Pengiraan kehilangan haba di rumah - kita menganggap diri kita betul!

Rumah ini kehilangan haba melalui struktur penutup (dinding, tingkap, bumbung, pondasi), pengudaraan dan pembentungan. Kerugian haba utama melalui struktur penutup - 60-90% daripada semua kehilangan haba.

Pengiraan kehilangan haba di rumah diperlukan, sekurang-kurangnya, untuk memilih dandang yang tepat. Anda juga dapat menganggarkan berapa banyak wang yang akan dibelanjakan untuk pemanasan di rumah yang dirancang. Berikut adalah contoh pengiraan untuk dandang gas dan alat elektrik. Berkat pengiraannya, adalah mungkin untuk menganalisis kecekapan kewangan penebat, iaitu untuk mengetahui sama ada kos pemasangan penebat akan berbayar dengan penjimatan bahan bakar sepanjang hayat penebat.

Kehilangan haba melalui struktur penutup

Saya akan memberikan contoh pengiraan untuk dinding luar rumah dua tingkat.

Jelas bahawa dalam tempoh pemanasan cuaca berbeza, iaitu perbezaan suhu berubah sepanjang masa. Oleh itu, untuk mengira kehilangan haba untuk keseluruhan tempoh pemanasan, anda perlu membiak pada langkah 4 dengan perbezaan suhu purata untuk semua hari tempoh pemanasan.
Sebagai contoh, selama 7 bulan tempoh pemanasan, perbezaan suhu rata-rata di dalam bilik dan di luar adalah 28 darjah, yang bermaksud kehilangan haba melalui dinding selama 7 bulan ini dalam kilowatt-jam:

0,32 W / m2 × ° C × 240 m2 × 28 ° C × 7 bulan × 30 hari × 24 jam = 10838016 W × h = 10838 kW × j

Bilangannya agak ketara. Sebagai contoh, jika pemanasan itu elektrik, anda boleh mengira berapa banyak wang yang akan dibelanjakan untuk pemanasan dengan mengalikan jumlah yang dihasilkan dengan kos kWh. Anda boleh mengira berapa banyak wang yang dibelanjakan untuk pemanasan dengan gas dengan mengira kos kWh tenaga dari dandang gas. Untuk melakukan ini, anda perlu mengetahui kos gas, kepanasan pembakaran gas dan kecekapan dandang.

Ngomong-ngomong, dalam pengiraan terakhir, bukannya perbezaan suhu rata-rata, bilangan bulan dan hari (tetapi bukan jam, kita tinggalkan jam), adalah mungkin untuk menggunakan darjah hari tempoh pemanasan - GSOP, beberapa maklumat mengenai GSOP ada di sini. Anda dapat mencari GSOP yang sudah dikira untuk bandar-bandar Rusia yang berlainan dan mengalikan kehilangan haba dari satu meter persegi dengan luas tembok, dengan GSOP ini dan dengan 24 jam, setelah mengalami kehilangan haba dalam kW * h.

Begitu juga dengan dinding, anda perlu mengira nilai kehilangan haba untuk tingkap, pintu depan, bumbung, pondasi. Kemudian tambahkan semuanya dan anda mendapat nilai kehilangan haba melalui semua struktur penutup.Untuk tingkap, omong-omong, tidak perlu mengetahui ketebalan dan kekonduksian terma, biasanya sudah ada ketahanan siap pakai untuk pemindahan haba unit kaca yang dikira oleh pengilang. Untuk lantai (dalam kes slab foundation), perbezaan suhu tidak akan terlalu besar, tanah di bawah rumah tidak sejuk seperti udara luar.

Kaedah untuk menilai kehilangan haba di rumah

Tempat kebocoran anggaran ditentukan dengan mengambil peta termografi menggunakan peralatan khusus. Pengiraan dapat dibuat untuk bangunan yang ada dan rumah baru. Profesional menggunakan kaedah pengiraan yang kompleks dengan mengambil kira ciri pemanasan perolakan dan faktor lain. Sebagai peraturan, cukup banyak menggunakan kalkulator kehilangan haba yang dipermudahkan di laman web dalam talian khusus.

