Beregning av varmetap hjemme - vi anser oss selv som riktig!

Huset mister varme gjennom de omsluttende konstruksjonene (vegger, vinduer, tak, fundament), ventilasjon og drenering. De viktigste varmetapene går gjennom de omsluttende konstruksjonene - 60–90% av alle varmetap.

Beregningen av varmetapet hjemme er i det minste nødvendig for å velge riktig kjele. Du kan også estimere hvor mye penger som skal brukes på oppvarming i det planlagte huset. Her er et eksempel på beregning av en gasskjele og en elektrisk. Det er også mulig, takket være beregningene, å analysere den økonomiske effektiviteten til isolasjonen, dvs. for å forstå om kostnadene ved å installere isolasjon vil lønne seg med drivstofføkonomi i løpet av isolasjonens levetid.

Varmetap gjennom lukkede strukturer

Jeg vil gi et eksempel på beregning for ytterveggene til et to-etasjes hus.

Det er klart at været i løpet av oppvarmingsperioden er annerledes, dvs. temperaturforskjellen endres hele tiden. Derfor, for å beregne varmetapet for hele oppvarmingsperioden, må du multiplisere i trinn 4 med den gjennomsnittlige temperaturforskjellen for alle dager i oppvarmingsperioden.
For eksempel var den gjennomsnittlige temperaturforskjellen i rommet og ute i 7 måneder av oppvarmingsperioden 28 grader, noe som betyr varmetap gjennom veggene i løpet av disse 7 månedene i kilowatt-timer:

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

Tallet er ganske håndgripelig. For eksempel, hvis oppvarmingen var elektrisk, kan du beregne hvor mye penger du ville brukt på oppvarming ved å multiplisere det resulterende tallet med kostnaden for kWh. Du kan beregne hvor mye penger som ble brukt på oppvarming med gass ved å beregne kostnaden for kWh energi fra en gasskjele. For å gjøre dette må du vite kostnadene for gass, forbrenningsvarmen til gassen og effektiviteten til kjelen.

Forresten, i den siste beregningen, i stedet for den gjennomsnittlige temperaturforskjellen, antall måneder og dager (men ikke timer, forlater vi klokken), var det mulig å bruke graddagen for oppvarmingsperioden - GSOP, noen informasjon om GSOP er her. Du kan finne den allerede beregnede GSOP for forskjellige byer i Russland og multiplisere varmetapet fra en kvadratmeter med veggområdet, med disse GSOP og etter 24 timer, etter å ha mottatt varmetap i kW * t.

På samme måte som vegger, må du beregne verdiene for varmetap for vinduer, inngangsdør, tak, fundament. Legg deretter alt sammen, så får du verdien av varmetap gjennom alle de omsluttende konstruksjonene.For vinduer er det forresten ikke nødvendig å finne ut av tykkelsen og varmeledningsevnen, vanligvis er det allerede en ferdig motstand mot varmeoverføring av en glassenhet beregnet av produsenten. For gulvet (i tilfelle et platefundament) vil temperaturforskjellen ikke være for stor, jorda under huset er ikke så kald som uteluften.

Metoder for å vurdere varmetap hjemme

De omtrentlige stedene for lekkasjer bestemmes ved å ta et termografisk kart ved hjelp av spesialutstyr. Det kan gjøres en beregning for en eksisterende bygning og et nytt hus. Fagpersoner bruker komplekse beregningsmetoder som tar hensyn til funksjonene til konveksjonsoppvarming og andre faktorer. Som regel er det ganske nok å bruke en forenklet kalkulator for varmetap på et spesialisert nettsted.

Typiske beregningsmetoder:

• etter gjennomsnittsverdier for en bestemt region;
• summering av varmetap fra hovedelementene (vegger, gulv, tak) med tillegg av data på dør- og vindusblokker, ventilasjon;
• beregning av parametrene i hvert rom.

Varmetap gjennom ventilasjon

Det omtrentlige volumet av tilgjengelig luft i huset (jeg tar ikke hensyn til volumet på innvendige vegger og møbler):

10 m х 10 m х 7 m = 700 m3

Lufttetthet ved en temperatur på + 20 ° C 1,2047 kg / m3. Spesifikk varmekapasitet for luft 1,005 kJ / (kg × ° C). Luftmasse i huset:

700 m3 × 1,2047 kg / m3 = 843,29 kg

La oss si at all luften i huset endres 5 ganger om dagen (dette er et omtrentlig antall). Med en gjennomsnittlig forskjell mellom interne og eksterne temperaturer på 28 ° C for hele oppvarmingsperioden, vil varmeenergi brukes i gjennomsnitt per dag for å varme opp den innkommende kalde luften:

