| ! | İstek, yorumlarda yorumlar, eklemeler yazın. | ! |
Ev, çevreleyen yapılar (duvarlar, pencereler, çatı, temel), havalandırma ve kanalizasyon yoluyla ısı kaybeder. Ana ısı kayıpları çevreleyen yapılardan geçer - tüm ısı kayıplarının% 60–90'ı.
En azından doğru kazanı seçmek için evde ısı kaybının hesaplanması gereklidir. Planlanan evde ısıtmaya ne kadar para harcanacağını da tahmin edebilirsiniz. İşte bir gaz kazanı ve bir elektrikli olan için bir örnek hesaplama. Hesaplamalar sayesinde yalıtımın finansal verimliliğini analiz etmek de mümkündür, örn. yalıtımın kurulum maliyetinin yalıtımın ömrü boyunca yakıt ekonomisi ile karşılayıp karşılamayacağını anlamak.
Kapalı yapılar yoluyla ısı kaybı
İki katlı bir evin dış duvarları için bir hesaplama örneği vereceğim.
| 1) Malzemenin kalınlığını ısıl iletkenlik katsayısına bölerek duvarın ısı transferine karşı direnci hesaplıyoruz. Örneğin, duvar 0,16 W / (m × ° C) termal iletkenlik katsayısına sahip 0,5 m kalınlığında ılık seramikten yapılmışsa, 0,5'i 0,16'ya böleriz: 0,5 m / 0,16 W / (m × ° C) = 3,125 m2 × ° C / W Yapı malzemelerinin ısıl iletkenlik katsayıları burada bulunabilir. |
| 2) Dış duvarların toplam alanını hesaplıyoruz. İşte kare bir evin basitleştirilmiş bir örneği: (10 m genişlik x 7 m yükseklik x 4 kenar) - (16 pencere x 2,5 m2) = 280 m2 - 40 m2 = 240 m2 |
| 3) Üniteyi ısı transferine karşı dirençle bölerek duvarın bir metrekaresinden bir derece sıcaklık farkı ile ısı kaybı elde ederiz. 1 / 3.125 m2 × ° C / W = 0.32 W / m2 × ° C |
| 4) Duvarların ısı kaybını hesaplarız. Duvarın bir metrekaresinden ısı kaybını duvarların alanı ve evin içi ve dışı sıcaklık farkıyla çarpıyoruz. Örneğin, iç + 25 ° C ve dış -15 ° C ise, fark 40 ° C'dir. 0,32 W / m2 × ° C × 240 m2 × 40 ° C = 3072 W Bu sayı duvarların ısı kaybıdır. Isı kaybı watt cinsinden ölçülür, yani bu ısı kaybı gücüdür. |
| 5) Kilovat saat cinsinden ısı kaybının anlamını anlamak daha uygundur. 1 saat içinde termal enerji 40 ° C sıcaklık farkıyla duvarlarımızdan geçer: 3072 G × 1 sa = 3,072 kW × sa Enerji 24 saatte tüketilir: 3072 G × 24 sa = 73,728 kW × sa |
Isıtma döneminde havanın farklı olduğu açıktır, yani. sıcaklık farkı her zaman değişir. Bu nedenle, tüm ısıtma süresi için ısı kaybını hesaplamak için, 4. adımda ısıtma süresinin tüm günleri için ortalama sıcaklık farkı ile çarpmanız gerekir.
Örneğin, ısıtma süresinin 7 ayı boyunca, odadaki ve dışındaki ortalama sıcaklık farkı 28 dereceydi, bu da kilovat saat cinsinden bu 7 ay boyunca duvarlardan ısı kaybı anlamına gelir:
0,32 W / m2 × ° C × 240 m2 × 28 ° C × 7 ay × 30 gün × 24 h = 10838016 W × h = 10838 kW × h
Sayı oldukça somut. Örneğin, ısıtma elektrikli ise, elde edilen sayıyı kWh maliyeti ile çarparak ısıtmaya ne kadar para harcanacağını hesaplayabilirsiniz. Bir gaz kazanından kWh enerji maliyetini hesaplayarak gazla ısıtmaya ne kadar para harcandığını hesaplayabilirsiniz. Bunu yapmak için gazın maliyetini, gazın yanma ısısını ve kazanın verimini bilmeniz gerekir.