Kaedah pengiraan biasa:

• dengan nilai rata-rata untuk wilayah tertentu;
• penjumlahan kehilangan haba unsur-unsur utama (dinding, lantai, bumbung) dengan penambahan data pada blok pintu dan tingkap, pengudaraan;
• pengiraan parameter setiap bilik.

Kehilangan haba melalui pengudaraan

Kira-kira jumlah udara yang ada di rumah (saya tidak mengambil kira jumlah dinding dan perabot dalaman):

10 m х 10 m х 7 m = 700 m3

Ketumpatan udara pada suhu + 20 ° C 1.2047 kg / m3. Kapasiti haba udara khas 1.005 kJ / (kg × ° C). Jisim udara di dalam rumah:

700 m3 × 1,2047 kg / m3 = 843,29 kg

Katakan semua udara di rumah berubah 5 kali sehari (ini adalah jumlah anggaran). Dengan perbezaan purata antara suhu dalaman dan luaran 28 ° C untuk keseluruhan tempoh pemanasan, tenaga haba akan digunakan secara purata setiap hari untuk memanaskan udara sejuk yang masuk:

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)

Mereka. semasa musim pemanasan, dengan penggantian udara lima kali ganda, rumah melalui pengudaraan akan kehilangan purata 32.96 kWh tenaga haba setiap hari. Selama 7 bulan tempoh pemanasan, kerugian tenaga adalah:

7 x 30 x 32.96 kWh = 6921.6 kWj

Faktor yang mempengaruhi kehilangan haba

Proses jenis termal berkorelasi sempurna dengan proses elektrik - perbezaan suhu akan bertindak sebagai voltan, dan fluks haba boleh dianggap sebagai daya arus, dan bahkan istilah tidak perlu diciptakan untuk rintangan. Konsep rintangan paling sedikit, yang muncul dalam kejuruteraan terma sebagai jambatan sejuk, juga berlaku sepenuhnya. Sekiranya kita mempertimbangkan bahan sewenang-wenang dalam satu bahagian, cukup dengan menetapkan jalan aliran panas baik di peringkat makro dan di peringkat mikro. Dalam peranan model pertama, kita akan mengambil dinding konkrit, di mana, kerana keperluan teknologi, melalui pengancing dibuat dengan batang keluli dengan bahagian sewenang-wenangnya.

Keluli mampu mengalirkan haba sedikit lebih baik daripada konkrit, dan oleh itu 3 aliran haba utama dapat dibezakan:

• 
  Melalui konkrit.

• Melalui batang keluli.
• Dari sisa rod ke konkrit.

Model aliran haba terakhir adalah yang paling menarik. Oleh kerana batang keluli memanas dengan lebih cepat, terdapat perbezaan suhu antara bahan yang lebih dekat dengan bahagian luar dinding. Oleh itu, keluli bukan sahaja dapat "mengepam" haba ke luar dengan sendirinya, ia juga akan meningkatkan kekonduksian haba konkrit yang berdekatan dengannya. Dalam medium berliang, proses termal berjalan dengan cara yang sama. Hampir semua bahan binaan dibuat dari jaring bercabang dari bahan pepejal, dan ruang di antara mereka dipenuhi dengan udara. Oleh itu, bahan padat dan padat akan berfungsi sebagai konduktor utama haba, tetapi kerana kerumitan struktur, jalan di mana haba menyebarkan akan lebih besar daripada keratan rentas. Jadi, faktor kedua yang menentukan rintangan haba adalah bahawa setiap lapisan adalah heterogen dan mempunyai sampul bangunan secara keseluruhan.

