Калькулятор расчета теплопотерь

Как сдвинуть точку росы в стене

Если после проведения всех расчетов вас не устраивает расположение точки росы, стоит задуматься над ее смещением. Для этого можно:

• увеличить слой утеплителя снаружи;
• использовать материал с высокой паропроницаемостью;
• демонтировать слой внутреннего утепления, перенеся его наружу;
• корректировать микроклимат в помещении – установить принудительную вентиляцию, дополнительно нагревать воздух.

Подходящий вариант выбирают, исходя из климатических условий региона проживания, конструктивных особенностей дома, финансовых возможностей и используемых строительных материалов.

Игнорирование такого явления, как конденсация влаги в стеновом «пироге», может слишком дорого обойтись. Как минимум, это неприятный запах в помещении, постоянная сырость. Как максимум – большие колонии плесневых грибов, портящих внутреннюю отделку стен, разрушающих утеплитель и вредящих здоровью домочадцев

Таким образом, расчет точки росы имеет важное значение, если вы хотите возвести надежные и сухие стены для вашего дома

Материал для утеплительных работ

На рынке строительных материалов представлено большое количество различных утепляющих материалов. Все они отличаются по характеристикам, назначению, цене. Наиболее популярные из них:

• пенопласт;
• пеноплекс;
• пенополистирол;
• пенополиуретан;
• минеральная вата.

Пенопласт – самый популярный теплоизоляционный материал, применяемый как для частных домов, так и для многоэтажных зданий. Он завоевал популярность благодаря небольшому весу, доступной цене, низкой теплопроводности и простоте монтажа. Не слишком хорошо впитывает влагу, но эффективно защищает поверхность от ее воздействия. Поэтому он лучше всего подходит для наружных работ. При этом точка росы в строительстве существенно поменяет свое положение.

Вата – материал пористой структуры, хорошо впитывающий влагу. Однако при монтаже он требует применения защитных пленок. К тому же при частном строительстве не рекомендуется укладка минеральной ваты без специальных знаний. Минеральный материал считается наиболее паропроницаемым.

Пенополиуретан – надувной материал, позволяющий быстро проводить работы и обеспечивающий высокий уровень утепления. Однако применение пенополиуретана требует определенных навыков работы с ним.

Расчёт радиаторов отопления на квадратный метр

Несмотря на разнообразие рынка отопительных систем, радиаторы всегда остаются в тренде. Однако владельцы отопительного оборудования часто допускают ошибки в его эксплуатации. Самая распространенная является несоответствие теплоотдачи батареи с площадью помещения. Самым простым способом расчёта батареи является 100 Вт на 1 м2. Зная площадь комнаты, умножьте ее на 100.

Если радиатор многосекционный, то воспользуйтесь формулой: N = Q/ Qус, где N это количества секции, а Qус – мощность каждой секции по отдельности. В случае, когда высота потолков превышает 2,7 м., воспользуйтесь расчетом по объему. Для более точной информации теплоотдачи можно воспользоваться коэффициентами:

• Количество внешних стен (Кф. 1.1, 1.2);
• Направленность комнаты на стороны света (Кф. 1.1, если на север и восток);
• Коэффициент утепления стен (0.85, 1, 1.27);
• Климатические условия (-35° — Кф. 1.5, -25°- Кф. 1.3, -15°- Кф. 1.1, -10° — Кф 0.7);
• Высота потолков (Кф. От 1 до 1.2);
• Этаж квартиры (Кф. От 1 до 0.8);

Тип оконной рамы (из дерева -1.27, однослойный стеклопакет – 1, двойной стеклопакет – 0.85);

Q = S × 100 ×… (значение коэффициента)

Термины и сокращения

Светопропускание (LT) – отношение светового потока, проходящего сквозь стекло, к падающему световому потоку, выражаемое иллюминентом D65 со спектральной плотностью между 380 и 780 нм.

