Расчёт теплопотерь частного дома с примерами

Разновидности теплопотерь

Авторы многих статей сводят расчет теплопотерь к одному простому действию: предлагается умножить площадь отапливаемого помещения на 100 Вт. Единственное условие, которое при этом выдвигается, относится к высоте потолка — она должна составлять 2,5 м (при других значениях предлагается вводить поправочный коэффициент).

На самом деле такой расчет является настолько приблизительным, что полученные с его помощью цифры можно смело приравнивать к «взятым с потолка». Ведь на удельную величину теплопотерь влияет целый ряд факторов: материал ограждающих конструкций, наружная температура, площадь и тип остекления, кратность воздухообмена и пр.

Теплопотери дома

Более того, даже для домов с различной отапливаемой площадью при прочих равных условиях ее значение будет разным: в маленьком доме — больше, в большом — меньше. Так проявляется закон квадрата-куба.

Поэтому владельцу дома крайне важно освоить более точную методику определения теплопотерь. Такой навык позволит не только подобрать отопительное оборудование с оптимальной мощностью, но и оценить, к примеру, экономический эффект от утепления

В частности, можно будет понять, превзойдет ли срок службы теплоизолятора период его окупаемости.

Первое, что необходимо сделать исполнителю — разложить общие теплопотери на три составляющие:

• потери через ограждающие конструкции;
• обусловленные работой вентиляционной системы;
• связанные со сбросом нагретой воды в канализацию.

Рассмотрим каждую из разновидностей подробно.

Базальтовый утеплитель – популярный теплоизолятор, но ходят слухи о его вреде для здоровья человека. Базальтовый утеплитель – вредность и экологическая безопасность.

Как правильно утеплить стены квартиры изнутри без вреда для конструкции здания, читайте тут.

Холодная кровля мешает создать уютную мансарду. В статье вы узнаете, как утеплить потолок под холодной крышей и какие материалы самые эффективные.

Теплопоступления от оборудования

Теплопритоки от оборудования и электродвигателей напрямую зависят от их мощности и определятся из выражения::

Q= N *(1-кпд*k3),

или  Q=1000 * N * k1*k2*k3* kт

где N — мощность оборудования, кВтк1, к2, к3 — коэффициенты загруженности (0,9 — 0,4), спроса (0,9 — 0,7) и одновременности работы(1 — 0,3),

кт- коэффициент перехода тепла в помещение 0,1 — 0,95

  Эти коэффициенты не одинаковы для разного оборудования и берутся из разных справочников. На практике же все коэффициенты и КПД приборов — указываются в техническом задании. В промышленной вентиляции от оборудования может быть больше теплопритоков чем от всего остального.

Зависимость КПД электродвигателя от его мощности: 

N     <0,5             0,5-5         5-10          10-28          28-50          >50

η        0,75           0,84          0,85           0,88            0,9             0,92
Что же касается бытовой вентиляции, желательно брать мощности и ККД из паспортов оборудования, но бывает встречается что данных нет и если в промышленности не обойтись без технологов, то здесь допускается брать приближенные значения на теплопритоки от оборудования, которые можно найти в всевозможных справочниках и пособиях, например:

• Тепловыделения компьютеров 300-400 Вт
• кофемашин 300 Вт
• лазерных принтеров 400 Вт
• электрического чайника 900-1500 Вт
• ксерокса 500-600 Вт
• фритюрницы 2750-4050 Вт
• сервера 500-100 Вт
• тостера 1100-1250 Вт
• телевизора 150 Вт
• гриля 13500 Вт/м2 поверхности
• холодильника 150 Вт
• электроплиты 900-1500 Вт/м2 поверхности

Типы тепловых трат

Для каждого участка характерен свой тип тепловых трат. Рассмотрим каждый из них подробнее.

Котельная

В ней установлен котел, который преобразует топливо и передает тепловую энергию теплоносителю. Любой агрегат теряет часть вырабатываемой энергии по причине недостаточного сгорания топлива, выхода тепла через стенки котла, проблем с продувкой. В среднем, используемые на сегодняшний день котлы имеют КПД 70-75%, тогда как более новые котлы будут обеспечивать коэффициент 85% и процент потерь у них существенно ниже.

