Расчет теплопотерь дома — считаем сами правильно!
Расчет отопления частного дома можно сделать самостоятельно, проведя некоторые замеры и подставив свои значения в нужные формулы. Расскажем, как это делается.
Вычисляем теплопотери дома
От расчета теплопотерь дома зависит несколько критических параметров системы отопления и в первую очередь – мощность котла.
Последовательность расчета следующая:
Вычисляем и записываем в столбик площадь окон, дверей, наружных стен, пола, перекрытия каждой комнаты. Напротив каждого значения записываем коэффициент теплопроводности материалов, из которых построен наш дом.
Если вы не нашли нужный материал в приведенной таблице, то посмотрите в расширенной версии таблицы, которая так и называется – коэффициенты теплопроводности материалов (скоро на нашем сайте). Далее, по ниже приведенной формуле вычисляем потери тепла каждого элемента конструкции нашего дома.
ΔT — разница температур внутри и снаружи помещения для самых холодных дней °C
R — значение теплосопротивления конструкции, м2·°C/Вт
λ — коэффициент теплопроводности (см. таблицу по материалам).
Суммируем теплосопротивление всех слоев. Т.е. для стен учитывается и штукатурка и материал стен и наружное утепление (если есть).
Складываем все Q для окон, дверей, наружных стен, пола, перекрытия
К полученной сумме добавляем 10-40% вентиляционных потерь. Их тоже можно вычислить по формуле, но при хороших окнах и умеренном проветривании, смело можно ставить 10%.
Результат делим на общую площадь дома. Именно общую, т.к. косвенно тепло будет тратиться и на коридоры, где радиаторов нет. Вычисленная величина удельных теплопотерь может колебаться в пределах 50-150 Вт/м2. Самые высокие потери тепла у комнат верхних этажей, самые низкие у средних.
После окончания монтажных работ, проведите тепловизионный контроль стен, потолков и других элементов конструкции, чтобы убедиться, что нигде нет утечек тепла.
Приведенная ниже таблица поможет точнее определиться с показателями материалов.
Определяемся с температурным режимом
Этот этап напрямую связан с выбором котла и способом отопления помещений. Если предполагается установка «теплых полов», возможно, лучшее решение – конденсационный котел и низкотемпературный режим 55С на подаче и 45С в «обратке». Такой режим обеспечивает максимальный кпд котла и соответственно, наилучшую экономию газа. В будущем, при желании использовать высокотехнологичные способы обогрева, (тепловой насос, солнечные коллекторы) не придется переделывать систему отопления под новое оборудование, т.к. оно рассчитано именно на низкотемпературные режимы. Дополнительные плюсы – не пересушивается воздух в помещении, интенсивность конвекционных потоков ниже, меньше собирается пыли.
В случае выбора традиционного котла, температурный режим лучше выбрать максимально приближенным к европейским нормам 75С – на выходе из котла, 65С – обратная подача, 20С — температура помещения. Такой режим предусмотрен в настройках почти всех импортных котлов. Кроме выбора котла, температурный режим влияет на расчет мощности радиаторов.
Подбор мощности радиаторов
Для расчета радиаторов отопления частного дома материал изделия не играет роли. Это дело вкуса хозяина дома. Важна только указанная в паспорте изделия мощность радиатора. Часто производители указывают завышенные показатели, поэтому результат вычислений будем округлять в большую сторону. Расчет производится для каждой комнаты отдельно. Несколько упрощая расчеты для помещения с потолками 2,7 м, приведем простую формулу:
Где К — искомое количество секций радиатора
P – мощность, указанная в паспорте изделия
Пример вычисления: Для комнаты площадью 30 м2 и мощности одной секции 180 Вт получаем: K= 30 х 100/180
K=16,67 округленно 17 секций
Тот же расчет можно применить для чугунных батарей, принимая что
1 ребро(60 см) = 1 секция.
Гидравлический расчет системы отопления
Смысл этого расчета – правильно выбрать диаметр труб и характеристики циркуляционного насоса. Из-за сложности расчетных формул, для частного дома проще выбрать параметры труб по таблице.
Здесь приведена суммарная мощность радиаторов, для которых труба подает тепло.