Светоотражение (LR) – отношение светового потока, отраженного от стекла, к падающему световому потоку, выраженному иллюминентом D65.

Солнечный фактор (SF) – или общая пропускаемая энергия – для остекленной стены это отношение всей солнечной энергии, поступающей в помещение через стекло, к энергии падающего солнечного потока.

Заявленное значение коэффициента теплопередачи (U) – Величина, характеризующая передачу тепла через центральную зону вертикального остекления без учета краевых эффектов. равная отношению плотности стационарного теплового потока к пере- паду температур окружающей среды по разные стороны остекления. Значение рассчитывается для вертикального остекления при стандартизированных граничных условиях.

Проектное значение сопротивление теплопередаче (R_{0проект}) – величина, обратная коэффициенту теплопередачи, характеризует свойство остекления препятствовать переносу теплоты от среды с высокой температурой к среде с низкой температурой, рассчитанного с учетом расположения остекления и условия окружающей среды в месте установки остекления.

Точка росы – это температура, при которой начинает образовываться конденсат, т. е. температура до которой необходимо охладить воздух, чтобы относительная влажность достигла 100%. Расчет данного параметра рекомендуется вести на конструкцию в целом для получения более достоверного результата.

SentryGlass – материал, используемый для изготовления многослойных стекол Dupont Sentry Glass SG5000.

Зак или ESG (Einscheiben-Sicherheitsglas) — однослойное безопасное стекло, закаленное стекло.

ТУ или TVG (Teilvorgespanntes Glas) термоупрочненное небезопасное стекло.

VSG (Verbund-Sicherheitsglas) многослойное безопасное стекло.

Теплоизоляционный материал

Для защиты зданий от тепловых потерь, высокой влажности и сдвига точки его утепляют теплоизоляционными материалами. Зимой утеплитель позволяет снизить затраты на отопление, а летом сохраняет прохладу внутри помещения. Каждое изделие имеет свои области применения и свойства. В строительстве используются экологичные и удобные для монтажа материалы. Под определенные условия подбирается изоляция нужного вида.

При правильном утеплении снаружи точка росы будет располагаться внутри утеплителя.

По форме материалы разделяются на:

• рулонные;
• листовые;
• сыпучие;
• единичные.

По структуре:

• волокно;
• ячейки;
• зернистые.

Сырье бывает органическим, неорганическим и смешанным.

Основные характеристики изоляционных материалов:

• теплопроводность;
• влагопоглощение;
• пористость;
• влажность;
• плотность;
• паропроницаемость;
• удельная теплоемкость;
• прочность и др.

Пеноплекс

Пеноплекс еще называют пенополистиролом. В отличие от пенного полистирола материал имеет большую плотность, меньше подвергается механическим повреждениям. Он почти не проводит пар из-за низкого коэффициента паропроницаемости. Однако относится к IV группе горючести (быстро воспламеняется).

Пеноплекс рекомендуется для наружного утепления стен.

Для утепления стен, террас, лоджий, балконов выпускают пеноплекс категории «комфорт». Коэффициент теплопроводности у него в 9 раз меньше, чем у минеральной ваты. Материал требует мало времени на нагрев помещения после охлаждения благодаря низкой теплоемкости. Температурный диапазон эксплуатации составляет -70…+70°C. Пеноплекс этого вида обладает не лучшей звукоизоляцией, имеет самую маленькую плотность и меньший предел прочности по сравнению с другими материалами.

Пласт пенополистирола шириной 2 см сохраняет тепло почти так же, как 40 см минеральной ваты или 37 см кладки кирпича.

Пенопласт

Пенопласт − это материал, отличающийся легкостью и плавучестью. Он устойчив к возгоранию, но под воздействием огня начинает плавиться. Материал прост в обработке, не подвергается заражению грибками и плесенью.