Дополнительное влияние на растраты энергии оказывают:

1. отсутствие своевременной наладки режимов котла (потери возрастают на 5-10%);
2. несоответствие диаметра сопел горелок нагрузке теплового агрегата: снижается теплоотдача, топливо сгорает не до конца, потери увеличиваются в среднем на 5%;
3. недостаточно частая чистка стенок котла — появляется накипь и отложения, эффективность работы уменьшается на 5%;
4. отсутствие контролирующих и регулировочных средств — измерителей пара, счетчиков электроэнергии, датчиков тепловой нагрузки, — или их неверная настройка уменьшают коэффициент полезности на 3-5%;
5. трещины и повреждения стенок котла снижают КПД на 5-10%;
6. использование устаревшего насосного оборудования уменьшает затраты котельной по ремонту и обслуживанию.

Потери в трубопроводах

Эффективность работы теплотрассы определяют следующие показатели:

1. КПД насосов, с помощью которых теплоноситель двигается по трубам;
2. качество и способ укладки теплопровода;
3. правильные настройки тепловой сети, от которых зависит распределение тепла;
4. протяженность трубопровода.

При грамотном проектировании тепловой трассы нормативные потери тепловой энергии в тепловых сетях составят не более 7%, даже если потребитель энергии будет располагаться от места производства топлива на расстоянии 2 км. Фактически на сегодняшний день на данном участке сети теплопотери могут достигать 30 и более процентов.

Потери объектов потребления

Определить лишние траты энергии в отапливаемом помещении можно при наличии прибора учета или счетчика.

Причинами такого рода потерь могут быть:

1. неравномерное распределение отопления по помещению;
2. уровень обогрева не соответствует погодным условиям и времени года;
3. отсутствие рециркуляции горячего водоснабжения;
4. отсутствие датчиков контроля температуры на бойлерах горячей воды;
5. загрязнение труб или наличие внутренних утечек.

Формула расчета теплопотерь частного дома

Суммарные тепловые потери вычисляются по формуле из основных и добавочных теплопотерь (с округлением до 10 Вт).

В формуле теплопотери используются следующие величины:

• К — коэффициент теплопередачи (таблица «К — коэффициент теплопередачи»);
• F — площадь стен (в м2);
• R — сопротивление теплопередаче (ккал/м2 х ч х °C);
• tв и tп — температура внутри и снаружи помещения;
• n — коэффициент уменьшения, учитывает теплопотери в зависимости от типа ограждений (таблица « n — коэффициент уменьшения»).

Значения R отличаются в зависимости от вида ограждающих конструкций (таблица « Значения R0 и 1/R0»).

Способы оценки теплопотерь дома

Примерные места утечек определяют съемкой термографической карты с помощью специализированного оборудования. Для действующего строения и нового дома можно сделать расчет. Профессионалы применяют сложные методики вычислений с учетом особенностей конвекционного нагрева, других факторов. Как правило, вполне достаточно использовать упрощенный калькулятор теплопотерь на специализированном сайте online.

Типовые методики расчета:

• по усредненным значениям для конкретного региона;
• суммирование теплопотерь основных элементов (стен, полов, кровли) с добавлением данных по дверным и оконным блокам, вентиляции;
• вычисление параметров каждого помещения.

Формулы расчета тепловых потерь

Для расчета потерь теплоты через ограждающие конструкции помещений используют законченную формулу из СНиП 2.04.05-91* «Отопление, вентиляция и кондиционирование»:

Q = S × ((t_в – t_н) / R)

• S – площадь помещения, м2;
• t_в – температура внутренняя, °С;
• t_н – температура наружная, °С;
• R – термическое сопротивление материала, (м2 × °С)/Вт.

Для расчета общего термического сопротивления стен дополнительно применяются поправочные коэффициенты:

R_общ = R_м + R_в + R_н

• R_м – термическое сопротивление материала, Вт/(м2 × °С);
• R_в – термическое сопротивление внутренней поверхности стены, Вт/(м2 × °С);
• R_н – термическое сопротивление наружной поверхности стены, Вт/(м2 × °С).