Bu arada, son hesaplamada, ortalama sıcaklık farkı, ay ve gün sayısı yerine (ancak saatleri değil, saati bırakıyoruz), ısıtma süresinin derece-gününü kullanmak mümkündü - GSOP, bazıları GSOP ile ilgili bilgiler burada. Rusya'nın farklı şehirleri için önceden hesaplanmış GSOP'u bulabilir ve bir metrekareden ısı kaybını duvar alanıyla, bu GSOP ile ve kW * h cinsinden ısı kaybını aldıktan sonra 24 saat ile çarpabilirsiniz.
Duvarlara benzer şekilde pencere, ön kapı, çatı, temel için ısı kaybı değerlerini hesaplamanız gerekir. Sonra her şeyi toplayın ve tüm kapalı yapılardan ısı kaybının değerini elde edersiniz.Pencereler için, bu arada, kalınlığı ve ısıl iletkenliği bulmak gerekli olmayacak, genellikle üretici tarafından hesaplanan bir cam birimin ısı transferine karşı hazır bir direnç var. Zemin için (bir döşeme temeli olması durumunda), sıcaklık farkı çok büyük olmayacak, evin altındaki toprak dış hava kadar soğuk olmayacaktır.
Evde ısı kaybını değerlendirme yöntemleri
Yaklaşık sızıntı yerleri, özel ekipman kullanılarak bir termografik harita alınarak belirlenir. Mevcut bir bina ve yeni bir ev için hesaplama yapılabilir. Profesyoneller, konveksiyon ısıtmanın özelliklerini ve diğer faktörleri dikkate alarak karmaşık hesaplama yöntemleri kullanırlar. Kural olarak, özelleştirilmiş bir çevrimiçi sitede basitleştirilmiş bir ısı kaybı hesaplayıcısı kullanmak oldukça yeterlidir.
Tipik hesaplama yöntemleri:
- belirli bir bölge için ortalama değerlere göre;
- ana elemanların (duvarlar, döşemeler, çatılar) kapı ve pencere blokları, havalandırma ile ilgili verilerin eklenmesi ile ısı kayıplarının toplamı;
- her odanın parametrelerinin hesaplanması.
Havalandırma yoluyla ısı kaybı
Evdeki yaklaşık mevcut hava hacmi (iç duvarların ve mobilyaların hacmini hesaba katmıyorum):
10 m х 10 m х 7 m = 700 m3
+ 20 ° C 1.2047 kg / m3 sıcaklıkta hava yoğunluğu. Havanın özgül ısı kapasitesi 1.005 kJ / (kg × ° C). Evdeki hava kütlesi:
700 m3 × 1.2047 kg / m3 = 843.29 kg
Diyelim ki evdeki tüm hava günde 5 kez değişiyor (bu yaklaşık bir sayıdır). Tüm ısıtma süresi boyunca iç ve dış sıcaklıklar arasında ortalama 28 ° C'lik bir farkla, gelen soğuk havayı ısıtmak için günde ortalama olarak ısı enerjisi tüketilecektir:
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)
Şunlar. ısıtma sezonu boyunca, beş kat hava değişimiyle, kümes havalandırma yoluyla günde ortalama 32,96 kWh ısı enerjisi kaybedecektir. Isıtma süresinin 7 ayı boyunca enerji kayıpları:
7 x 30 x 32,96 kWh = 6921,6 kWh
Isı kaybını etkileyen faktörler
Termal tip süreçler elektriksel olanlarla mükemmel bir şekilde ilişkilidir - sıcaklık farkı voltajın rolünü oynayacaktır ve ısı akışı bir akım kuvveti olarak düşünülebilir ve hatta direnç için bir terimin icat edilmesi gerekmez. Termal mühendislikte soğuk köprüler olarak görünen en az direnç kavramı da tamamen geçerlidir. Bir bölümde rastgele bir malzemeyi düşünürsek, ısı akış yolunu hem makro hem de mikro düzeyde basitçe ayarlamak yeterlidir. İlk modelin rolünde, teknolojik gereklilik nedeniyle, keyfi bir bölüme sahip çelik çubuklarla bağlantıların yapıldığı beton bir duvar alacağız.
Çelik, ısıyı betondan biraz daha iyi iletebilir ve bu nedenle 3 ana ısı akışı ayırt edilebilir:
Betonun içinden.- Çelik çubuklardan.
- Çubukların geri kalanından betona.