Подбор мощности котла по результатам расчетов
Определив тепловые потери стен, окон, потолков и пола, все значения необходимо суммировать, и в результате получится общая величина теплопотерь здания, измеряемая в киловаттах (кВт.). Эта же единица используется для измерения тепловой мощности теплогенераторов. Мощность котла подбирается с запасом в 10-15% от общей мощности теплопотерь здания. При наличии бассейна, гидромассажной ванны большого объёма, подогрева вентилируемого воздуха приточно-вытяжной системы от отопления тепловые потребности этого оборудования суммируются с цифрой, полученной расчётом теплопотерь.
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.
Потери тепла через полы
Потери тепла через полы рассчитываются по той же формуле:
Qпола = kпола * Fпола (tвн – tнар),
где Qпола – теплопотери, Вт;
kпола – коэффициент теплопередачи пола, Вт/(м2*град.C);
Fпола – площадь пола;
tвн – температура воздуха внутри, град. C; можно принимать 20 град.С
tнар – температура воздуха/грунта снаружи, град. C; можно принимать 5 град.С
Пол над грунтом
Если пол находится на лагах, над неотапливаемым подвалом, kпола 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.
dn, λn – если есть еще слои – по принципу d1 и λ1;
αвн – коэффициент теплоотдачи от внутреннего воздуха к полу; принимаем равным 6.
αнар – коэффициент теплоотдачи от пола к наружному воздуху/грунту. см. ниже
| Под полом | α, Вт/(кв.м.*град.C) |
|---|---|
| холодный подвал, сообщающийся с наружным воздухом | 17 |
| неотапливаемые подвалы со световыми проемами в стенах | 12 |
| неотапливаемые подвалы без световых проемов в стенах выше уровня земли, технические подполья ниже уровня земли | 6 |
Пол на грунте
Если пол расположен непосредственно на грунте, то kпола рассчитывается по формуле:
,
где d – толщина утепляющего слоя, м;
λ – коэффициент теплопроводности утепляющего слоя, Вт/(м2*град.C);
Rc 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.
Расчет теплопотерь
Вот как следует производить вычисления:
Теплопотери через ограждающие конструкции
Для каждого материала, входящего в состав ограждающих конструкций, в справочнике или предоставленном производителем паспорте находим значение коэффициента теплопроводности Кт (единица измерения — Вт/м*градус).
Для каждого слоя ограждающих конструкций определяем термическое сопротивление по формуле: R = S/Кт, где S – толщина данного слоя, м.
Для многослойных конструкций сопротивления всех слоев нужно сложить.
Определяем теплопотери для каждой конструкции по формуле Q = (A / R) *dT,
Где:
- А — площадь ограждающей конструкции, кв. м;
- dT — разность наружной и внутренней температур.
- dT следует определять для самой холодной пятидневки.
Теплопотери через вентиляцию
Для этой части расчета необходимо знать кратность воздухообмена.
В жилых зданиях, возведенных по отечественным стандартам (стены являются паропроницаемыми), она равна единице, то есть за час должен обновиться весь объем воздуха в помещении.
В домах, построенных по европейской технологии (стандарт DIN), при которой стены изнутри застилаются пароизоляцией, кратность воздухообмена приходится увеличивать до 2-х. То есть за час воздух в помещении должен обновиться дважды.
Теплопотери через вентиляцию определим по формуле:
Qв = (V*Кв / 3600) * р * с * dT,
Где
- V — объем помещения, куб. м;
- Кв — кратность воздухообмена;
- Р — плотность воздуха, принимается равной 1,2047 кг/куб. м;
- С — удельная теплоемкость воздуха, принимается равной 1005 Дж/кг*С.
Приведенный расчет позволяет определить мощность, которую должен иметь теплогенератор системы отопления. Если она оказалась слишком высокой, можно сделать следующее:
- понизить требования к уровню комфорта, то есть установить желаемую температуру в наиболее холодный период на минимальной отметке, допустим, в 18 градусов;
- на период сильных холодов понизить кратность воздухообмена: минимально допустимая производительность приточной вентиляции составляет 7 куб. м/ч на каждого обитателя дома;
- предусмотреть организацию приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором.
