen talon ulkoseinien laskemisesta.
1) Laske seinän lämmönsiirtokestävyys jakamalla materiaalin paksuus sen lämmönjohtokertoimella. Esimerkiksi, jos seinä on rakennettu lämpimästä keramiikasta, jonka paksuus on 0,5 m ja jonka lämmönjohtavuuskerroin on 0,16 W / (m × ° C), jaamme 0,5: n 0,16: lla: 0,5 m / 0,16 W / (m × ° C) = 3,125 m2 × ° C / W Rakennusmateriaalien lämmönjohtavuuskertoimet löytyvät täältä. |
2) Lasketaan ulkoseinien kokonaispinta-ala. Tässä on yksinkertaistettu esimerkki neliön talosta: (10 m leveä x 7 m korkea x 4 sivua) - (16 ikkunaa x 2,5 m2) = 280 m2 - 40 m2 = 240 m2 |
3) Jaamme yksikön lämmönsiirtokestävyydellä, jolloin saadaan lämpöhäviö seinän neliömetriltä yhden asteen lämpötilaerolla. 1 / 3,125 m2 × ° C / W = 0,32 W / m2 × ° C |
4) Laske seinien lämpöhäviöt. Kerrotaan lämpöhäviö seinän neliömetriltä seinien pinta-alalla ja lämpötilaerolla talon sisällä ja ulkona. Esimerkiksi jos sisäpuoli on + 25 ° C ja ulkopuoli –15 ° C, ero on 40 ° C. 0,32 W / m2 × ° C × 240 m2 × 40 ° C = 3072 W Tämä luku on seinien lämpöhäviö. Lämpöhäviö mitataan watteina, ts. tämä on lämpöhäviöteho. |
5) Kilowattitunteina on helpompaa ymmärtää lämpöhäviön merkitys. Yhdessä tunnissa lämpöenergia kulkee seinämiemme läpi lämpötilaerossa 40 ° C: 3072 W × 1 h = 3,072 kW × h Energiaa kulutetaan 24 tunnissa: 3072 W × 24 h = 73,728 kW × h |
On selvää, että lämmitysjakson aikana sää on erilainen, ts. lämpötilaero muuttuu koko ajan. Siksi koko lämmitysjakson lämpöhäviön laskemiseksi sinun on kerrottava vaiheessa 4 keskimääräisellä lämpötilaerolla lämmitysjakson kaikkien päivien ajan.
Esimerkiksi 7 kuukauden lämmitysjakson keskimääräinen lämpötilaero huoneessa ja ulkona oli 28 astetta, mikä tarkoittaa lämpöhäviötä seinien läpi näiden 7 kuukauden aikana kilowattitunteina:
0,32 W / m2 × ° C × 240 m2 × 28 ° C × 7 kuukautta × 30 päivää × 24 h = 10838016 W × h = 10838 kW × h
Luku on varsin konkreettinen. Esimerkiksi, jos lämmitys oli sähköä, voit laskea kuinka paljon rahaa kulutettaisiin lämmitykseen kertomalla saatu luku kWh: n kustannuksilla. Voit laskea, kuinka paljon rahaa kulutettiin kaasulämmitykseen, laskemalla kaasukattilan energian kWh: n kustannukset. Tätä varten sinun on tiedettävä kaasun kustannukset, kaasun palamislämpö ja kattilan tehokkuus.
Muuten, viimeisessä laskelmassa keskimääräisen lämpötilaeron, kuukausien ja päivien lukumäärän (mutta ei tuntien, jätämme kellon) sijasta voitiin käyttää lämmitysjakson astepäivää - GSOP, jotkut tietoa GSOP: sta on täällä. Löydät jo lasketun GSOP: n eri Venäjän kaupungeille ja kerrot lämpöhäviöt neliömetriltä seinän pinta-alalle, näillä GSOP: lla ja 24 tunnilla, kun olet saanut lämpöhäviön kW * h.
Samoin kuin seinät, sinun on laskettava lämpöhäviöiden arvot ikkunoille, etuovelle, katolle, perustukselle. Lisää sitten kaikki yhteen ja saat lämpöhäviön arvon kaikkien ympäröivien rakenteiden läpi.Ikkunoille ei muuten ole tarpeen selvittää paksuutta ja lämmönjohtavuutta, yleensä valmistajan laskema lasiyksikön lämmönsiirtokyky on jo valmis. Lattialle (laattapohjan tapauksessa) lämpötilaero ei ole liian suuri, talon alla oleva maaperä ei ole yhtä kylmä kuin ulkoilma.