Son ısı akış modeli en ilginç olanıdır. Çelik çubuk daha çabuk ısındığı için duvarların dışına yakın olan malzemeler arasında sıcaklık farkı oluşur. Böylelikle çelik, ısıyı dışarıya doğru "pompalayamayacağı" gibi, bitişiğindeki betonun ısı iletkenliğini de artıracaktır. Gözenekli bir ortamda, termal işlemler aynı şekilde ilerler. Hemen hemen tüm yapı malzemeleri dallanmış bir katı madde ağından yapılır ve aralarındaki boşluk hava ile doldurulur. Bu nedenle, yoğun ve katı bir malzeme, ısının ana iletkeni olarak görev yapacak, ancak yapının karmaşıklığından dolayı, ısının yayıldığı yol, enine kesitten daha büyük olacaktır. Dolayısıyla, ısıl direnci belirleyen ikinci faktör, her katmanın heterojen olması ve bir bütün olarak bir bina zarfına sahip olmasıdır.
Isıl iletkenliği etkileyen üçüncü faktör, gözeneklerdeki nem birikimi dediğimiz şeydir.Su, havanınkinden 25 kat daha az ısıl dirence sahiptir ve gözenekleri doldurursa ve genel olarak, malzemenin ısıl iletkenliği, hiç gözenek olmamasından bile daha yüksek hale gelecektir. Su donduğunda durum daha da kötüleşir - ısıl iletkenlik 80 kata kadar artabilir ve nem kaynağı genellikle odanın içindeki hava ve yağıştır. Bu nedenle, bu fenomenle mücadele etmenin üç ana yolu, dış duvar su yalıtımı, buhar korumasının kullanılması ve ısı kaybını tahmin etmeye paralel olarak yapılması gereken nem birikiminin hesaplanması olacaktır.
Farklılaştırılmış yerleşim planları
Bir binadaki ısı kaybı miktarını belirlemenin en basit yöntemi, binanın donatılacağı yapılar aracılığıyla ısı akısı değerlerinin tam bir toplamı olacaktır. Bu yöntem, farklı malzemelerin yapısındaki farklılığın yanı sıra, içlerinden geçen ısı akışının özelliklerini ve ayrıca tek bir düzlemin diğerine bağlantı düğümlerindeki farkı tamamen hesaba katar. Bir evin ısı kayıplarının hesaplanmasına yönelik böyle bir yaklaşım, görevi büyük ölçüde basitleştirecektir, çünkü kapalı tipin farklı yapıları, termal koruma sistemlerinin tasarımında önemli ölçüde farklılık gösterebilir. ayrı bir çalışma ile ısı kayıplarının miktarını belirlemenin daha kolay olacağı ortaya çıktı,
çünkü bunun için farklı hesaplama yöntemleri vardır:
- Duvarlar için, ısı kaçağı miktarı, sıcaklık farkının dirence oranı ile çarpılan toplam alana eşit olacaktır. Bu durumda, bina tipi yapıların hava akımının yanı sıra gündüz ısınmasını da hesaba katmak için ana noktalara duvar yönelimi dikkate alınmalıdır.
- Örtüşme için yöntem aynıdır, ancak tavan aralığının varlığı ve kullanım şekli dikkate alınacaktır. Oda sıcaklığı için bile 4 derece daha yüksek bir değer uygulayabilirsiniz ve hesaplanan nem de% 5-10 daha yüksek olacaktır.
- Zeminden ısı kayıpları bölgesel olarak kabul edilir ve yapının tüm çevresi boyunca kayışları tanımlar. Bunun nedeni, zeminin altındaki zeminin sıcaklığının, temelin bulunduğu kısma göre binanın merkezine yakın bir yerde çok daha yüksek olmasıdır.
- Camdan geçen ısı akışı, pencere çerçevelerinin pasaport verileriyle belirlenir ve ayrıca pencerelerin duvara dayanma tipinin yanı sıra eğimlerin derinliğini de hesaba katmalısınız.
Ardından, hesaplama örneğine geçelim.
Isı kaybı hesaplamaları örneği
Bir hesaplama örneğini göstermeden önce, bir soru daha cevaplanmalıdır - çok sayıda katmana sahip termal tip karmaşık yapıların integral direnci nasıl doğru bir şekilde hesaplanır? Bunu manuel olarak yapmak mümkündür, neyse ki, modern inşaatta pek çok tipte taşıyıcı taban ve yalıtım sistemi kullanılmamaktadır. Ancak, dekoratif kaplamalar, cephe ve iç sıvaların varlığının yanı sıra tüm geçiş süreçlerinin ve diğer faktörlerin etkisini hesaba katmak çok zordur ve otomatik hesaplamaları kullanmak daha iyidir. Bu tür görevler için en iyi ağ türü kaynaklardan biri smаrtsalс.ru olacaktır ve bu, iklim koşullarına bağlı olarak ek olarak bir çiy noktası değişim diyagramı çizecektir.