В свою очередь, показатели термического сопротивления равны:

R_м = L / λ

R_в = 1 / α_в

R_н = 1 / α_н

• L – толщина материала, м;
• λ – теплопроводность материала, Вт/(м × °С)
• α_в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м2 × °С);
• α_н – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м2 × °С).

Все параметры подбираются согласно СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника».

Теплопотери для многослойных стен рассчитываются аналогичным образом, за исключением того, что значение суммарного термического сопротивление складывается для каждого слоя:

R_общ = R_в + R₁ + R₂ + .. + R_н

Иным способом производится расчет тепловых потерь на инфильтрацию, формулу можно найти в СНиП 2.04.05-91* «Отопление, вентиляция и кондиционирование»:

Q_i = 0.28 × G_i × c × (t_в – t_н) × k

• Gi – расход воздуха, м3/ч;
• c – удельная теплоемкость воздуха, 1.006 кДж/(кг × °С)
• t_в – температура внутренняя, °С;
• t_н – температура наружная, °С;
• k – коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях (по умолчанию 0.8).

Расход удаляемого воздуха Gi, не компенсируемый приточным воздухом определяется следующим образом:

G_i = 3 × S

• 3 – норма воздухообмена для жилых квартир, м3/ч (по СНиП 2.08.01-89* «Жилые здания»);
• S – площадь помещения, м2.

Потери тепла через полы

Потери тепла через полы рассчитываются по той же формуле:
Q_пола = k_пола * F_пола (t_вн — t_нар),
где Q_пола — теплопотери, Вт;
k_пола — коэффициент теплопередачи пола, Вт/(м2*град.C);
F_пола — площадь пола;
t_вн — температура воздуха внутри, град. C; можно принимать 20 град.С

t_нар — температура воздуха/грунта снаружи, град. C; можно принимать 5 град.С

Пол над грунтом

Если пол находится на лагах, над неотапливаемым подвалом, k_пола рассчитывается по формуле:

,

где k — коэффициент теплопередачи пола, Вт/(м2*град.C);
d₁ — толщина первого слоя пола (например, бетон), м;
λ₁ — коэффициент теплопроводности первого слоя пола, Вт/(м*K); дает производитель материала, или можно взять по таблице коэффициентов теплопроводности

d₂ — толщина второго слоя пола (например, пенополистирол), м;
λ₂ — коэффициент теплопроводности второго слоя пола, Вт/(м*K); по принципу λ₁.

d_n, λ_n — если есть еще слои — по принципу d₁ и λ₁;
α_вн — коэффициент теплоотдачи от внутреннего воздуха к полу; принимаем равным 6.

α_нар — коэффициент теплоотдачи от пола к наружному воздуху/грунту. см. ниже

Пол на грунте

Если пол расположен непосредственно на грунте, то k_пола рассчитывается по формуле:

,
где d — толщина утепляющего слоя, м;
λ — коэффициент теплопроводности утепляющего слоя, Вт/(м2*град.C);
R_c по зонам шириной 2 м, параллельным наружным стенам, принимаем равным 2,1 для 1-й зоны; 4,3 для 2-й зоны; 8,6 для 3-й зоны и 14,2 для оставшейся площади.

Калькулятор расчета теплопотерь

Информация по назначению калькулятора

К алькулятор теплопотерь предназначен для расчета примерного количества тепла, теряемого помещением через ограждающие конструкции в единицу времени в самую холодную пятидневку выбранного населенного пункта (по актуализированной редакции СП 131.13330.2012).

Д анные расчеты являются достаточно приблизительными, так как невозможно учесть абсолютно все факторы, влияющие на тепловые потери, а полученные результаты необходимо проверять экспериментально, для подтверждения расчетов. Ошибки в конструкции стен так же могут значительным образом повлиять на фактические теплопотери. Например, образование конденсата внутри стеновой конструкции может значительно увеличить теплопроводность теплоизолирующего материала в зимний период.

Т акже на общие теплопотери влияют разность наружной и внутренней температур, солнечная радиация, атмосферные осадки, ветра и другие факторы. Моделирование процессов тепловых потерь целого здания является актуальной проблемой. Зная теплопотери здания, можно переходить к выбору мощности и вариантов системы отопления.

