| ! | Be om, i kommentarer skriv kommentarer, tillegg. | ! |
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.
Beregning av varmetap hjemme er minst 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.
| 1) Vi beregner motstanden mot varmeoverføring av veggen, og deler tykkelsen på materialet med dets varmeledningskoeffisient. For eksempel, hvis veggen er bygget av varm keramikk 0,5 m tykk med en varmeledningskoeffisient på 0,16 W / (m × ° C), så deler vi 0,5 med 0,16: 0,5 m / 0,16 W / (m × ° C) = 3,125 m2 × ° C / W De varmeledende koeffisientene til bygningsmaterialer finner du her. |
| 2) Vi beregner det totale arealet av ytterveggene. Her er et forenklet eksempel på et firkantet hus: (10 m bred x 7 m høy x 4 sider) - (16 vinduer x 2,5 m2) = 280 m2 - 40 m2 = 240 m2 |
| 3) Vi deler enheten med motstanden mot varmeoverføring, og oppnår derved varmetap fra en kvadratmeter av veggen med en grad av temperaturforskjell. 1 / 3,125 m2 × ° C / W = 0,32 W / m2 × ° C |
| 4) Vi beregner varmetapet på veggene. Vi multipliserer varmetapet fra en kvadratmeter av veggen med veggenes område og med temperaturforskjellen inne i huset og utenfor. For eksempel, hvis innsiden er + 25 ° C, og utsiden er –15 ° C, er forskjellen 40 ° C. 0,32 W / m2 × ° C × 240 m2 × 40 ° C = 3072 W Dette tallet er varmetapet på veggene. Varmetap måles i watt, dvs. dette er varmetapskraften. |
| 5) I kilowattimer er det mer praktisk å forstå betydningen av varmetap. På en time går termisk energi gjennom veggene våre ved en temperaturforskjell på 40 ° C: 3072 W × 1 t = 3,072 kW × h Energi forbrukes på 24 timer: 3072 W × 24 t = 73,728 kW × t |
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 timer = 10838016 W × h = 10838 kW × t
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 kostnaden 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 inneslutte strukturer.For vinduer vil det forresten ikke være 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.
Omtrent komplekset - beregning etter spesifikke egenskaper
Beregning av varmetap kan lett bli en reell hodepine. I praksis kan indikatorene beregnes ut fra bygningens spesifikke egenskaper. Det viktigste er å huske at beregningen ikke er basert på arealet, men på bygningens volum. Det er også nødvendig å ta hensyn til formålet og antall etasjer. Varme fjernes fra huset gjennom bygningskonvolutten.
"Portene" gjennom hvilken varm luft går ut av bygningen er vinduer, dører, vegger, gulv og tak. I tillegg har deltatemperaturer - forskjellen mellom lufttemperaturen i og utenfor huset - en effekt. Du kan ikke redusere klimaforholdene i området. Mye av varmen slippes ut gjennom ventilasjonsanlegget. Paradokset er at når nybegynnere utfører beregninger, glemmer mange nybegynnere å bygge denne parameteren og få tall som er langt fra objektivitet.
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 på 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 de interne og eksterne temperaturene på 28 ° C for hele oppvarmingsperioden, vil varmeenergi bli brukt 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 miste i gjennomsnitt 32,96 kWh varmeenergi per dag. I 7 måneder av oppvarmingsperioden vil energitap være:
7 x 30 x 32,96 kWh = 6921,6 kWh
Hva er den beste måten å redusere varmetapet i hjemmet ditt?
Etter profesjonell termisk avbildning og prosessering av resultatene utarbeides det som regel en rapport som i detalj beskriver de identifiserte manglene og gir anbefalinger, hvis implementering sikrer maksimal reduksjon i varmetap eller fullstendig eliminering.
Praktisk erfaring viser det det er mulig å oppnå en reduksjon i varmetapet hvis følgende tiltak blir tatt:
- Isoler fundament, vegger og tak. Opprettelsen av en ekstra varmeisolasjonsbarriere er en effektiv måte å forbedre temperaturregimet i rom.