Заметим, что рекуператор полезен не только зимой, но и летом: в жару он позволяет сэкономить произведенный кондиционером холод, хотя и работает в это время не столь эффективно, как в мороз.
Правильнее всего при проектировании дома выполнить зонирование, то есть назначить для каждого помещения свою температуру исходя из требуемого комфорта. К примеру, в детской или комнате пожилого человека следует обеспечить температуру порядка 25-ти градусов, тогда как для гостиной будет достаточно и 22-х. На лестничной площадке или в помещении, где жильцы появляются редко либо имеются источники тепловыделения, расчетную температуру можно вообще ограничить 18-ю градусами.
Очевидно, что цифры, полученные в данном расчете, актуальны только для очень короткого периода — самой холодной пятидневки. Чтобы определить общий объем энергозатрат за холодный сезон, параметр dT нужно вычислять с учетом не самой низкой, а средней температуры. Затем нужно выполнить следующее действие:
W = ((Q + Qв) * 24 * N)/1000,
Где:
- W — количество энергии, требующейся для восполнения теплопотерь через ограждающие конструкции и вентиляцию, кВт*ч;
- N — количество дней в отопительном сезоне.
Однако, данный расчет окажется неполным, если не будут учтены потери тепла в канализационную систему.
Теплопотери через канализацию
Для приема гигиенических процедур и мытья посуды жильцы дома греют воду и произведенное тепло уходит в канализационную трубу.
Но в данной части расчета следует учитывать не только прямой нагрев воды, но и косвенный — отбор тепла осуществляет вода в бачке и сифоне унитаза, которая также сбрасывается в канализацию.
Исходя из этого, средняя температура нагрева воды принимается равной всего 30-ти градусам. Теплопотери через канализацию рассчитываем по следующей формуле:
Qк = (Vв * T * р * с * dT) / 3 600 000,
Где:
- Vв — месячный объем потребления воды без разделения на горячую и холодную, куб. м/мес.;
- Р — плотность воды, принимаем р = 1000 кг/куб. м;
- С — теплоемкость воды, принимаем с = 4183 Дж/кг*С;
- dT — разность температур. Учитывая, что вода на входе зимой имеет температуру около +7 градусов, а среднюю температуру нагретой воды мы условились считать равной 30-ти градусам, следует принимать dT = 23 градуса.
- 3 600 000 — количество джоулей (Дж) в 1-м кВт*ч.
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.
Физика теплотехнических процессов
Различные области физики имеют много схожего в описании явлений, которые ими изучаются. Так и в теплотехнике: принципы, описывающие термодинамические системы, наглядно перекликаются с основами электромагнетизма, гидродинамики и классической механики. В конце концов, речь идёт об описании одного и того же мира, поэтому не удивительно, что модели физических процессов характеризуются некоторыми общими чертами во многих областях исследований. Суть тепловых явлений понять легко. Температура тела или степень его нагрева есть не что иное, как мера интенсивности колебаний элементарных частиц, из которых это тело состоит. Очевидно, что при столкновении двух частиц та, у которой энергетический уровень выше, будет передавать энергию частице с меньшей энергией, но никогда наоборот. Однако это не единственный путь обмена энергией, передача возможна также посредством квантов теплового излучения. При этом базовый принцип обязательно сохраняется: квант, излученный менее нагретым атомом, не в состоянии передать энергию более горячей элементарной частице. Он попросту отражается от неё и либо пропадает бесследно, либо передаёт свою энергию другому атому с меньшей энергией.
Термодинамика хороша тем, что происходящие в ней процессы абсолютно наглядны и могут интерпретироваться под видом различных моделей. Главное — соблюдать базовые постулаты, такие как закон передачи энергии и термодинамического равновесия. Так что если ваше представление соответствует этим правилам, вы легко поймёте методику теплотехнических расчётов от и до.