Д ля снижения тепловых потерь здания необходимо использовать максимально эффективные теплоизоляционные материалы

Особенно стоит уделить внимание кровле, так как именно через нее наружу уходит наибольшее количество тепла из помещения. Для поддержания комфортного внутреннего микроклимата, а так же снижения финансовых затрат на отопление, необходимо соблюдать правильный баланс утепления всех ограждающих конструкций. Примерное минимальное качество утепления наружных стен

Примерное минимальное качество утепления наружных стен

300 мм Дерево + 100 мм Полистирол/Каменная Вата

500 мм Газо- и пенобетон

300 мм Газо- и пенобетон + 100 мм Полистирол/Каменная Вата

400 мм Керамзитобетон + 100 мм Полистирол/Каменная Вата

250 мм Кирпич + 200 мм Полистирол/Каменная Вата

300 мм Дерево + 50 мм Полистирол/Каменная Вата

400 мм Газо- и пенобетон

300 мм Газо- и пенобетон + 50 мм Полистирол/Каменная Вата

200 мм Керамзитобетон + 100 мм Полистирол/Каменная Вата

250 мм Кирпич + 100 мм Полистирол/Каменная Вата

200 мм Газо- и пенобетон

100 мм Газо- и пенобетон + 120 мм Кирпич

300 мм Керамзитобетон

Общие сведения по результатам расчетов

• Т еплопотери помещения – Общее количество тепла, измеряемое в Ваттах, которое теряет расчетное помещение в единицу времени через ограждающие конструкции.
• У дельные теплопотери помещения – Теплопотери помещения отнесенные к его площади
• Т емпература воздуха наиболее холодных суток
• Т емпература воздуха наиболее холодной пятидневки
• П родолжительность отопительного сезона
• С редняя температура воздуха отопительного сезона

Калькулятор работает в тестовом режиме.

Целесообразность вычислений

Действительно, зачем знать коэффициенты теплопотерь жилого дома?

Термин «жилое» подразумевает помещение, в котором в течение отопительного сезона будут проживать люди. Дачные дома, в которых отопление в холодный период бывает обычно по выходным, к данной категории не относятся. Для того чтобы достичь оптимального теплового режима в них, понадобится больше времени, которое зависит от конструкции здания и большая мощность отопительной системы.

Теплопотери здания нужно знать, чтобы организовать эффективную систему отопления, правильно подобрав мощность теплового агрегата.

Этот показатель учитывается при выборе и проектировании системы отопления, кондиционирования, технологии «теплый пол» и мощности обогревательных приборов.

При термической изоляции строений также нужно вычислить мощность тепловых потерь, ведь от этого зависит тип используемого изолятора, способ и толщина его монтажа.

Данный показатель зависит от многих факторов. Прежде всего, это материал перекрытий – панель, кирпич, газобетон, брус и т.д. Для каждого строения – свои показатели расчета теплопотерь дома, с учетом региона проживания, средней температуры, количества окон и дверей, наличия чердака или подвальных помещений и других факторов.

Вне зависимости от конструкции любое здание пропускает тепло сквозь ограждения. Теплопотери в окружающую среду восстанавливаются с помощью отопительной системы. Необходимая мощность источника обогрева дома является сумма теплопотерь с нормируемым запасом.

Для того чтобы в помещении были максимально комфортные условия учитываются такие факторы как: ориентация по сторонам света, физические качества строительных материалов и теплоизоляции, устройство здания, планировка помещений, направление ветров и средняя мягкость климата в холодное время года.

По результатам теплотехнического расчета выбирается отопительный котел, уточняется количество секций радиаторов отопления, расчет мощности и длины труб теплого пола, выбирается теплогенератор, позволяющий компенсировать теплопотери.

По большому счету определение потерь тепловой энергии нужно для экономного отопления помещения, без лишних запасов мощности системы отопления.

Существует два способа, как рассчитать теплопотери дома – вручную, используя формулы или более простой вариант, используя онлайн калькулятор с укрупненными данными.

Целесообразность вычислений

Действительно, зачем знать коэффициенты теплопотерь жилого дома?

