Siltuma zudumu aprēķins mājās - mēs uzskatām sevi pareizi!

Māja zaudē siltumu caur norobežojošajām konstrukcijām (sienām, logiem, jumtu, pamatu), ventilāciju un kanalizāciju. Galvenie siltuma zudumi iet caur norobežojošajām konstrukcijām - 60–90% no visiem siltuma zudumiem.

Lai aprēķinātu pareizo katlu, ir nepieciešams aprēķināt siltuma zudumus mājās. Jūs varat arī novērtēt, cik daudz naudas tiks tērēts apkurei plānotajā mājā. Šeit ir piemērs aprēķinam par gāzes katlu un elektrisko. Pateicoties aprēķiniem, ir iespējams arī analizēt izolācijas finansiālo efektivitāti, t.i. lai saprastu, vai izolācijas uzstādīšanas izmaksas atmaksāsies ar degvielas ekonomiju visā izolācijas darbības laikā.

Siltuma zudumi caur norobežojošām konstrukcijām

Es sniegšu divstāvu mājas ārsienu aprēķina piemēru.

Ir skaidrs, ka apkures periodā laika apstākļi ir atšķirīgi, t.i. temperatūras starpība visu laiku mainās. Tāpēc, lai aprēķinātu siltuma zudumus visam apkures periodam, jums 4. solī jāreizina ar vidējo temperatūras starpību visām apkures perioda dienām.
Piemēram, apkures perioda 7 mēnešu laikā vidējā temperatūras starpība telpā un ārpus tās bija 28 grādi, kas nozīmē siltuma zudumus caur sienām šajos 7 mēnešos kilovatstundās:

0,32 W / m2 × ° C × 240 m2 × 28 ° C × 7 mēneši × 30 dienas × 24 h = 10838016 W × h = 10838 kW × h

Skaitlis ir diezgan taustāms. Piemēram, ja apkure bija elektriska, tad jūs varat aprēķināt, cik daudz naudas tiktu tērēts apkurei, reizinot iegūto skaitli ar kWh izmaksām. Jūs varat aprēķināt, cik daudz naudas iztērēja apkurei ar gāzi, aprēķinot kWh enerģijas izmaksas no gāzes katla. Lai to izdarītu, jums jāzina gāzes izmaksas, gāzes sadegšanas siltums un katla efektivitāte.

Starp citu, pēdējā aprēķinā vidējās temperatūras starpības, mēnešu un dienu skaita (bet ne stundu, mēs atstājam pulksteni) vietā bija iespējams izmantot apkures perioda grādu dienu - GSOP, dažus informācija par GSOP ir šeit. Jūs varat atrast jau aprēķināto GSOP dažādām Krievijas pilsētām un reizināt siltuma zudumus no viena kvadrātmetra ar sienas laukumu, ar šo GSOP un ar 24 stundām, saņemot siltuma zudumus kW * h.

Tāpat kā sienām, jums jāaprēķina logu, ārdurvju, jumta, pamatu siltuma zudumu vērtības. Tad saskaitiet visu un iegūstiet siltuma zudumu vērtību caur visām norobežojošajām konstrukcijām.Logiem, starp citu, nebūs jānoskaidro biezums un siltuma vadītspēja, parasti jau ir gatava ražotāja aprēķināta stikla vienības izturība pret siltuma pārnesi. Grīdai (plātņu pamatnes gadījumā) temperatūras starpība nebūs pārāk liela, augsne zem mājas nav tik auksta kā ārējais gaiss.

Metodes siltuma zudumu novērtēšanai mājās

Aptuvenās noplūdes vietas tiek noteiktas, izmantojot termogrāfisko karti, izmantojot specializētu aprīkojumu. Aprēķinu var veikt esošai ēkai un jaunai mājai. Profesionāļi izmanto sarežģītas aprēķina metodes, ņemot vērā konvekcijas sildīšanas pazīmes un citus faktorus. Parasti ir pietiekami izmantot vienkāršotu siltuma zudumu kalkulatoru specializētā tiešsaistes vietnē.

