| ! | Kérés, megjegyzésekben kommenteket, kiegészítéseket írni. | ! |
A ház elveszíti a hőt a burkoló szerkezetek (falak, ablakok, tető, alapozás), a szellőzés és a csatornázás révén. A fő hőveszteség a zárószerkezeteken megy keresztül - az összes hőveszteség 60–90% -a.
Az otthoni hőveszteség kiszámítására legalább a megfelelő kazán kiválasztásához szükség van. Becsülheti azt is, hogy mennyi pénzt költenek fűtésre a tervezett házban. Itt van egy példa egy gázkazán és egy elektromos kazán számítására. Az is lehetséges, hogy a számításoknak köszönhetően elemezzük a szigetelés pénzügyi hatékonyságát, azaz annak megértése, hogy a szigetelés telepítésének költsége megtérül-e az üzemanyag-takarékossággal a szigetelés élettartama alatt.
Hőveszteség a zárószerkezeteken keresztül
Mondok egy példát egy kétszintes ház külső falainak számítására.
| 1) Kiszámítjuk a fal hőátadásának ellenállását, elosztva az anyag vastagságát annak hővezető együtthatójával. Például, ha a fal 0,5 m vastag meleg kerámiából épül, amelynek hővezető együtthatója 0,16 W / (m × ° C), akkor a 0,5-et elosztjuk 0,16-tal: 0,5 m / 0,16 W / (m × ° C) = 3,125 m2 × ° C / W Az építőanyagok hővezető együtthatói itt találhatók. |
| 2) Kiszámoljuk a külső falak teljes területét. A négyzet alakú ház egyszerűsített példája: (10 m széles x 7 m magas x 4 oldal) - (16 ablak x 2,5 m2) = 280 m2 - 40 m2 = 240 m2 |
| 3) Osztjuk az egységet a hőátadással szembeni ellenállással, ezáltal hőveszteséget kapunk a fal egy négyzetméterétől egy fokos hőmérséklet-különbséggel. 1 / 3,125 m2 × ° C / W = 0,32 W / m2 × ° C |
| 4) Kiszámoljuk a falak hőveszteségét. Megszorozzuk a fal egy négyzetméterének hőveszteségét a falak területével és a házon belüli és a külső hőmérséklet-különbséggel. Például, ha a belseje + 25 ° C, a külső pedig –15 ° C, akkor a különbség 40 ° C. 0,32 W / m2 × ° C × 240 m2 × 40 ° C = 3072 W Ez a szám a falak hővesztesége. A hőveszteséget wattban mérik, azaz ez a hőveszteség. |
| 5) Kilowattórában sokkal kényelmesebb megérteni a hőveszteség jelentését. 1 óra alatt a hőenergia 40 ° C hőmérséklet-különbséggel megy keresztül a falakon: 3072 W × 1 óra = 3,072 kW × h Az energia 24 órán belül elfogyasztásra kerül: 3072 W × 24 óra = 73,728 kW × h |
Világos, hogy a fűtési időszakban az időjárás más, azaz. a hőmérséklet-különbség folyamatosan változik. Ezért a teljes fűtési időszak hőveszteségének kiszámításához a 4. lépésben meg kell szorozni a fűtési időszak összes napjának átlagos hőmérséklet-különbségével.
Például a fűtési időszak 7 hónapjában az átlagos hőmérséklet-különbség a helyiségben és a szabadban 28 fok volt, ami a falakon keresztüli hőveszteséget jelenti ez alatt a 7 hónap alatt kilowattórában:
0,32 W / m2 × ° C × 240 m2 × 28 ° C × 7 hónap × 30 nap × 24 h = 10838016 W × h = 10838 kW × h
A szám elég kézzelfogható. Például, ha a fűtés elektromos volt, akkor kiszámíthatja, hogy mennyi pénzt költenének a fűtésre, megszorozva a kapott számot a kWh költségével. Kiszámíthatja, hogy mennyi pénzt költöttek gázzal történő fűtésre, kiszámítva a gázkazán kWh energiaköltségét. Ehhez ismernie kell a gáz költségét, a gáz égési hőjét és a kazán hatékonyságát.