Термин «жилое» подразумевает помещение, в котором в течение отопительного сезона будут проживать люди. Дачные дома, в которых отопление в холодный период бывает обычно по выходным, к данной категории не относятся. Для того чтобы достичь оптимального теплового режима в них, понадобится больше времени, которое зависит от конструкции здания и большая мощность отопительной системы.

Теплопотери здания нужно знать, чтобы организовать эффективную систему отопления, правильно подобрав мощность теплового агрегата.

Этот показатель учитывается при выборе и проектировании системы отопления, кондиционирования, технологии «теплый пол» и мощности обогревательных приборов.

При термической изоляции строений также нужно вычислить мощность тепловых потерь, ведь от этого зависит тип используемого изолятора, способ и толщина его монтажа.

Данный показатель зависит от многих факторов. Прежде всего, это материал перекрытий – панель, кирпич, газобетон, брус и т.д. Для каждого строения – свои показатели расчета теплопотерь дома, с учетом региона проживания, средней температуры, количества окон и дверей, наличия чердака или подвальных помещений и других факторов.

Вне зависимости от конструкции любое здание пропускает тепло сквозь ограждения. Теплопотери в окружающую среду восстанавливаются с помощью отопительной системы. Необходимая мощность источника обогрева дома является сумма теплопотерь с нормируемым запасом.

Для того чтобы в помещении были максимально комфортные условия учитываются такие факторы как: ориентация по сторонам света, физические качества строительных материалов и теплоизоляции, устройство здания, планировка помещений, направление ветров и средняя мягкость климата в холодное время года.

По результатам теплотехнического расчета выбирается отопительный котел, уточняется количество секций радиаторов отопления, расчет мощности и длины труб теплого пола, выбирается теплогенератор, позволяющий компенсировать теплопотери.

По большому счету определение потерь тепловой энергии нужно для экономного отопления помещения, без лишних запасов мощности системы отопления.

Существует два способа, как рассчитать теплопотери дома – вручную, используя формулы или более простой вариант, используя онлайн калькулятор с укрупненными данными.

Ручной расчет теплопотерь

Чтобы рассчитать теплопотери дома ручным способом, понадобится найти значения утечки тепла через ограждающую конструкцию, вентиляцию и канализационную систему.

Теплопотери через ограждающую конструкцию

У любого здания окружающая конструкция состоит из разных слоев материала. Поэтому для более точного расчета, необходимо найти теплопотери для каждого слоя отдельно. Вычисляются они по следующей формуле – Q окр.к. = (A / D) *dT, где:

• D – сопротивление теплового потока;
• dT – разность наружной и внутренней температуры помещения;
• А – площадь здания.

Все значения измеряются соответствующими приборами, а для нахождения сопротивления теплового потока, применяется формула — D = Z / Кф., где: Кф. – коэффициент теплопроводности материала (он производителями указан в паспорте материала), а Z – толщина его слоя.

Если здание состоит из нескольких этажей, посчитать ручным способом теплопотери через ограждающую конструкцию будет достаточно долго и неудобно. В связи с этим, можно будет воспользоваться следующей таблицей, где специалисты вывели средние

Утечка тепла через вентиляцию

У каждого помещения через ограждающую конструкцию, циркулирует поток воздуха. Чтобы рассчитать, сколько происходит теплопотерь при вентиляции, используется формула тепловых зданий:

Qвент. = (В* Кв / 3600)* W * С *dT, где:

• В — кубические метры длинны и ширины помещения;
• Кв — кратность подаваемого и удаляемого воздуха помещения за 1 час;
• W — плотность воздуха = 1,2047 кг/куб. м;
• С — теплоемкость воздуха = 1005 Дж/кг*С.

В зданиях с паропроницаемыми ограждениями, воздухообмен происходит – 1 раз в час. У зданий, которые выполнены по «Евростандарту», кратность подаваемого и удаляемого воздуха увеличивается до – 2. Таким образом, обмен воздуха за 1 час происходит 2 раза.