Пенопласт получается из вспененного полимерного сырья: полистирола, полиэтилена, поливинилхлорида или полиуретана. Он состоит из маленьких одинаковых шариков, которые скрепляются между собой. Для изоляции используют жесткий пенопласт, имеющий высокую плотность. Панели легко соединить с помощью каучукового или эпоксидного клея.

Для пенопласта не важен температурный диапазон, но материал подвержен механическим повреждениям.

В качестве теплоизоляции используют плиты толщиной 5 и 10 см. Но, несмотря на структуру, материал звукопроницаемый.

Пенопласт — это один из самых распространённых материалов для теплоизоляции дома.

Минеральная вата

Теплоизоляционный материал состоит из спрессованных волокон. В качестве сырья применяют стекло, базальт и шлак. Исходный материал плавят и вытягивают в волокна. Их длина составляет 2-60 мм. Воздушные поры матов заполняют примерно 95% всего объема. Изделие легко производится и имеет небольшую стоимость.

Благодаря своей пористости вата пропускает воздух и пар, сохраняя воздушный обмен. При этом она не горит и устойчива к влаге, обладает хорошей звукоизоляцией. Но материал имеет 2 недостатка:

• в составе содержит фенол;
• отлетающие кусочки ваты, попадая на кожу человека, вызывают зуд.

Развернутая таблица теплопотерь

В таблице tвн — температура воздуха в помещении, Q — теплопотери помещения / ограждающей конструкции / теплопроводного включения, Qуд — удельные теплопотери помещения.

Некоторые сведения о том, как рассчитать толщину утеплителя

Для того чтобы приступить к расчету термоизоляции, нам необходимо, прежде всего, высчитать Ro, затем узнать требуемое термическое сопротивление Rreq по следующей таблице (сокращенный вариант).

Требуемые значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций

Коэффициенты a и b необходимы для тех случаев, когда значение D d , °С·сут отличается от приведенного в таблице, тогда R req , м2·°С/Вт рассчитывается по формуле R req = a D d + b. Для колонки 6 первой группы зданий существуют поправки: если значение градусо-суток менее 6000 °С·сут, a = 0,000075, а b = 0,15, если тот же показатель в диапазоне 6000-8000 °С·сут, то a = 0,00005, b = 0,3, если же более 8000 °С·сут, то a = 0,000025, а b = 0,5. Когда все данные будут собраны, приступаем к расчету термоизоляции.

Теперь выясним, как рассчитать толщину утеплителя. Здесь придется обратиться к математике, поэтому будьте готовы поработать с формулами. Вот первая из них, по ней определяем требуемое условное сопротивление теплопередаче Roусл. тр = R req/r. Данный параметр нам нужен для определения требуемого сопротивления теплопередачи утеплителя Rуттр = Roусл. тр – (Rв + ΣRт. изв + Rн), здесь ΣRт. изв является суммой термического сопротивления слоев ограждения без учета теплоизоляции. Находим толщину утеплителя δут = Rуттр λут (м), причем λут берется из таблицы Д.1 СП 23-101-2004 , и округляем полученный результат в большую сторону до конструктивного значения с учетом номенклатуры производителя.

На фото — теплопоступления и теплопотери в помещении общественного здания, xiron.ru

Фото таблицы определения поправочного коэффициента для расчета теплопотерь, radiatorprado.ru

На фото — таблица теплопотерь при морозе в утепленном и неутепленном жилье, idea5.narod.ru

Фото основной причины высоких теплопотерь, intekosib.ru

На фото — поправочный коэффициент к расчетной разности температур, 56kss.ru

Что такое точка росы

Точка росы — температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы содержащийся в нем водяной пар достиг границы насыщения. Иными словами, чтобы относительная влажность газа при этом составляла 100%. Дальнейший приток водяного пара или охлаждение воздуха вызывает образование конденсата. При положительных температурах — росы, при отрицательных — инея, льда или снега.