Tipiskās aprēķina metodes:

• pēc vidējām vērtībām konkrētam reģionam;
• galveno elementu (sienu, grīdu, jumtu) siltuma zudumu summēšana, pievienojot datus par durvju un logu blokiem, ventilāciju;
• katras telpas parametru aprēķins.

Siltuma zudumi caur ventilāciju

Aptuvenais pieejamā gaisa daudzums mājā (es neņemu vērā iekšējo sienu un mēbeļu daudzumu):

10 m х 10 m х 7 m = 700 m3

Gaisa blīvums + 20 ° C temperatūrā 1,2047 kg / m3. Īpatnējā gaisa siltuma jauda 1,005 kJ / (kg × ° C). Gaisa masa mājā:

700 m3 × 1,2047 kg / m3 = 843,29 kg

Pieņemsim, ka viss gaiss mājā mainās 5 reizes dienā (tas ir aptuvens skaitlis). Ar vidējo iekšējās un ārējās temperatūras starpību 28 ° C visā apkures periodā ienākošā aukstā gaisa sildīšanai dienā tiks patērēta vidēji siltuma enerģija:

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)

Tie. apkures sezonā, pieckārtīgi nomainot gaisu, māja caur ventilāciju vidēji zaudēs 32,96 kWh siltumenerģijas dienā. Apkures perioda 7 mēnešus enerģijas zudumi būs:

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

Faktori, kas ietekmē siltuma zudumus

Termiskā tipa procesi lieliski korelē ar elektriskajiem - temperatūras starpība darbosies kā spriegums, un siltuma plūsmu var uzskatīt par strāvas spēku, un pat pretestībai nav jāizdomā termins. Arī mazākās pretestības jēdziens, kas siltumtehnikā parādās kā aukstuma tilti, ir pilnībā spēkā. Ja mēs uzskatām par patvaļīgu materiālu sadaļā, pietiek vienkārši iestatīt siltuma plūsmas ceļu gan makro, gan mikrolīmenī. Pirmā modeļa lomā mēs uzņemsim betona sienu, kurā tehnoloģiskas nepieciešamības dēļ caur stiprinājumiem tiek izgatavoti ar tērauda stieņiem ar patvaļīgu sekciju.

Tērauds spēj vadīt siltumu nedaudz labāk nekā betons, un tāpēc var atšķirt 3 galvenās siltuma plūsmas:

• 
  Caur betonu.

• Caur tērauda stieņiem.
• No pārējiem stieņiem līdz betonam.

Pēdējais siltuma plūsmas modelis ir visinteresantākais. Tā kā tērauda stienis uzsilst ātrāk, starp materiāliem, kas atrodas tuvāk sienu ārpusei, ir temperatūras starpība. Tādējādi tērauds spēj ne tikai pats "izsūknēt" siltumu uz āru, bet arī palielinās blakus esošā betona siltuma vadītspēju. Porainā vidē termiskie procesi notiek tāpat. Gandrīz visi celtniecības materiāli ir izgatavoti no sazarota cietās vielas auduma, un atstarpi starp tiem piepilda gaiss. Tādējādi blīvs un ciets materiāls kalpos kā galvenais siltuma vadītājs, taču struktūras sarežģītības dēļ ceļš, pa kuru siltums izplatās, būs lielāks par šķērsgriezumu. Tātad otrais faktors, kas nosaka siltuma pretestību, ir tas, ka katrs slānis ir neviendabīgs un tam kopumā ir ēkas apvalks.

Trešais faktors, kas ietekmē siltuma vadītspēju, ir tas, ko mēs saucam par mitruma uzkrāšanos porās.Ūdens siltuma pretestība ir 25 reizes mazāka nekā gaisa, un, ja tas aizpilda poras, un kopumā materiāla siltuma vadītspēja kļūs vēl lielāka nekā tad, ja poru vispār nebūtu. Ūdenim sasalstot, situācija kļūs vēl sliktāka - siltuma vadītspēja var palielināties līdz 80 reizēm, un mitruma avots parasti ir gaiss telpas iekšienē un nokrišņi. Tātad trīs galvenie veidi, kā apkarot šo parādību, būs ārējo sienu hidroizolācija, tvaika aizsardzības izmantošana un mitruma uzkrāšanās aprēķināšana, kas jāveic paralēli siltuma zudumu prognozēšanai.