Утечки тепла через канализацию

Для комфортного проживания жильцы домов нагревают воду для быта и гигиены. Также частично от окружающей среды нагревается вода в бочке и сифоне унитаза. Все полученное тепло после эксплуатации вместе с водой уходит через стоки трубопровода

Поэтому очень важно рассчитать теплопотери дома, расчет производится по следующей символической формуле:

Qкан. = (Vвод. * T * Р * С * dT) / 3 600 000, где:

• Vвод. — общий потребляемый кубический объем воды за 30 дней;
• Р — плотность жидкости = 1 тонна/куб. м;
• С — теплоемкость жидкости = 4183 Дж/кг*С;
• 3 600 000 — величина джоулей (Дж) в 1-м кВт*ч.;
• dT — разность температуры между поступающей и нагретой водой.

Подсчет dT проводится следующим образом. Допустим, при поступлении в помещение вода имеет температуру +8 градусов, после нагрева ее температура составляет + 30 градусов. Следовательно, чтобы найти разницу, нужно из 30 вычесть 8. Получившийся итог 21 градус и следует принимать за dT.

Полученные результаты теплопотерь через вентиляцию, ограждающие конструкции и канализацию необходимо сложить вместе. Получившаяся сумма и будет примерное количество теплопотерь дома.

Укрупненный расчет

Выше описана методика точного подсчета теплопотерь, однако далеко не все используют данную формулу, зачастую обыватели довольствуются усредненными данными, уже посчитанными для помещения высотой потолков до 3 метров. Укрупненный расчет производят исходя из значения 100 Вт/1 квадратный метр помещения. Соответственно дома площадью 100 м2 необходимо обеспечить отопительную систему мощностью примерно 10 000 Вт.

Подобные расчеты являются достаточно усредненными. Учитывая, что в нашей стране большая вариативность климатических зон, использовать такой расчет нецелесообразно. При недостаточной мощности, дом не будет достаточно хорошо прогреваться, а при избыточной — ресурсы будут расходоваться впустую.

Теплопотери через потолок

Все тепло идет вверх. И там оно стремится выйти наружу, то есть покинуть помещение. Теплопотери через потолок в вашем доме – это одна из наибольших величин, которая характеризует уход тепла на улицу.

Толщина утеплителя на потолке должна быть в 2 раза больше толщины утеплителя в стенах. Монтируете 200 мм в стены – монтируйте 400 мм на потолок. В этом случае вам будет гарантировано максимальное теплосопротивление вашего теплового контура.

Потолок нуждается в самом толстом утеплителе.

Что у нас получается? Стены 200 мм, пол 300 мм, потолок 400 мм. Считайте, что вы сэкономите на любом энергоносителе, которым будете отапливать свой дом.

Пример расчета теплопотерь жилого дома

Рассмотрим стандартный алгоритм для варианта с общим контуром. Ниже последовательно приведены главные особенности основных этапов.

Тепловые потери на вентиляцию

Берут совокупный свободный объем, вычисляют массу воздуха. С учетом нормированной кратности обмена за 24 часа и удельной теплоемкости определяют количество потерянного тепла. Полученное значение из джоулей переводят для удобства в киловатт-часы.

Теплопотери через стены

Уточняют послойно толщину и состав стен. Далее пользуются приведенными выше формулами для получения общей теплопроводности. Поправочный коэффициент разницы температур берут в справочнике для конкретного региона. Как отмечено выше, следует сделать расчет точки росы.

Теплопотери через окна

В этом блоке вычислений следует учесть:

• количество камер стеклопакета (в рамах);
• тип заполнения пленочных покрытий;
• особенности конструкции оконных проемов.

Теплопотери через потолок

Для каждого варианта существует отдельный порядок расчета:

• комнаты верхнего этажа находятся под «холодным» чердаком;
• мансарда отапливается в нормальном режиме;
• промежуток между перекрытием и кровельным покрытием активно вентилируется.

Как и в случае со стенами, суммируют параметры каждого слоя.

Теплопотери через пол

Здесь также имеют значение особенности архитектурных решений:

• режим и наличие отопления в подвале;
• применение вентиляции;
• непосредственный контакт пола с грунтом или наличие изоляционного слоя.