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. i løpet av fyringssesongen, med en femdoblet luftutskiftning, vil huset gjennom ventilasjon i gjennomsnitt miste 32,96 kWh varmeenergi per dag. I 7 måneder av oppvarmingsperioden vil energitap være:

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

Faktorer som påvirker varmetapet

Termiske prosesser korrelerer perfekt med elektriske - temperaturforskjellen vil fungere som spenning, og varmestrømmen kan betraktes som en strømkraft, og til og med et begrep trenger ikke å bli oppfunnet for motstand. Konseptet med den minste motstanden, som vises i termisk konstruksjon som kuldebroer, er også fullt ut gyldig. Hvis vi vurderer et vilkårlig materiale i seksjon, er det nok å bare sette varmestrømningsbanen både på makronivå og på mikronivå. I rollen som den første modellen vil vi ta en betongvegg, der av teknologisk nødvendighet gjennom fester er laget med stålstenger med en vilkårlig seksjon.

Stål er i stand til å lede varmen litt bedre enn betong, og det kan derfor skilles mellom tre hovedvarmestrømmer:

• 
  Gjennom betongen.

• Gjennom stenger av stål.
• Fra resten av stengene til betongen.

Den siste varmestrømningsmodellen er den mest interessante. Siden stålstangen varmes opp raskere, er det en temperaturforskjell mellom materialene nærmere utsiden av veggene. Dermed er stål ikke bare i stand til å "pumpe" varmen utover av seg selv, det vil også øke varmeledningsevnen til betongen ved siden av den. I et porøst medium foregår termiske prosesser på samme måte. Nesten alle byggematerialer er laget av en forgrenet bane av fast stoff, og rommet mellom dem er fylt med luft. Dermed vil et tett og solid materiale tjene som hovedleder for varme, men på grunn av kompleksiteten i strukturen vil banen langs hvilken varmen forplanter seg være større enn tverrsnittet. Så, den andre faktoren som bestemmer termisk motstand, er at hvert lag er heterogent og har en bygningskonvolutt som helhet.

Den tredje faktoren som påvirker varmeledningsevnen er det vi kaller opphopning av fuktighet i porene.Vann har en termisk motstand 25 ganger mindre enn luftens, og hvis det fyller porene, og generelt vil materialets varmeledningsevne bli enda høyere enn om det ikke var noen porer i det hele tatt. Når vannet fryser, vil situasjonen bli enda verre - varmeledningsevnen kan øke opptil 80 ganger, og fuktkilden er vanligvis luften inne i rommet og nedbør. Så de tre viktigste måtene å bekjempe dette fenomenet vil være vanntetting av utvendig vegg, bruk av dampbeskyttelse og beregning av fuktighet, som må gjøres parallelt med å forutsi varmetap.

Differensierte bosettingsordninger

Den enkleste metoden for å fastslå mengden av varmetap i en bygning ville være en fullstendig summering av varmestrømningsverdiene gjennom konstruksjonene som bygningen vil bli utstyrt med. Denne metoden tar fullt hensyn til forskjellen i strukturen til forskjellige materialer, så vel som spesifikasjonene til varmen strømmer gjennom dem, og også i nodene til krysset av et enkelt plan til et annet. En slik tilnærming til å beregne varmetapene i et hus vil i stor grad forenkle oppgaven, fordi forskjellige strukturer av inneslutningstypen kan variere betydelig i utformingen av termiske beskyttelsessystemer. det viser seg at med en egen studie vil det være lettere å bestemme mengden varmetap,

fordi det er forskjellige beregningsmetoder for dette:

1. For vegger vil mengden varmelekkasje være lik det totale arealet, som multipliseres med forholdet mellom temperaturforskjellen og motstanden. I dette tilfellet bør man ta hensyn til veggorienteringen til kardinalpunktene for å ta hensyn til oppvarmingen på dagtid, samt gjennomblåsning av bygningstypestrukturer.
2. For overlappingen er metoden den samme, men tilstedeværelsen av loftrommet og bruksmåten vil bli tatt i betraktning. Selv for romtemperatur kan du bruke en verdi 4 grader høyere, og den beregnede luftfuktigheten vil også være 5-10% høyere.
3. Varmetap gjennom gulvet betraktes som sonal, og beskriver beltene langs hele omkretsen av strukturen. Dette er på grunn av at temperaturen på bakken under gulvet er mye høyere nær sentrum av bygningen sammenlignet med den delen der fundamentet står.
4. Varmestrømmen gjennom glassene bestemmes av passdataene til vinduskarmene, og du bør også ta hensyn til typen av vindusflater mot veggen, samt bakkenes dybde.

Deretter, la oss gå videre til beregningseksemplet.