Faktor ketiga yang mempengaruhi kekonduksian terma adalah apa yang kita sebut sebagai pengumpulan kelembapan di dalam liang.Air mempunyai ketahanan haba 25 kali lebih sedikit daripada udara, dan jika mengisi liang, dan secara amnya, kekonduksian termal bahan akan menjadi lebih tinggi daripada jika tidak ada liang sama sekali. Apabila air membeku, keadaan akan menjadi lebih buruk - kekonduksian terma dapat meningkat hingga 80 kali, dan sumber kelembapan biasanya udara di dalam bilik dan curah hujan. Jadi, tiga cara utama untuk memerangi fenomena ini adalah kalis air dinding luaran, penggunaan perlindungan wap dan pengiraan pengumpulan kelembapan, yang mesti dilakukan selari dengan meramalkan kehilangan haba.

Skim penyelesaian berbeza

Kaedah termudah untuk menentukan jumlah kehilangan haba di sebuah bangunan adalah penjumlahan lengkap dari nilai fluks haba melalui struktur yang akan dilengkapi dengan bangunan. Kaedah ini mengambil kira perbezaan struktur bahan yang berbeza, serta spesifik aliran haba yang melaluinya, dan juga pada simpang simpang satu satah ke yang lain. Pendekatan ini untuk mengira kehilangan haba sebuah rumah akan sangat memudahkan tugasnya, kerana struktur jenis penutup yang berlainan dapat berbeza dengan ketara dalam reka bentuk sistem perlindungan termal. ternyata dengan kajian yang terpisah, akan lebih mudah untuk menentukan jumlah kehilangan haba,

kerana terdapat kaedah pengiraan yang berbeza untuk ini:

1. Untuk dinding, jumlah kebocoran haba akan sama dengan jumlah kawasan, yang dikalikan dengan nisbah perbezaan suhu dengan rintangan. Dalam kes ini, seseorang harus mengambil kira orientasi dinding ke titik kardinal untuk mengambil kira pemanasan pada waktu siang, serta ledakan struktur jenis bangunan.
2. Untuk pertindihan, kaedahnya sama, tetapi kehadiran ruang loteng dan mod penggunaan akan diambil kira. Walaupun untuk suhu bilik, anda boleh menggunakan nilai 4 darjah lebih tinggi, dan kelembapan yang dikira juga akan 5-10% lebih tinggi.
3. Kerugian haba melalui lantai dianggap zonal, dan menggambarkan tali pinggang sepanjang keseluruhan perimeter struktur. Ini disebabkan oleh fakta bahawa suhu tanah di bawah lantai jauh lebih tinggi berhampiran pusat bangunan berbanding bahagian di mana pondasi berdiri.
4. Aliran panas melalui kaca ditentukan oleh data pasport bingkai tingkap, dan anda juga harus mempertimbangkan jenis penyangga tingkap ke dinding, serta kedalaman lereng.

Seterusnya, mari kita beralih ke contoh pengiraan.

Contoh pengiraan kehilangan haba

Sebelum menunjukkan contoh pengiraan, satu soalan lagi harus dijawab - bagaimana cara mengira rintangan integral struktur terma jenis kompleks dengan sebilangan besar lapisan? Adalah mungkin untuk melakukan ini secara manual, untungnya, dalam pembinaan moden, tidak banyak jenis asas penahan beban dan sistem penebat digunakan. Tetapi sangat sukar untuk mempertimbangkan kehadiran kemasan hiasan, fasad dan plaster dalaman, serta pengaruh semua proses peralihan dan faktor lain, dan lebih baik menggunakan pengiraan automatik. Salah satu sumber jenis rangkaian terbaik untuk tugas-tugas tersebut adalah smаrtsalс.ru, yang juga akan menyusun gambarajah peralihan titik embun bergantung pada keadaan iklim.