- Installer moderne dobbeltruter med flere kammer eller bytt ut pakninger og beslag i gamle vinduer.
- Ordne systemet "varmt gulv", som gir effektiv oppvarming av den brukte plassen i rommet.
- Installer en folieskjerm bak radiatoren som reflekterer og leder varmen inn i rommet.
- Tett hull og sprekker i veggene med et polyuretanbasert fugemasse.
Hvis det ikke er mulig å utføre total isolasjon, er det verdt å bruke enkle metoder med minimale kostnader rettet mot forsegling av sømmer og sprekker, samt å holde vinduer og dører tett lukket, og luftes ikke en gang i løpet av en time, men flere ganger i 10 -15 minutter ...
Varmetap gjennom kloakken
I løpet av oppvarmingsperioden 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. Også vannet fra den omgivende luften i toalettet er delvis oppvarmet. 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 blir vannet som kommer inn i huset oppvarmet 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
Valget av radiatorer
Tradisjonelt anbefales det å velge kraften til oppvarmingsradiatoren av området til det oppvarmede rommet, og med en 15-20% overvurdering av strømbehovet, bare i tilfelle det er tilfelle.
La oss ved hjelp av et eksempel vurdere hvor riktig metoden for valg av radiator "10 m2 areal - 1,2 kW" er.
Den termiske effekten til radiatorer avhenger av måten de er koblet til, som må tas i betraktning når du beregner varmesystemet
Innledende data: et hjørnerom på første nivå av et to-etasjes hus IZHS; ytterveggen er laget av to-rad keramiske murstein; rombredde 3 m, lengde 4 m, takhøyde 3 m.
I henhold til en forenklet valgordning foreslås det å beregne arealet av rommet, vi vurderer:
3 (bredde) 4 (lengde) = 12 m2
De. den nødvendige effekten til radiatoren med 20% tilleggsavgift er 14,4 kW. Og la oss nå beregne effektparametrene til oppvarmingsradiatoren basert på varmetapet i rommet.
Faktisk påvirker rommets område tap av termisk energi mindre enn veggene, den ene siden vender ut mot bygningen (fasaden).
Derfor vil vi vurdere området med "gate" -veggene i rommet:
3 (bredde) 3 (høyde) + 4 (lengde) 3 (høyde) = 21 m2
Når vi kjenner området av veggene som overfører varme "til gaten", vil vi beregne varmetapet med en forskjell mellom rom- og utetemperaturer på 30 ° (i huset +18 ° C, utenfor -12 ° C), og umiddelbart i kilowattimer:
0,91 21 30: 1000 = 0,57 kW,
Hvor: 0,91 - varmeoverføringsmotstand m2 romvegger mot gaten; 21 - området med "gate" vegger; 30 - temperaturforskjell i og utenfor huset; 1000 er antall watt i kilowatt.
I henhold til bygningsstandarder er varmeenheter plassert på steder med maksimalt varmetap. For eksempel er radiatorer installert under vindusåpninger, varmepistoler - over inngangen til huset. I hjørnerom installeres batterier på blanke vegger som utsettes for maksimal effekt av vind.
Det viser seg at for å kompensere for varmetap gjennom fasadeveggene til dette designet, ved en temperaturforskjell på 30 ° i huset og på gaten, er oppvarming med en kapasitet på 0,57 kWh tilstrekkelig. La oss øke den nødvendige effekten med 20, til og med med 30% - vi får 0,74 kWh.
Dermed kan de faktiske varmekraftbehovene være betydelig lavere enn 1,2 kW per kvadratmeter med ordning for handel med gulvflater.
Videre vil den korrekte beregningen av den nødvendige kapasiteten til varmelegemer redusere volumet på kjølevæsken i varmesystemet, noe som vil redusere belastningen på kjelen og drivstoffkostnadene.