Menetelmät lämpöhäviön arvioimiseksi kotona
Vuotojen likimääräiset paikat määritetään ottamalla lämpökartta erikoislaitteita käyttäen. Laskelma voidaan tehdä olemassa olevalle rakennukselle ja uudelle talolle. Ammattilaiset käyttävät monimutkaisia laskentamenetelmiä ottaen huomioon konvektiolämmityksen ominaisuudet ja muut tekijät. Yleensä riittää, että käytät yksinkertaistettua lämpöhäviölaskuria erikoistuneella verkkosivustolla.
Tyypilliset laskentamenetelmät:
- tietyn alueen keskiarvoilla;
- yhteenveto pääelementtien (seinät, lattiat, katot) lämpöhäviöistä lisäämällä tietoja ovi- ja ikkunalohkoista, ilmanvaihdosta;
- kunkin huoneen parametrien laskeminen.
Lämmönhukka ilmanvaihdon kautta
Arvioitu käytettävissä olevan ilman määrä talossa (en ota huomioon sisäseinien ja huonekalujen määrää):
10 m х 10 m х 7 m = 700 m3
Ilman tiheys +20 ° C lämpötilassa 1,2047 kg / m3. Ilman ominaislämpökapasiteetti 1,005 kJ / (kg × ° C). Ilmamassa talossa:
700 m3 × 1.2047 kg / m3 = 843.29 kg
Sanotaan, että kaikki talon ilma vaihtuu 5 kertaa päivässä (tämä on arvioitu määrä). Kun sisäisten ja ulkoisten lämpötilojen keskimääräinen ero on 28 ° C koko lämmitysjakson ajan, lämpöenergiaa käytetään keskimäärin päivässä tulevan kylmän ilman lämmittämiseen:
5 × 28 ° C × 843,29 kg × 1,005 kJ / (kg × ° C) = 118650,903 kJ
118650,903 kJ = 32,96 kWh (1 kWh = 3600 kJ)
Nuo. Lämmityskauden aikana ilman viisinkertaisella korvaamisella talo ilmanvaihdon kautta menettää keskimäärin 32,96 kWh lämpöenergiaa päivässä. Lämmityskauden 7 kuukauden energianhäviöt ovat:
7 x 30 x 32,96 kWh = 6921,6 kWh
Lämmönhäviöön vaikuttavat tekijät
Lämpötyyppiset prosessit korreloivat täydellisesti sähköisten prosessien kanssa - lämpötilaero toimii jännitteenä, ja lämpövirtaa voidaan pitää nykyisenä voimana, eikä resistanssille tarvitse myöskään keksiä termiä. Pienimmän vastuksen käsite, joka näkyy lämpötekniikassa kylmäsiltana, on myös täysin voimassa. Jos tarkastellaan osiossa mielivaltaista materiaalia, riittää, että asetetaan yksinkertaisesti lämmön virtausreitti sekä makrotasolla että mikrotasolla. Ensimmäisen mallin roolissa otamme betoniseinän, jossa teknisen tarpeen takia kiinnitykset tehdään terässauvoilla, joilla on mielivaltainen osa.
Teräs pystyy johtamaan lämpöä hieman paremmin kuin betoni, ja siksi voidaan erottaa kolme päälämpövirtaa:
Betonin läpi.- Terästankojen kautta.
- Muista sauvoista betoniin.
Viimeisin lämpövirtamalli on mielenkiintoisin malli. Koska teräspalkki lämpenee nopeammin, materiaalien välillä on lämpötilaero lähempänä seinien ulkopintaa. Siten teräs ei vain pysty "pumppaamaan" lämpöä itsestään, se lisää myös sen vieressä olevan betonin lämmönjohtavuutta. Huokoisessa väliaineessa lämpöprosessit etenevät samalla tavalla. Lähes kaikki rakennusmateriaalit on valmistettu haarautuneesta kiinteän aineen verkosta, ja niiden välinen tila on täynnä ilmaa. Tiheä ja kiinteä materiaali toimii siis lämmön pääjohtimena, mutta rakenteen monimutkaisuuden vuoksi polku, jota pitkin lämpö etenee, on suurempi kuin poikkileikkaus. Joten toinen lämpövastuksen määrittelevä tekijä on, että jokainen kerros on heterogeeninen ja että sillä on kokonaisuutena rakennuksen vaippa.