Diferencētas norēķinu shēmas

Vienkāršākā metode siltuma zudumu apjoma noteikšanai ēkā būtu pilnīga siltuma plūsmas vērtību summēšana caur konstrukcijām, ar kurām ēka tiks aprīkota. Šī metode pilnībā ņem vērā dažādu materiālu struktūras atšķirību, kā arī siltuma plūsmas specifiku caur tiem, kā arī vienas plaknes savienojuma mezglos ar otru. Šī pieeja mājas siltuma zudumu aprēķināšanai ievērojami vienkāršos uzdevumu, jo dažādas norobežojošā tipa struktūras var ievērojami atšķirties siltuma aizsardzības sistēmu konstrukcijā. izrādās, ka ar atsevišķu pētījumu būs vieglāk noteikt siltuma zudumu apjomu,

jo tam ir dažādas aprēķina metodes:

1. Sienām siltuma noplūdes daudzums būs vienāds ar kopējo platību, kas reizināta ar temperatūras starpības un pretestības attiecību. Šajā gadījumā jāņem vērā sienas orientācija uz galvenajiem punktiem, lai ņemtu vērā dienas sasilšanu, kā arī ēkas tipa konstrukciju izpūšanu.
2. Pārklāšanās gadījumā metode ir vienāda, taču tiks ņemta vērā mansarda telpas klātbūtne un lietošanas veids. Pat istabas temperatūrai var piemērot vērtību par 4 grādiem, un aprēķinātais mitrums būs arī par 5-10% lielāks.
3. Siltuma zudumi caur grīdu tiek uzskatīti par zonāliem un apraksta jostas visā konstrukcijas perimetrā. Tas ir saistīts ar faktu, ka zemes temperatūra zem grīdas ir daudz augstāka netālu no ēkas centra, salīdzinot ar daļu, kurā atrodas pamats.
4. Siltuma plūsmu caur stiklojumu nosaka loga rāmju pases dati, un jums jāņem vērā arī logu balsta veids pie sienas, kā arī nogāžu dziļums.

Tālāk pārejam uz aprēķina piemēru.

Siltuma zudumu aprēķinu piemērs

Pirms demonstrēt aprēķina piemēru, jāatbild vēl uz vienu jautājumu - kā pareizi aprēķināt sarežģītas konstrukcijas ar lielu slāņu skaitu termiskā tipa integrālo pretestību? To ir iespējams izdarīt manuāli, par laimi, mūsdienu būvniecībā netiek izmantoti daudz nesošo pamatņu un izolācijas sistēmu veidi. Bet ir ļoti grūti ņemt vērā dekoratīvās apdares, fasādes un interjera apmetuma klātbūtni, kā arī visu pārejas procesu un citu faktoru ietekmi, un labāk ir izmantot automatizētus aprēķinus. Viens no labākajiem tīkla tipa resursiem šādiem uzdevumiem būs smаrtsalс.ru, kas papildus sastādīs rasas punkta nobīdes diagrammu atkarībā no klimata apstākļiem.