Egyébként az utolsó számításban az átlagos hőmérséklet-különbség, a hónapok és napok száma (de nem az órák, hagyjuk az órát) helyett a fűtési periódus fok-napját lehetett használni - GSOP, egyesek itt található a GSOP-ról szóló információ. Megtalálhatja Oroszország különböző városainak már kiszámított GSOP-ját, és megszorozhatja a hőveszteséget egy négyzetméterről a fal területével, ezekkel a GSOP-val és 24 órával, miután hőveszteséget kapott kW * h-ban.
A falakhoz hasonlóan ki kell számolni az ablakok, bejárati ajtók, tetők, alapok hőveszteségének értékét. Ezután mindent összeadva megkapja a hőveszteség értékét az összes zárószerkezeten keresztül.Az ablakok esetében egyébként nem lesz szükség a vastagság és a hővezetési tényezők megismerésére, általában már van egy kész ellenállás a gyártó által kiszámított üvegegység hőátadásával szemben. A padló számára (födémalap esetén) a hőmérséklet-különbség nem lesz túl nagy, a ház alatti talaj nem olyan hideg, mint a külső levegő.
Módszerek az otthoni hőveszteség felmérésére
A szivárgások hozzávetőleges helyeit egy speciális berendezéssel ellátott termográfiai térkép készítésével határozzuk meg. Számítani lehet egy meglévő épületre és egy új házra. A szakemberek összetett számítási módszereket alkalmaznak, figyelembe véve a konvekciós fűtés jellemzőit és egyéb tényezőket. Általános szabály, hogy elég egy egyszerűsített hőveszteség-számológépet használni egy speciális online webhelyen.
Tipikus számítási módszerek:
- egy adott régió átlagolt értékeivel;
- a fő elemek (falak, padlók, tetők) hőveszteségeinek összegzése az ajtó- és ablaktömbökre, a szellőzésre vonatkozó adatok hozzáadásával;
- az egyes helyiségek paramétereinek kiszámítása.
Hőveszteség szellőzés révén
A házban rendelkezésre álló levegő hozzávetőleges mennyisége (nem veszem figyelembe a belső falak és bútorok mennyiségét):
10 m х 10 m х 7 m = 700 m3
A légsűrűség + 20 ° C hőmérsékleten 1,2047 kg / m3. A levegő fajlagos hőteljesítménye 1,005 kJ / (kg × ° C). Légtömeg a házban:
700 m3 × 1.2047 kg / m3 = 843.29 kg
Tegyük fel, hogy a házban az összes levegő naponta ötször változik (ez hozzávetőleges szám). A belső és a külső hőmérséklet közötti átlagos különbség 28 ° C a teljes fűtési időszak alatt, átlagosan naponta hőenergiát fordítanak a bejövő hideg levegő fűtésére:
5 × 28 ° C × 843,29 kg × 1,005 kJ / (kg × ° C) = 118 650 503 kJ
118,650,903 kJ = 32,96 kWh (1 kWh = 3600 kJ)
Azok. a fűtési szezonban ötszörös légcserével a ház szellőztetéssel átlagosan napi 32,96 kWh hőenergiát veszít. A fűtési időszak 7 hónapja során az energiaveszteség a következő lesz:
7 x 30 x 32,96 kWh = 6921,6 kWh
A hőveszteséget befolyásoló tényezők
A termikus folyamatok tökéletesen korrelálnak az elektromos folyamatokkal - a hőmérséklet-különbség feszültségként fog működni, a hőáram pedig áramerőnek tekinthető, és még egy kifejezést sem kell kitalálni az ellenálláshoz. A legkisebb ellenállás koncepciója, amely a hőtechnikában hideghidakként jelenik meg, szintén teljesen érvényes. Ha tetszőleges anyagot veszünk figyelembe a szakaszban, elegendő egyszerűen beállítani a hőáramlás útvonalát mind makroszinten, mind mikro szinten. Az első modell szerepében betonfalat veszünk, amelyben a technológiai szükségesség miatt a rögzítések révén tetszőleges szakaszú acélrudak készülnek.
Az acél valamivel jobban képes vezetni a hőt, mint a beton, ezért 3 fő hőáram különböztethető meg:
A betonon keresztül.- Acélrudakon keresztül.
- A többi rúdtól a betonig.