Kolmas tekijä, joka vaikuttaa lämmönjohtavuuteen, on se, mitä kutsumme kosteuden kertymiseksi huokosiin.Veden lämmönkestävyys on 25 kertaa pienempi kuin ilman, ja jos se täyttää huokoset, ja yleensä materiaalin lämmönjohtavuus nousee vielä korkeammaksi kuin jos huokosia ei olisi lainkaan. Kun vesi jäätyy, tilanne pahenee entisestään - lämmönjohtavuus voi nousta jopa 80 kertaa, ja kosteuden lähde on yleensä huoneen sisällä oleva ilma ja sateet. Joten kolme pääasiallista tapaa torjua tätä ilmiötä ovat ulkoseinien vedeneristys, höyrysuojuksen käyttö ja kosteuden kertymisen laskeminen, joka on tehtävä rinnakkain lämpöhäviön ennustamisen kanssa.
Eriytetyt toimitusjärjestelmät
Yksinkertaisin menetelmä rakennuksen lämpöhäviön määrän määrittämiseksi olisi täydellinen yhteenveto lämpövirta-arvoista rakennusten läpi, joihin rakennus rakennetaan. Tässä menetelmässä otetaan täysin huomioon ero eri materiaalien rakenteessa sekä niiden läpi kulkevan lämmön virtauksen erityispiirteet ja myös yksittäisen tason liitoskohdat toiseen. Tällainen lähestymistapa talon lämpöhäviöiden laskemiseen yksinkertaistaa huomattavasti tehtävää, koska erilaiset kotelointityyppiset rakenteet voivat erota merkittävästi lämpösuojajärjestelmien suunnittelussa. käy ilmi, että erillisellä tutkimuksella on helpompi määrittää lämpöhäviöiden määrä,
koska tälle on erilaisia laskentamenetelmiä:
- Seinien lämpövuodon määrä on yhtä suuri kuin kokonaispinta-ala, joka kerrotaan lämpötilaeron ja vastuksen suhteella. Tässä tapauksessa on otettava huomioon seinämän suuntaus pääkohtiin, jotta voidaan ottaa huomioon päiväsaikaan lämpeneminen sekä rakennustyyppisten rakenteiden puhallus.
- Päällekkäisyyden tapauksessa menetelmä on sama, mutta ullakkohuoneen läsnäolo ja käyttötapa otetaan huomioon. Jopa huoneen lämpötilassa voit käyttää arvoa 4 astetta korkeammaksi, ja laskettu kosteus on myös 5-10% korkeampi.
- Lattian läpi kulkevia lämpöhäviöitä pidetään vyöhykkeinä, ja ne kuvaavat hihnat rakenteen koko kehällä. Tämä johtuu siitä, että lattian alla olevan maan lämpötila on paljon korkeampi lähellä rakennuksen keskustaa verrattuna siihen osaan, jossa perustus seisoo.
- Lämpövirta lasin läpi määräytyy ikkunakehysten passitietojen perusteella, ja sinun on myös otettava huomioon ikkunoiden seinään kohdistamisen tyyppi ja rinteiden syvyys.
Seuraavaksi siirrytään laskentamalliin.
Esimerkki lämpöhäviolaskelmista
Ennen laskennan esimerkin esittämistä on vielä vastattava toiseen kysymykseen - kuinka laskea oikein integroidun vastuksen monimutkaisissa rakenteissa, joissa on suuri määrä kerroksia? On mahdollista tehdä tämä manuaalisesti, onneksi nykyaikaisessa rakentamisessa ei käytetä monentyyppisiä kantavia alustoja ja eristysjärjestelmiä. Mutta on erittäin vaikea ottaa huomioon koristeiden, julkisivun ja sisätilojen läsnäolo sekä kaikkien siirtymäprosessien ja muiden tekijöiden vaikutus, ja on parempi käyttää automaattisia laskelmia. Yksi parhaista verkkotyyppisistä resursseista tällaisiin tehtäviin on smаrtsalс.ru, joka lisäksi laatii kastepisteen siirtymäkaavion ilmasto-olosuhteista riippuen.