Eksempel på varmetapberegninger

Før du demonstrerer et beregningseksempel, bør ett spørsmål til besvares - hvordan beregner du den integrerte motstanden til en termisk type komplekse strukturer med et stort antall lag riktig? Det er mulig å gjøre dette manuelt, heldigvis, i moderne konstruksjon, brukes ikke mange typer bærende baser og isolasjonssystemer. Men det er veldig vanskelig å ta hensyn til tilstedeværelsen av dekorative overflater, fasade og interiørpuss, samt innflytelsen fra alle overgangsprosesser og andre faktorer, og det er bedre å bruke automatiserte beregninger. En av de beste nettverksressursene for slike oppgaver vil være smаrtsalс.ru, som i tillegg vil utarbeide et duggpunktskiftdiagram avhengig av klimaforhold.

La oss for eksempel ta en vilkårlig struktur. Det vil være et etasjes hus med en vanlig rektangulær form med en størrelse på 8 * 10 meter og en takhøyde på 3 meter. I huset ble det laget et uisolert gulv på en grunning med brett på tømmerstokker med luftspalter, og gulvhøyden er 0,15 meter høyere enn markplanplanen på stedet. Veggmaterialene vil være en slaggmonolit med en tykkelse på 0,42 meter med en innvendig kalk-sementpuss med en tykkelse på opptil 3 cm og en utvendig slagg-sementpussblanding "pelsbelegg" med en tykkelse på opptil 5 cm. Det totale glassarealet er 9,5 kvadratmeter, og en to-kammer glasspakke i en termisk besparende profil med en gjennomsnittlig termisk motstand på 0,32 m2 * C / W. Overlappingen er laget på trebjelker - nedenfra blir den pusset langs helvetesild, fylt med slagg og dekket med leiremasse på toppen, over taket er det et kaldt loft.Oppgaven med å beregne varmetap vil være dannelsen av et varmeskjermingssystem av veggflater.

Vegger

Ved å bruke dataene om terrenget, samt tykkelsen og materialene til lagene som ble brukt til veggene, på tjenesten nevnt ovenfor, bør du fylle ut de aktuelle feltene. Ifølge resultatene av beregningen viser varmeoverføringsmotstanden seg å være 1,11 m2 * C / W, og varmestrømmen gjennom veggene er 18 W for alle kvadratmeter. Med et totalt veggareal (unntatt vinduer) på 102 kvadratmeter, er det totale varmetapet gjennom veggene 1,92 kWh. I dette tilfellet vil varmetap gjennom vinduene være 1 kW.

Tak og plate

Formelen for å beregne varmetapet til et hus gjennom loftet kan gjøres i en online kalkulator, og velger ønsket type gjerdestrukturer. Som et resultat er den overlappende motstanden til varmeoverføringen 0,6 m2 * C / W, og varmetapet er 31 W per kvadratmeter, det vil si 2,6 kW fra hele området av gjerdestrukturen. Resultatet blir det totale varmetapet beregnet til 7 kW * t. Med lav kvalitet på konstruksjonstypekonstruksjoner er indikatoren åpenbart mye mindre enn den nåværende.

Faktisk er beregningen idealisert, og den tar ikke hensyn til spesielle koeffisienter, for eksempel ventilasjonshastigheten, som er en komponent i konveksjonstypen, samt tap gjennom inngangsdørene og ventilasjonen. På grunn av installasjonen av vinduer av lav kvalitet, den manglende beskyttelsen mot taket til Mauerlat og den forferdelige vanntetting av veggene fra fundamentet, kan reelle varmetap være 2-3 ganger høyere enn den beregnede de. Og likevel, til og med grunnleggende varmeingeniørstudier vil bidra til å avgjøre om husets strukturer vil oppfylle hygienestandarder.

https://youtu.be/XwMK8n_723Q

Varmetap gjennom kloakken

I løpet av fyringssesongen er vannet som kommer inn i huset ganske kaldt, for eksempel har det en gjennomsnittstemperatur på + 7 ° C. Vannoppvarming er nødvendig når beboerne vasker opp og tar bad. Vannet blir også delvis oppvarmet fra den omgivende luften i toalettbrønnen. All varmen mottatt av vannet skylles ned i avløpet.

La oss si at en familie i et hus bruker 15 m3 vann per måned. Den spesifikke varmekapasiteten til vann er 4,183 kJ / (kg × ° C). Tettheten av vann er 1000 kg / m3. La oss si at i gjennomsnitt oppvarmes vannet som kommer inn i huset til + 30 ° C, dvs. temperaturforskjell 23 ° C.

Følgelig vil varmetapet gjennom kloakken per måned være:

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

1443135 kJ = 400,87 kWh

I syv måneder av oppvarmingsperioden helles beboerne i kloakken:

7 × 400,87 kWh = 2806,09 kWh