Az utolsó hőáramlási modell a legérdekesebb. Mivel az acélrúd gyorsabban felmelegszik, hőmérsékleti különbség van az anyagok között, amelyek közelebb vannak a falak külsejéhez. Így az acél nem csak önmagában képes a hőt kifelé "pumpálni", hanem növeli a mellette lévő beton hővezető képességét is. Pórusos közegben a termikus folyamatok ugyanúgy zajlanak. Szinte az összes építőanyag elágazó szilárd anyagú hálóból készül, és a köztük lévő tér levegővel van kitöltve. Így egy sűrű és szilárd anyag szolgál majd a hő fő vezetőjeként, de a szerkezet bonyolultsága miatt a hő terjedésének útja nagyobb lesz, mint a keresztmetszet. Tehát a második tényező, amely meghatározza a hőellenállást, az, hogy minden réteg heterogén és egész épület burkolattal rendelkezik.
A harmadik tényező, amely befolyásolja a hővezető képességet, az, amit úgy hívunk, hogy a nedvesség felhalmozódik a pórusokban.A víz hőellenállása 25-szer kisebb, mint a levegőé, és ha kitölti a pórusokat, és általában az anyag hővezető képessége még magasabb lesz, mintha egyáltalán nem lennének pórusok. Amikor a víz megfagy, a helyzet még rosszabbá válik - a hővezető képesség akár 80-szorosára is növekedhet, és a nedvesség forrása általában a helyiségben lévő levegő és a csapadék. Tehát a jelenség leküzdésének három fő módja a külső falak vízszigetelése, a gőzvédelem használata és a nedvesség felhalmozódásának kiszámítása, amelyet párhuzamosan kell elvégezni a hőveszteség előrejelzésével.
Differenciált elszámolási rendszerek
Az épület hőveszteségének megállapításához a legegyszerűbb módszer a hőáram értékeinek teljes összegzése lenne azokon a szerkezeteken keresztül, amelyekkel az épületet felszerelni fogják. Ez a módszer teljes mértékben figyelembe veszi a különböző anyagok szerkezetének különbségét, valamint az azokon átáramló hőáramlás sajátosságait, valamint az egyetlen sík egymáshoz való csatlakozásának csomópontjait. A ház hőveszteségének kiszámításának ilyen megközelítése nagymértékben leegyszerűsíti a feladatot, mivel a burkoló típusú különböző szerkezetek jelentősen eltérhetnek a hővédelmi rendszerek kialakításánál. kiderül, hogy egy külön tanulmány segítségével könnyebben meghatározható a hőveszteség mértéke,
mert erre különféle számítási módszerek léteznek:
- A falak esetében a hőszivárgás mértéke megegyezik a teljes területtel, amelyet meg kell szorozni a hőmérséklet-különbség és az ellenállás arányával. Ebben az esetben figyelembe kell venni a fal orientációját a sarkalatos pontokig, hogy figyelembe vegyék a nappali felmelegedést, valamint az épület típusú szerkezetek átfúvását.
- Az átfedés esetében a módszer ugyanaz, de figyelembe veszik a tetőtér tér jelenlétét és a használati módot. Még szobahőmérsékletre is 4 fokkal magasabb értéket alkalmazhat, és a számított páratartalom is 5-10% -kal magasabb lesz.
- A padlón átmenő hőveszteségeket zonálisnak tekintik, és leírják az öveket a szerkezet teljes kerületén. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a padló alatti talaj hőmérséklete az épület közepe közelében sokkal magasabb, mint az a rész, ahol az alapozás áll.
- Az üvegezésen átáramló hőáramot az ablakkeretek útlevéladatai határozzák meg, és figyelembe kell vennie az ablakok falhoz való illesztésének típusát, valamint a lejtők mélységét is.
Ezután térjünk át a számítási példára.
Példa hőveszteség-számításokra
A számítási példa bemutatása előtt még egy kérdésre kell választ adni - hogyan lehet helyesen kiszámítani a nagy számú réteggel rendelkező komplex szerkezetek termikus típusának integrálellenállását? Manuálisan is lehetséges, szerencsére a modern kivitelezésben nem sokféle teherhordó alapot és szigetelő rendszert használnak. De nagyon nehéz figyelembe venni a dekoratív kivitel, a homlokzat és a belső vakolat jelenlétét, valamint az összes átmeneti folyamat és egyéb tényezők hatását, és jobb automatizált számításokat használni. Az ilyen feladatokhoz az egyik legjobb hálózati típusú erőforrás a smаrtsalс.ru lesz, amely az éghajlati viszonyoktól függően harmatpont eltolódási diagramot is készít.