Otetaan esimerkiksi mielivaltainen rakenne. Se on yksikerroksinen, säännöllisen suorakaiteen muotoinen talo, jonka koko on 8 * 10 metriä ja katon korkeus 3 metriä. Talossa eristämätön lattia tehtiin pohjamaalille, jossa oli lautoja tukkeilla, joissa oli ilmarakoja, ja lattian korkeus on 0,15 metriä korkeampi kuin tontin kaavoitusmerkki. Seinämateriaalit ovat kuonimonoliittia, jonka paksuus on 0,42 metriä, sisäisellä kalkkisementtilaastilla, jonka paksuus on enintään 3 cm, ja ulkoisella kuona-sementtilaastiseoksella "turkki", jonka paksuus on enintään 5 cm. Lasin kokonaispinta-ala on 9,5 neliömetriä ja kaksikammioinen lasipaketti lämpösäästöprofiililla, jonka keskimääräinen lämpövastus on 0,32 m2 * C / W. Päällekkäisyys tehdään puupalkkeihin - alapuolelta se rapataan vyöruusua pitkin, täytetään kuonalla ja peitetään savilevyllä, katon yläpuolella on kylmä ullakko.Lämpöhäviöiden laskemisen tehtävänä on muodostaa seinän pintojen lämpösuojajärjestelmä.
Seinät
Sovellettaessa tietoja maastosta sekä seinille käytettyjen kerrosten paksuudesta ja materiaaleista yllä mainitussa palvelussa sinun on täytettävä asianmukaiset kentät. Laskennan tulosten mukaan lämmönsiirtovastus on 1,11 m2 * C / W ja seinien läpi kulkeva lämpövirta on 18 W kaikille neliömetreille. Kun seinien kokonaispinta-ala (lasitusta lukuun ottamatta) on 102 neliömetriä, seinien läpi kulkeva lämmön kokonaishäviö on 1,92 kWh. Tällöin ikkunoiden lämpöhäviöt ovat 1 kW.
Katto ja laatta
Kaava talon lämpöhäviön laskemiseksi ullakkokerroksen läpi voidaan tehdä online-laskimella valitsemalla haluamasi aita-rakennetyyppi. Tämän seurauksena lämmönsiirron päällekkäinen vastus on 0,6 m2 * C / W ja lämpöhäviö on 31 W neliömetriä kohden, eli 2,6 kW aidan koko alueelta. Tuloksena on kokonaislämpöhäviö laskettuna 7 kW * h. Rakennetyyppisten rakenteiden huonolaatuisuudella indikaattori on selvästi paljon pienempi kuin nykyinen.
Itse asiassa laskelma on idealisoitu, eikä siinä oteta huomioon erityisiä kertoimia, esimerkiksi ilmanvaihtonopeutta, joka on osa konvektiotyyppistä lämmönvaihtoa, sekä ulko-ovien ja ilmanvaihdon aiheuttamia häviöitä. Itse asiassa huonolaatuisten ikkunoiden asennuksen, suojan puutteen takana Mauerlat-katolla ja seinien hirvittävästä vedeneristyksestä perustuksesta, todelliset lämpöhäviöt voivat olla 2-3 kertaa suuremmat kuin laskettu yhdet. Ja silti jopa perustekniset lämpötekniikan tutkimukset auttavat määrittämään, vastaavatko talon rakenteet saniteettistandardeja.
https://youtu.be/XwMK8n_723Q
Lämpöhäviöt viemärin läpi
Lämmityskauden aikana taloon tuleva vesi on melko kylmää, esimerkiksi sen keskilämpötila on + 7 ° C. Vedenlämmitys vaaditaan, kun asukkaat pesevät astiat ja käyvät kylvyssä. Lisäksi vesi lämmitetään osittain wc-säiliön ympäröivästä ilmasta. Kaikki veden vastaanottama lämpö huuhdellaan viemäriin.
Sanotaan, että talon perhe kuluttaa vettä 15 m3 kuukaudessa. Veden ominaislämpökapasiteetti on 4,183 kJ / (kg × ° C). Veden tiheys on 1000 kg / m3. Sanotaan, että taloon tuleva vesi lämmitetään keskimäärin + 30 ° C: seen, ts. lämpötilaero 23 ° C.
Vastaavasti kuukaudessa viemärin läpi tapahtuva lämpöhäviö on:
1000 kg / m3 × 15 m3 × 23 ° C × 4,183 kJ / (kg × ° C) = 1443135 kJ
1443135 kJ = 400,87 kWh
Asukkaat kaatavat viemäriin 7 kuukauden ajan lämmitysjaksosta:
7 × 400,87 kWh = 2806,09 kWh