Практический пример — в теплое помещение заносится какая-либо вещь с мороза. Воздух над поверхностью такой вещи охлаждается ниже точки росы (для текущей влажности и температуры) и на поверхности образуется конденсат. В дальнейшем вещь нагревается до температуры помещения, и конденсат испаряется. Собственно, с этим и связана рекомендация не включать сразу бытовые приборы, занесенные с мороза.

Формула расчета точки росы взята отсюда http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%BE%D1%87%D0%BA%D0%B0_%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%8B

где a = 17.27, b = 237.7, ln — натуральный логарифм, RH — относительная влажность воздуха в долях единицы, Tp — точка росы
Согласно Википедии, в диапазоне от 0 до 60 градусов Цельсия формула обладает погрешностью 0.4 градуса Цельсия.

Выбор радиаторов отопления

Традиционно мощность отопительного радиатора рекомендовано выбирать по площади отапливаемой комнаты, причем с 15-20% завышением мощностных потребностей на всякий случай.

На примере рассмотрим, насколько корректна методика выбора радиатора «10 м2 площади – 1,2 кВт».

Тепловая мощность радиаторов зависит от способа их подключения, что необходимо учитывать при проведении расчетов системы отопления

Исходные данные: угловая комната на первом уровне двухэтажного дома ИЖС; внешняя стена из двухрядной кладки керамического кирпича; ширина комнаты 3 м, длина 4 м, высота потолка 3 м.

По упрощенной схеме выбора предлагается рассчитать площадь помещения, считаем:

3 (ширина) · 4 (длина) = 12 м2

Т.е. необходимая мощность радиатора отопления с 20% надбавкой получается 14,4 кВт. А теперь посчитаем мощностные параметры отопительного радиатора на основании теплопотерь комнаты.

Фактически площадь комнаты влияет на потери тепловой энергии меньше, чем площадь ее стен, выходящих одной стороной наружу здания (фасадных).

Поэтому считать будем именно площадь «уличных» стен, имеющихся в комнате:

3 (ширина) · 3 (высота) + 4 (длина) · 3 (высота) = 21 м2

Зная площадь стен, передающих тепло «на улицу», рассчитаем теплопотери при разнице комнатной и уличной температуры в 30о (в доме +18 оС, снаружи -12 оС), причем сразу в киловатт-часах:

0,91 · 21 · 30 : 1000 = 0,57 кВт,

Где: 0,91 – сопротивление теплопередачи м2 комнатных стен, выходящих «на улицу»; 21 – площадь «уличных» стен; 30 – разница температур внутри и снаружи дома; 1000 – число ватт в киловатте.

Согласно строительным стандартам приборы отопления располагают в местах максимальных теплопотерь. Например, радиаторы устанавливаются под оконными проемами, тепловые пушки – над входом в дом. В угловых комнатах батареи устанавливаются на глухие стены, подверженные максимальному воздействию ветров

Выходит, что для компенсации потерь тепла через фасадные стены данной конструкции, при 30о разнице температур в доме и на улице достаточно отопления мощностью 0,57 кВт·ч. Увеличим необходимую мощность на 20, даже на 30% – получаем 0,74 кВт·ч.

Таким образом, реальные мощностные потребности отопления могут быть значительно ниже, чем торговая схема «1,2 кВт на квадратный метр площади помещения».

Причем корректное вычисление необходимых мощностей отопительных радиаторов позволит сократить объем теплоносителя в системе отопления, что уменьшит нагрузку на котел и расходы на топливо.

Небольшой экскурс в физику явления

Точка росы – это температура воздуха, при которой излишки содержащейся в нем влаги выпадают в виде конденсата. Почему ее становится слишком много? Дело в том, что теплый воздух удерживает большое количество водяных паров, холодный – гораздо меньше. Именно эта разница при перепаде температур образует конденсат. Примером явления служат капли воды на холодных водопроводных трубах или окнах, туман.