Теплопотери на инфильтрацию

Этим термином обозначают произвольное проникновение наружного воздуха в комнаты через строительные конструкции. Если для расчета теплопотерь дома применить известный калькулятор онлайн Valtec, с поправкой на инфильтрацию потери будут увеличены на 60-70%. Реальная ситуация существенно отличается от подобного расчета. Деревянные стены старого дома обеспечивают хорошую естественную вентиляцию. Здание из монолитного бетона с многокамерными оконными блоками обеспечивает идеальную герметичность. В современных зданиях приходится решать вопросы принудительной вентиляции для создания внутри здоровых условий.

Что такое теплопотери? Почему их нужно знать?

Теплопотери – это то количество тепла, которое теряют внутренние помещения через ограждающие перегородки, если температура за окном ниже той, которая должна поддерживаться внутри здания.

Необходимость расчета теплопотерь обусловлена задачей проектирования системы отопления, кондиционирования. От данного показателя зависит выбор климатической системы, мощности котельной, сечения труб, количества секций радиатора, применения системы теплый пол, других отопительных устройств.

Усредненные показатели имеет смысл использовать лишь тогда, когда к помещению не предъявляется строгих требований по поддержанию определенных постоянных температур. Остальные случаи, особенно когда речь идет о жилых, общественных строениях с постоянным пребыванием людей без верхней одежды, требуют произвести точный расчет показателя теплопотерь.

На сегодняшний день человечество озадачено проблемой рационального потребления ресурсов, особенно энергетических. Правильный расчет теплопотерь позволит определить наиболее рациональный путь организации системы отопления, чтобы помещение прогревалось до комфортной температуры, при этом энергопотребление не было избыточным.

Расчет мощности котла отопления для дома

Основополагающим фактором тепла и уюта в доме является правильный расчет и подбор котла отопления для него. Недостаточно мощный котел не справится с поставленной перед ним задачей и в сильную стужу за окном, в доме будет холодно. Котел отопления должен компенсировать теплопотери жилища, что бы в нем было тепло и даже иметь небольшой запас мощности на случай совсем уж экстремально низких температур или расширения отапливаемой площади.

Основные теплопотери дома

Теплопотери дома в разном процентном соотношении происходят через стены, окна, крышу, пол. Здесь всё зависит от материала, из которого построена та или иная часть дома, качества утепления, стеклопакетов, дверей, пола. Что бы точно рассчитать, куда и сколько уходит тепла из дома нужно приложить большие усилия и с помощью многочисленных формул и таблиц произвести расчет. Но, как правило, такие усилия за частую становятся тщетны.

Поэтому мы с вами пойдем более легким и коротким путем, которым пользуются наиболее часто.

Расчет мощности котла по площади частного дома

Для расчета мощности котла по площади помещения применяется несложная методика. Для средних широт России и других стран для 10 м2 площади помещения необходимо 1 кВт тепловой энергии. Не сложно посчитать мощность для всего дома. Если предположить, что площадь дома 150 м2, поделив на 10, получим 15 кВт. Выше изложенный расчёт действует при условии высоты потолков 2,5-2,7 метра. Если ваши потолки выше расчетных, необходимо внести поправочный коэффициент. Чтобы найти коэффициент нужно вашу высоту потолка разделить на 2,7. Допустим высота вашего потолка 3 метра. 3:2.7=1.11. Полученные ранее 15 кВт умножаем на 1.11, получаем 16.65. Обычно округляют полученный результат в большую сторону, до 17 кВт.

Но это ещё не всё, как мы уже написали, вычисления производились для средних широт. Поэтому, что бы учесть климатическую особенность местности, необходимо внести еще один поправочный коэффициент:

• Для северных широт 1,7;
• Для Москвы и Подмосковья 1,3;
• Для средней полосы 1;
• Для южных регионов 0,7

Если продолжить расчёт нашего примера, то у нас получится: Для северных регионов 17×1,7=30 кВт/час, Для Москвы 17×1,3=22 кВт/час, Для средней полы так и останется 17 кВт/час, Для юга 17×0,7=12 кВт/час.

Расчеты мощности котла по площади в равной степени применимы для разных видов котлов, независимо от используемой им энергии. Газовые, электрические, твердотопливные и другие имеют параметр, как киловатт/час, поэтому подобрать его мощность несложно, нужно лишь определить потребность дома в тепле.