Piemēram, pieņemsim patvaļīgu struktūru. Tā būs regulāras taisnstūra formas vienstāvu māja, kuras izmērs ir 8 * 10 metri un griestu augstums ir 3 metri. Mājā neizolēta grīda tika izgatavota uz grunts ar dēļiem uz apaļkokiem ar gaisa spraugām, un grīdas augstums ir 0,15 metrus augstāks nekā zemes plānojuma atzīme uz vietas. Sienas materiāli būs izdedžu monolīts ar 0,42 metru biezumu ar iekšējo kaļķa-cementa apmetumu ar biezumu līdz 3 cm un ārējo izdedžu-cementa apmetuma maisījuma "kažoku" ar biezumu līdz 5 cm. Kopējā stiklojuma platība ir 9,5 kvadrātmetri, un divkameru stikla pakete siltuma taupīšanas profilā ar vidējo siltuma pretestību 0,32 m2 * C / W. Pārklāšanās tiek veikta uz koka sijām - no apakšas tā tiks apmesta gar jostas rozi, piepildīta ar izdedžiem un pārklāta ar māla klājumu virsū, virs griestiem ir auksts bēniņi.Siltuma zudumu aprēķināšanas uzdevums būs sienu virsmu siltuma pasargāšanas sistēmas izveidošana.

Sienas

Piemērojot datus par reljefu, kā arī sienām izmantoto slāņu biezumu un materiālus iepriekš minētajā pakalpojumā, jums jāaizpilda atbilstošie lauki. Saskaņā ar aprēķina rezultātiem siltuma pārneses pretestība izrādās 1,11 m2 * C / W, un siltuma plūsma caur sienām ir 18 W visiem kvadrātmetriem. Ar kopējo sienas laukumu (neskaitot stiklojumu) 102 kvadrātmetrus, kopējie siltuma zudumi caur sienām ir 1,92 kW / h. Šajā gadījumā siltuma zudumi caur logiem būs 1 kW.

Jumts un plātne

Formulu mājas siltuma zudumu aprēķināšanai caur mansarda grīdu var veikt tiešsaistes kalkulatorā, izvēloties nepieciešamo žogu konstrukciju veidu. Tā rezultātā siltuma pārneses pārklāšanās pretestība ir 0,6 m2 * C / W, un siltuma zudumi ir 31 W uz kvadrātmetru, tas ir, 2,6 kW no visas žoga konstrukcijas platības. Rezultāts būs kopējie siltuma zudumi, kas aprēķināti kā 7 kW * h. Ar zemu būvniecības konstrukciju kvalitāti rādītājs acīmredzami ir daudz mazāks nekā pašreizējais.

Faktiski aprēķins ir idealizēts, un tajā netiek ņemti vērā īpaši koeficienti, piemēram, ventilācijas ātrums, kas ir konvekcijas tipa siltuma apmaiņas sastāvdaļa, kā arī zaudējumi caur ieejas durvīm un ventilāciju. Patiesībā, pateicoties zemas kvalitātes logu uzstādīšanai, aizsardzības trūkumam pie jumta balsta uz Mauerlat un sienu briesmīgajai hidroizolācijai no pamatiem, reālie siltuma zudumi var būt 2-3 reizes lielāki nekā aprēķināti vieniem. Un tomēr pat siltumtehnikas pamatpētījumi palīdzēs noteikt, vai mājas konstrukcijas atbildīs sanitārajiem standartiem.

https://youtu.be/XwMK8n_723Q

Siltuma zudumi caur kanalizāciju

Apkures periodā ūdens, kas nonāk mājā, ir diezgan auksts, piemēram, tā vidējā temperatūra ir + 7 ° C. Ūdens sildīšana ir nepieciešama, kad iedzīvotāji mazgā traukus un mazgājas. Arī ūdens no apkārtējā gaisa tualetes tvertnē ir daļēji uzkarsēts. Viss siltums, ko saņem ūdens, tiek izvadīts kanalizācijā.

Pieņemsim, ka ģimene mājā mēnesī patērē 15 m3 ūdens. Ūdens īpatnējā siltuma jauda ir 4,183 kJ / (kg × ° C). Ūdens blīvums ir 1000 kg / m3. Pieņemsim, ka vidēji ūdens, kas nonāk mājā, tiek sasildīts līdz + 30 ° C, t.i. temperatūras starpība 23 ° C.

Attiecīgi mēnesī siltuma zudumi caur kanalizāciju būs:

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

1443135 kJ = 400,87 kWh

7 mēnešus apkures perioda laikā iedzīvotāji ielej kanalizācijā:

7 × 400,87 kWh = 2806,09 kWh