Что еще нужно знать про точку росы:

• Чем выше влажность, тем она ближе к температуре воздуха, и наоборот.
• Ее значение не может быть выше температуры воздуха.
• Конденсат всегда появляется на холодных поверхностях. Это объясняется тем, что теплый воздух рядом с ними охлаждается, и его влажность снижается.

Единица измерения точки выпадения конденсата – градусы Цельсия.

Расчет точки росы

Рассчитывают значение параметра несколькими способами. Это может быть онлайн-калькулятор, сводная таблица, специальный прибор, математическая формула.

Использование данных таблицы

Специальная таблица для расчета точки росы содержит приблизительные ее значения. Это обусловлено тем, что при их выведении учитывалась только температура воздуха и его относительная влажность. В левом столбце таблицы указана температура воздуха, в верхней строке – относительная влажность воздуха в процентах. На пересечении столбцов и строк как раз и получается нужное значение.

Существует несколько вариантов таблиц. Однако чаще всего диапазон температур составляет -5°C..+30°C, а влажности – 30-95%. Применение таблицы удобно, если нужно произвести расчеты быстро. При возможности результат лучше перепроверить другим способом, например, с помощью специального калькулятора в режиме онлайн.

Расчет по математической формуле

Математическая формула для вычисления температуры конденсатообразования – сложная и громоздкая. Для выполнения расчетов используют две константные величины, фактическое значение температуры воздуха и относительной влажности. Последнюю нужно брать в объемных долях.

В отличие от работы с таблицей, диапазон последних двух параметров больше. Формула позволяет учитывать температуру от 0 до +60°C, влажность – от 1 до 100%. Погрешность результата не превышает половины градуса Цельсия. Однако пользоваться формулой удобно лишь тогда, когда на это есть свободное время.

Расчет в программе-калькуляторе

Специальные калькуляторы позволяют в онлайн-режиме рассчитать точку росы в стене дома. Найти их можно на специализированных сайтах. Для расчета понадобится ввести ряд исходных данных. От ресурса к ресурсу они разнятся, но стандартный набор включает в себя информацию о следующих параметрах:

• материал стены;
• количество ее слоев и их толщина;
• температура снаружи и внутри дома;
• влажность в помещении и на улице.

Большинство калькуляторов не просто рассчитывают нужное значение. Они также выдают графики ее возможного перемещения и зоны конденсации влаги.

Применение приборов для выполнения расчетов

Вне зависимости от способа, которым будут выполняться расчеты, понадобятся исходные данные. Для их получения нужно запастись некоторыми приборами. Так, для определения температуры подойдет обычный термометр, а для определения влажности – гигрометр. Для удобства они объединены в таком устройстве, как цифровой термогигрометр. Все полученные значения выводятся на небольшой экран. Некоторые модели приборов определяют и температуру выпадения конденсата. Определить проблемную зону могут и некоторые модели строительных тепловизоров.

Простой расчет теплопотерь зданий.

Ниже приведен довольно простой расчет теплопотерь зданий, который, тем не менее, поможет достаточно точно определить мощность, требуемую для отопления Вашего склада, торгового центра или другого аналогичного здания. Это даст возможность еще на стадии проектирования предварительно оценить стоимость отопительного оборудования и последующие затраты на отопление, и при необходимости скорректировать проект.

Куда уходит тепло? Тепло уходит через стены, пол, кровлю и окна. Кроме того тепло теряется при вентиляции помещений. Для вычисление теплопотерь через ограждающие конструкции используют формулу:

Q = S * T / R,

где

Q — теплопотери, Вт

S — площадь конструкции, м2

T — разница температур между внутренним и наружным воздухом, °C

R — значение теплового сопротивления конструкции, м2•°C/Вт

Схема расчета такая — рассчитываем теплопотери отдельных элементов, суммируем и добавляем потери тепла при вентиляции. Все.