Varmemåling for luftoppvarming
Når du beregner varmetapet til en bygning, er det viktig å ta hensyn til hvor mye varmeenergi forbruket av varmesystemet for å varme opp ventilasjonsluften. Andelen av denne energien når 30% av de totale tapene, så det er uakseptabelt å ignorere den. Du kan beregne ventilasjonens varmetap hjemme gjennom luftens varmekapasitet ved hjelp av den populære formelen fra fysikkurset:
Qair = cm (tв - tн). I det:
- Qair - varme som forbrukes av varmesystemet for oppvarming av tilluft, W;
- tв og tн - det samme som i den første formelen, ° С;
- m er massestrømningshastigheten for luft som kommer inn i huset utenfra, kg;
- c er varmekapasiteten til luftblandingen, lik 0,28 W / (kg ° C).
Her er alle verdier kjent, bortsett fra masseluftstrømningshastigheten for ventilasjon av lokaler. For ikke å komplisere oppgaven din, bør du godta forutsetningen om at luftmiljøet fornyes i hele huset en gang i timen.Da kan den volumetriske luftstrømmen enkelt beregnes ved å legge til volumene i alle rom, og så må du konvertere den til masse gjennom tetthet. Siden tettheten til luftblandingen endres avhengig av temperaturen, må du ta en passende verdi fra tabellen:
| Luftblandingstemperatur, ºС | — 25 | — 20 | — 15 | — 10 | — 5 | 0 | + 5 | + 10 |
| Tetthet, kg / m3 | 1,422 | 1,394 | 1,367 | 1,341 | 1,316 | 1,290 | 1,269 | 1,247 |
Eksempel. Det er nødvendig å beregne ventilasjonens varmetap i bygningen, som mottar 500 m³ per time ved en temperatur på -25 ° C, inne i den holdes den på + 20 ° C. For det første bestemmes massestrømningshastigheten:
m = 500 x 1,422 = 711 kg / t
Å varme opp en slik luftmasse med 45 ° C vil kreve en slik mengde varme:
Qair = 0,28 x 711 x 45 = 8957 W, som omtrent tilsvarer 9 kW.
På slutten av beregningene blir resultatene av varmetap gjennom de ytre gjerdene oppsummert med ventilasjonsvarmetap, som gir den totale varmebelastningen på bygningens varmesystem.
De presenterte beregningsmetodene kan forenkles hvis formlene legges inn i Excel-programmet i form av tabeller med data, dette vil øke beregningen betydelig.
Grunnleggende formler
For å få et mer eller mindre nøyaktig resultat, er det nødvendig å utføre beregninger i henhold til alle reglene, en forenklet metode (100 W varme per 1 m2 areal) vil ikke fungere her. Det totale varmetapet fra bygningen i den kalde årstiden består av to deler:
- varmetap gjennom lukkede strukturer;
- energitap som brukes til å varme opp ventilasjonsluften.
Den grunnleggende formelen for beregning av termisk energiforbruk gjennom utendørs gjerder er som følger:
Q = 1 / R x (tv - tn) x S x (1+ ∑β). Her:
- Q er mengden varme som går tapt av en struktur av en type, W;
- R - konstruksjonsmaterialets termiske motstand, m² ° С / W;
- S er området for det ytre gjerdet, m²;
- tv - intern lufttemperatur, ° С;
- tн - den laveste omgivelsestemperaturen, ° С;
- β - ytterligere varmetap, avhengig av bygningens orientering.
Den termiske motstanden til veggene eller taket til en bygning bestemmes ut fra egenskapene til materialet som de er laget av og tykkelsen på strukturen. For dette brukes formelen R = δ / λ, der:
- λ - referanseverdi av veggmaterialets varmeledningsevne, W / (m ° C);
- δ er tykkelsen på laget av dette materialet, m.
Hvis veggen er bygd av 2 materialer (for eksempel en murstein med mineralullisolasjon), beregnes den termiske motstanden for hvert av dem, og resultatene oppsummeres. Utetemperaturen velges både i henhold til myndighetsdokumenter og personlige observasjoner, den interne temperaturen velges etter behov. Ytterligere varmetap er koeffisienter bestemt av normene:
- Når veggen eller en del av taket dreies mot nord, nordøst eller nordvest, er β = 0,1.
- Hvis strukturen vender mot sørøst eller vest, er β = 0,05.
- β = 0 når det utvendige rekkverket vender mot sør eller sørvest.