Vegyünk például egy tetszőleges szerkezetet. Ez egy szabályos téglalap alakú egyemeletes ház lesz, amelynek mérete 8 * 10 méter, a mennyezet magassága pedig 3 méter. A házban hézag nélküli rönkökön lévő deszkákkal ellátott alapozóra szigetelt padlót készítettek, és a padló magassága 0,15 méterrel magasabb, mint a helyszínen található területrendezési jel. A falanyagok 0,42 méter vastag salakmonolitok lesznek, belső mész-cement vakolattal, legfeljebb 3 cm vastagsággal, és külső salak-cement vakolat keverék "bundával", amelynek vastagsága legfeljebb 5 cm. Az üvegezés teljes területe 9,5 négyzetméter, és egy kétkamrás üvegcsomagolás hőtakarékos profilban, átlagos hőellenállása 0,32 m2 * C / W. Az átfedést fagerendákon végzik - alulról az övsömör mentén vakolják, salakkal töltik meg, a tetején pedig agyag esztrich borítja, a mennyezet felett hideg padlás található.A hőveszteség kiszámításának feladata a falfelületek hővédő rendszerének kialakítása lesz.
Falak
A terepre vonatkozó adatokat, valamint a falakhoz használt rétegek vastagságát és anyagait a fent említett szolgáltatáson alkalmazva ki kell töltenie a megfelelő mezőket. A számítás eredményei szerint a hőátadási ellenállás 1,11 m2 * C / W, a falakon átmenő hőáram pedig 18 W minden négyzetméterre. A teljes falfelület (az üvegezés nélkül) 102 négyzetméter, a falakon átmenő teljes hőveszteség 1,92 kWh. Ebben az esetben az ablakokon keresztüli hőveszteség 1 kW lesz.
Tető és födém
A ház tetőtéri padlóján keresztüli hőveszteségének kiszámítására szolgáló képletet online számológépben lehet elvégezni, kiválasztva a kerítésszerkezetek kívánt típusát. Ennek eredményeként a hőátadás átfedő ellenállása 0,6 m2 * C / W, a hőveszteség pedig 31 W négyzetméterenként, vagyis 2,6 kW a kerítésszerkezet teljes területétől. Ennek eredményeként a teljes hőveszteség 7 kW * h-ként lesz kiszámítva. Az építési típusú építmények alacsony színvonala esetén a mutató nyilvánvalóan sokkal alacsonyabb, mint a jelenlegi.
Valójában a számítás idealizált, és nem veszi figyelembe a speciális együtthatókat, például a szellőzési sebességet, amely a konvekciós típusú hőcsere alkotóeleme, valamint a bejárati ajtókon és a szellőzésen keresztüli veszteségeket. Valójában a rossz minőségű ablakok telepítése, a védelem hiánya a tető Mauerlat tetejénél és a falak szörnyű vízszigetelése az alaptól kezdve a valós hőveszteség 2-3-szor nagyobb lehet, mint a számított azok. Pedig még az alapvető hőmérnöki tanulmányok is segítenek meghatározni, hogy a ház szerkezete megfelel-e az egészségügyi előírásoknak.
https://youtu.be/XwMK8n_723Q
Hőveszteség a csatornán keresztül
A fűtési szezonban a házba bejutó víz meglehetősen hideg, például + 7 ° C-os átlagos hőmérséklettel rendelkezik. Vízmelegítésre van szükség, ha a lakók mosogatnak és fürdenek. Ezenkívül a vizet részben felmelegítik a WC-tartályban lévő környezeti levegőből. A víz által befogadott hőt a lefolyóba öblítik.
Tegyük fel, hogy egy házban egy család havonta 15 m3 vizet fogyaszt. A víz fajlagos hőteljesítménye 4,183 kJ / (kg × ° C). A víz sűrűsége 1000 kg / m3. Tegyük fel, hogy a házba bejutó vizet átlagosan + 30 ° C-ra melegítik, azaz. hőmérséklet-különbség 23 ° C
Ennek megfelelően havonta a csatornán keresztüli hőveszteség:
1000 kg / m3 × 15 m3 × 23 ° C × 4,183 kJ / (kg × ° C) = 1443135 kJ
1443135 kJ = 400,87 kWh
A fűtési időszak 7 hónapja alatt a lakók a csatornába öntenek:
7 × 400,87 kWh = 2806,09 kWh