Предположим мы хотим рассчитать потери тепла для объекта, изображенного на рисунке. Высота здания 5…6 м, ширина – 20 м, длинна – 40м, и тридцать окон размеров 1,5 х 1,4 метра. Температура в помещении 20 °С, внешняя температура -20 °С.

Считаем площади ограждающих конструкций:

пол:

20 м * 40 м = 800 м2

кровля:

20,2 м * 40 м = 808 м2

окна:

1,5 м * 1,4 м * 30 шт = 63 м2

стены:

(20 м + 40 м + 20 м + 40м) * 5 м = 600 м2 + 20 м2 (учет скатной кровли) = 620 м2 – 63 м2 (окна) = 557 м2

Теперь посмотрим тепловое сопротивление используемых материалов.

Значение теплового сопротивления можно взять из таблицы тепловых сопротивлений или вычислить исходя из значения коэффициента теплопроводности по формуле:

R = d / ?

где

R – тепловое сопротивление, (м2*К)/Вт

? – коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м2*К)

d – толщина материала, м

Значение коэффициентов теплопроводности для разных материалов можно посмотреть здесь.

пол:

бетонная стяжка 10 см и минеральная вата плотностью 150 кг/м3. толщиной 10 см.

R (бетон) = 0.1 / 1,75 = 0,057 (м2*К)/Вт

R (минвата) = 0.1 / 0,037 = 2,7 (м2*К)/Вт

R (пола) = R (бетон) + R (минвата) = 0,057 + 2,7 = 2,76 (м2*К)/Вт

кровля:

кровельные сэндвич панели из минеральной ваты толщиной 15 см

R (кровля) = 0.15 / 0,037 = 4,05 (м2*К)/Вт

окна:

значение теплового сопротивления окон зависит от вида используемого стеклопакета R (окна) = 0,40 (м2*К)/Вт для однокамерного стекловакета 4–16–4 при ?T = 40 °С

стены:

стеновые сэндвич панели из минеральной ваты толщиной 15 см R (стены) = 0.15 / 0,037 = 4,05 (м2*К)/Вт

Посчитаем тепловые потери:

Q (пол) = 800 м2 * 20 °С / 2,76 (м2*К)/Вт = 5797 Вт = 5,8 кВт

Q (кровля) = 808 м2 * 40 °С / 4,05 (м2*К)/Вт = 7980 Вт = 8,0 кВт

Q (окна) = 63 м2 * 40 °С / 0,40 (м2*К)/Вт = 6300 Вт = 6,3 кВт

Q (стены) = 557 м2 * 40 °С / 4,05 (м2*К)/Вт = 5500 Вт = 5,5 кВт

Получаем, что суммарные теплопотери через ограждающие конструкции составят:

Q (общая) = 5,8 + 8,0 + 6,3 + 5,5 = 25,6 кВт / ч

Теперь о потерях на вентиляцию.

Для нагрева 1 м3 воздуха с температуры — 20 °С до + 20 °С потребуется 15,5 Вт.

Q(1 м3 воздуха) = 1,4 * 1,0 * 40 / 3,6 = 15,5 Вт, здесь 1,4 – плотность воздуха (кг/м3), 1,0 – удельная теплоёмкость воздуха (кДж/(кг К)), 3,6 – коэффициент перевода в ватты.

Осталось определиться с количеством необходимого воздуха. Считается, что при нормальном дыхании человеку нужно 7 м3 воздуха в час. Если Вы используете здание как склад и на нем работают 40 человек, то вам нужно нагревать 7 м3 * 40 чел = 280 м3 воздуха в час, на это потребуется 280 м3 * 15,5 Вт = 4340 Вт = 4,3 кВт. А если у Вас будет супермаркет и в среднем на территории находится 400 человек, то нагрев воздуха потребует 43 кВт.

Итоговый результат:

Для отопления предложенного здания необходима система отопления порядка 30 кВт/ч, и система вентиляции производительностью 3000 м3 /ч с нагревателем мощность 45 кВт/ч.

От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.