Расчет мощности котла для квартиры

Часто жильцы многоквартирных домов отказываются от услуг отопления компаний тепловых сетей, потому как тарифы на тепло порой необоснованно завышены, поэтому они ставят у себя собственные котлы отопления. Расчет мощности котла для квартиры рассчитывается по её объему. Объем квартиры измеряется в М3.

Чтобы посчитать объем нужно знать площадь и высоту потолка. И по традиции приведем пример: имеется квартира в московском регионе площадью 75 м2, высота потолка 2,7 метра. Вычисляем объем: 75×2,7=202,5 м3. Согласно СНиП для 1 м3 объема квартиры требуется: 41 Вт/час для типовых панельных домов,

34 Вт/час для кирпичного дома.

Допустим, наша квартира находится в панельном доме: 202,5×41=8302.5 вт/ч. Переводим полученный результат из ватт в киловатты: 8302.5/1000= 8,3 кВт/ч Но и это еще не всё, так же как и в первой методике расчета существуют поправочные коэффициенты региональности (они такие же, как и в первом случае)

Так же плюс ко всему этому добавляется ещё один коэффициент, это количество наружных стен:

• Одна стена, коэффициент 1,1;
• Две стены, коэффициент 1,2;
• Три стены, коэффициент 1,3.

На основании вышеизложенного продолжаем рассчитывать мощность котла для уже знакомой нам квартиры: 8,3×1.3=10,79 кВт (региональный коэффициент). Квартира имеет две наружные стены: 10,79×1,2=12,9 кВатт/час. Округлив результат до 13 кВт/час, получим заветный показатель мощности котла.

Если подытожить эти два метода расчёта котла, то ещё стоит добавить, что получаемые результаты рассчитаны для отопления. Если котёл двухконтурный и используется еще для нагрева воды, то к мощности котла необходимо добавить ещё 10-20 %. Здесь зависит от предполагаемой потребности в горячей воде (душ или ванная).

Тепловые потери за счет крыши или потолка

Потери тепла для потолка и крыши рассчитываются по той же формуле, что и для стен. Теплый воздух поднимается вверх, поэтому, чтобы не отапливать улицу, следует серьезно отнестись к утеплению крыши при строительстве. Основным параметром теплопотерь здесь будет неравномерность стыков. От выбора утепляющего материала тоже будет завесить очень многое. Так, например использование эковаты предполагает отсутствие влаги. А, как известно, вместе с теплым воздухом вверх поднимается и пар, который остывая, будет конденсироваться, оседать на утеплителе, замещая воздух и снижать термическое сопротивление утеплителя.

Описание процесса расчета

Все программы и калькуляторы, подсчитывающие утечку тепла, основаны на существующих расчетных формулах в соответствии с правилами и нормативами. В рекомендуемом расчете теплопотерь дома, необходимо вводить параметры помещения или дома, в соответствующие графы.

Параметры, применяемые в расчетах

Для получения коэффициента, характеризующего потери тепла, необходимо учитывать следующие данные:

• разницу внутренней и внешней температур;
• объем воздуха в помещении;
• способность ограждений (стен, потолка, окон и т.д.) удерживать тепло.

Последний показатель учитывает тепловое сопротивление стройматериала.

Формула и исходные данные для расчета

Упрощенная формула для расчета теплопотерь помещения выглядит следующим образом:

Q = S· T : R,

где Q – объем теплопотерь, S – объем помещения, T – разница между внешней и внутренней температурами, R – величина сопротивления утечки тепла материала.

Для подсчетов по формуле необходимо вводить следующие данные:

• для вычисления объема (S) – метраж помещения и высоту потолков;
• для установления разницы температур (T) – значения наружной и внутренней температур воздуха;
• для определения (R) – типы материала фасада, наружных стен, стеклопакетов и т.д, а также их физические свойства.

При подсчете утечки тепла стоит понимать, что абсолютно все факторы не поддаются полному учету. Это и конструктивные ошибки, и внутри стеновой конденсат. Поэтому полученные данные лучше проверить экспериментальным путем.

От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.