Sebagai contoh, mari kita ambil struktur sewenang-wenangnya. Ia akan menjadi rumah satu tingkat berbentuk segi empat biasa dengan ukuran 8 * 10 meter dan ketinggian siling 3 meter. Di rumah itu, lantai yang tidak berisolasi dibuat pada primer dengan papan di kayu balak dengan celah udara, dan ketinggian lantai adalah 0.15 meter lebih tinggi daripada tanda perancangan tanah di lokasi. Bahan dinding akan menjadi monolit slag dengan ketebalan 0,42 meter dengan plaster simen kapur dalaman dengan ketebalan hingga 3 cm dan campuran plaster slag-simen luaran "lapisan bulu" dengan ketebalan hingga 5 cm. Luas permukaan kaca adalah 9.5 meter persegi, dan bungkusan kaca dua ruang dalam profil penjimatan haba dengan rintangan terma purata 0.32 m2 * C / W. Pertindihan dibuat pada balok kayu - dari bawahnya akan ditampal di sepanjang papan serpih, diisi dengan terak dan ditutup dengan lapisan tanah liat di atas, di atas siling terdapat loteng dingin.Tugas mengira kehilangan haba adalah pembentukan sistem pelindung haba permukaan dinding.

Dinding

Dengan menggunakan data mengenai medan, serta ketebalan dan bahan lapisan yang digunakan untuk dinding, pada perkhidmatan yang disebutkan di atas, anda harus mengisi bidang yang sesuai. Menurut hasil perhitungan, rintangan pemindahan haba berubah menjadi 1,11 m2 * C / W, dan fluks haba melalui dinding adalah 18 W untuk semua meter persegi. Dengan keluasan dinding (tidak termasuk kaca) 102 meter persegi, jumlah kehilangan haba melalui dinding adalah 1.92 kW / j. Dalam kes ini, kehilangan haba melalui tingkap akan menjadi 1 kW.

Bumbung dan papak

Rumus untuk mengira kehilangan haba rumah melalui lantai loteng boleh dilakukan dalam kalkulator dalam talian, memilih jenis struktur pagar yang diperlukan. Akibatnya, rintangan tumpang tindih pemindahan haba adalah 0.6 m2 * C / W, dan kehilangan haba adalah 31 W per meter persegi, iaitu 2.6 kW dari seluruh kawasan struktur pagar. Hasilnya adalah jumlah kehilangan haba yang dikira sebagai 7 kW * j. Dengan kualiti struktur jenis pembinaan yang rendah, indikatornya jelas jauh lebih rendah daripada yang ada sekarang.

Sebenarnya, pengiraannya ideal, dan tidak mengambil kira pekali khusus, misalnya, kadar pengudaraan, yang merupakan komponen pertukaran haba jenis perolakan, serta kerugian melalui pintu masuk dan pengudaraan. Sebenarnya, kerana pemasangan tingkap berkualiti rendah, kurangnya perlindungan di atas bumbung hingga ke Mauerlat dan kalis air yang teruk dari dinding dari pondasi, kehilangan haba sebenar dapat 2-3 kali lebih tinggi daripada yang dikira yang. Namun, walaupun kajian kejuruteraan haba asas akan membantu menentukan sama ada struktur kediaman akan mematuhi standard kebersihan.

https://youtu.be/XwMK8n_723Q

Kehilangan haba melalui pembetung

Semasa tempoh pemanasan, air yang memasuki rumah agak sejuk, misalnya, suhu rata-rata + 7 ° C. Pemanasan air diperlukan semasa penduduk mencuci pinggan mangkuk dan mandi. Juga, air dari udara ambien di dalam tabung tandas dipanaskan sebahagiannya. Semua haba yang diterima oleh air disalirkan ke longkang.

Katakan bahawa sebuah keluarga di sebuah rumah menggunakan 15 m3 air setiap bulan. Kapasiti haba tentu air ialah 4.183 kJ / (kg × ° C). Ketumpatan air adalah 1000 kg / m3. Katakan bahawa rata-rata air yang memasuki rumah dipanaskan hingga + 30 ° C, iaitu perbezaan suhu 23 ° C.

Oleh itu, setiap bulan kehilangan haba melalui pembetung adalah:

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

1443135 kJ = 400.87 kWj

Selama 7 bulan tempoh pemanasan, penduduk mencurahkan ke dalam pembetung:

7 × 400.87 kWh = 2806.09 kWj