Örneğin keyfi bir yapıyı ele alalım. 8 * 10 metre ebadında ve 3 metre tavan yüksekliğinde normal dikdörtgen şeklinde tek katlı bir ev olacak. Evde, hava boşluklu kütükler üzerinde tahtalar bulunan bir astar üzerine yalıtılmamış bir zemin yapılmış ve zemin yüksekliği, sahadaki arazi planlama işaretinden 0.15 metre daha yüksektir. Duvar malzemeleri 0,42 metre kalınlığında, 3 cm kalınlığa kadar iç kireç-çimento sıvalı cüruf monolit ve 5 cm kalınlığa kadar dış cüruf-çimento sıva karışımı "kürk manto" olacaktır. Toplam cam alanı 9,5 metrekaredir ve ortalama 0,32 m2 * C / W termal dirence sahip bir termal tasarruf profilinde iki odacıklı bir cam pakettir. Üst üste binme ahşap kirişler üzerinde yapılır - aşağıdan zona boyunca sıvanacak, cürufla doldurulacak ve üstüne kil şap ile kaplanacak, tavanın üstünde soğuk bir tavan arası olacaktır.Isı kayıplarını hesaplama görevi, duvar yüzeylerinin ısı koruma sisteminin oluşturulması olacaktır.
Duvarlar
Yukarıda bahsettiğimiz serviste arazi ile ilgili verileri, duvarlarda kullanılan katmanların kalınlıkları ve malzemeleri gibi bilgileri uygulayarak uygun alanları doldurmanız gerekmektedir. Hesaplama sonuçlarına göre, ısı transfer direnci 1,11 m2 * C / W, duvarlardan geçen ısı akısı tüm metrekareler için 18 W olarak ortaya çıkmaktadır. 102 metrekarelik toplam duvar alanı (cam hariç) ile duvarlardaki toplam ısı kaybı 1,92 kWh'dir. Bu durumda pencerelerden ısı kayıpları 1 kW olacaktır.
Çatı ve döşeme
Bir evin çatı katından ısı kaybını hesaplama formülü, gerekli çit yapı tipini seçerek çevrimiçi bir hesap makinesinde yapılabilir. Sonuç olarak, ısı transferinin üst üste binme direnci 0,6 m2 * C / W ve ısı kaybı metrekare başına 31 W, yani çit yapısının tüm alanından 2,6 kW'dir. Sonuç, 7 kW * h olarak hesaplanan toplam ısı kaybı olacaktır. Düşük kaliteli inşaat tipi yapılarla, gösterge açıkça mevcut olandan çok daha azdır.
Aslında, hesaplama idealleştirilmiştir ve özel katsayıları, örneğin konveksiyon tipi ısı değişiminin bir bileşeni olan havalandırma oranını ve ayrıca giriş kapıları ve havalandırmadan kaynaklanan kayıpları hesaba katmaz. Aslında, düşük kaliteli pencerelerin montajı, çatının Mauerlat'a dayanmasında koruma eksikliği ve duvarların temelden korkunç su yalıtımı nedeniyle, gerçek ısı kayıpları hesaplanandan 2-3 kat daha yüksek olabilir. olanlar. Yine de, temel ısı mühendisliği çalışmaları bile, evin yapılarının sıhhi standartlara uygun olup olmayacağının belirlenmesine yardımcı olacaktır.
https://youtu.be/XwMK8n_723Q
Kanalizasyon yoluyla ısı kaybı
Isıtma mevsimi boyunca eve giren su oldukça soğuktur, örneğin ortalama + 7 ° C sıcaklığa sahiptir. Sakinler bulaşıklarını yıkarken ve banyo yaparken su ısıtması gerekir. Ayrıca klozet rezervuarında ortam havasından gelen su kısmen ısınır. Suyun aldığı tüm ısı kanalizasyona atılır.
Diyelim ki bir evdeki bir aile ayda 15 m3 su tüketiyor. Suyun özgül ısı kapasitesi 4,183 kJ / (kg × ° C) 'dir. Suyun yoğunluğu 1000 kg / m3'tür. Diyelim ki eve giren su ortalama olarak + 30 ° C'ye kadar ısıtıldı, yani. sıcaklık farkı 23 ° C
Buna göre, aylık olarak kanalizasyon yoluyla ısı kaybı şu şekilde olacaktır:
1000 kg / m3 × 15 m3 × 23 ° C × 4.183 kJ / (kg × ° C) = 1443135 kJ
1443135 kJ = 400,87 kWh
Isıtma süresinin 7 ayı boyunca, sakinler kanalizasyona dökülür:
7 × 400,87 kWh = 2806,09 kWh