Расчет тепловых потерь в программе Excel
Шаг 2
Нужно заполнить исходные данные: номер помещения (если вам нужно), его название и температура внутри, название ограждающих конструкций и их ориентация, размеры конструкций. Вы увидите, что площадь считается сама. Если хотите отнимать площадь окна от стен, нужно корректировать формулы, так как мы не знаем где у вас будут записаны окна. У нас площади отнимаются. Также нужно заполнить коэффициент теплопередачи 1/R, разницу температур и поправочный коэффициент. К сожалению, их заполняют вручную. В примере у нас кабинет с тремя внешними стенами в одной стене два окна, в другой нет окон и третья имеет одно окно. Конструкции стен будет как в примере, где мы рассчитывали R, поесть к=1/R=1/2,64=0,38. Пол пусть будет на грунте и его поделим на зоны у нас их две и потери считаем для двух зон , тогда к1=1/2,15=0,47, к2=1/4,3=0,23. Окна пусть будут энергосберегающие Rо= 0,87 (м2°С/Вт), тогда к=1/0,87=1,14.
На картинке видно, что количество потерь тепла уже прорисовывается.
Шаг 3
К сожалению, также вручную заполняются и дополнительные потери. Вводить их нужно в процентах, программа сама в формуле переведет их на коэффициент. И так, для нашего примера: Стены 3 значит к каждой стене +5% теплопотерь, местность не веретенная поэтому +5% к каждому окну и стене, Ориентация на Юг +5% для конструкций, на Север и Восток +10%. Дверей внешних нет поэтому 0, но если бы были то суммировались бы проценты только к той стене в которой есть дверь. Напоминаем, что к полу или перекрытию дополнительные потери тепла не относятся.
Как видно, потери помещения возросли. Если у вас заходит в помещение уже теплый воздух, этот шаг последний. Число записанное в столбце Q, и есть ваши искомые тепловые потери помещения. И эту процедуру нужно провести для всех остальных помещений.
Шаг 4
В нашем же случае воздух не подогревается ,и чтобы рассчитать полные потери тепла, нужно в столбик Rввести площадь нашего помещения 18 м2, а в столбец S его высоту 3 м.
Эта программа значительно ускоряет и упрощает расчеты, даже невзирая на большое количество введенных вручную элементов. Она не раз помогала нам. Надеемся и вам она станет помощником!
Таблицы для расчета тепловых потерь дома
Таблица «К — коэффициент теплопередачи»:
Конструкция | Толщина конструкции, мм | К, Вт/ (м2 х °С) | |
| Кирпичная стена (на холодном растворе с внутренней штукатуркой) толщиной | в 1,5 кирпича | 395 | 1,5 |
| в 2 кирпича | 525 | 1,24 | |
| в 2,5 кирпича | 655 | 1,04 | |
| Рубленые деревянные стены из бревен диаметром, мм | 200 | 160 | 1,02 |
| 240 | 200 | 0,85 | |
| Брусчатые деревянные стены | 150 | 1,0 | |
| 200 | 0,76 | ||
| Чердачное деревянное перекрытие | 100 | 1,0 | |
| Двойные окна | — | 2,68 | |
| Двойные двери | — | 2,33 |
Таблица « n — коэффициент уменьшения»:
Наименование ограждения | n |
| Полы на грунте и лагах | 1,0 |
| Чердачные перекрытия при стальной, черепичной или асбестоцементной кровлях при разреженной обрешетке и бесчердачные покрытия с вентилируемыми продухами | 0,9 |
| То же для перекрытий по сплошному настилу | 0,8 |
| Чердачные перекрытия при кровлях из рулонных материалов | 0,75 |
| Ограждения, отделяющие отапливаемые помещения от неотапливаемых, сообщающиеся с наружным воздухом | 0,7 |
| Ограждения, отделяющие отапливаемые помещения от неотапливаемых, не сообщающиеся с наружным воздухом | 0,4 |
| Перекрытия над подпольями, расположенными ниже уровня земли | 0,4 |
| Перекрытия над подпольями, расположенными выше уровня земли | 0,75 |
| Перекрытия над неотапливаемыми подвалами, расположенными ниже уровня грунта или выступающие на высоту до 1 м | 0,6 |
Таблица « Значения R0 и 1/R0»:
Конструкция | Толщина | R0, ккал/(м2 х ч х °С) | 1/R0, ккал/ (м2 х ч х °С) | |
в кирпичах | в мм | |||
| Стены | ||||
| Сплошная кладка из обыкновенного кирпича | 0,5 | 135 | 0,38 | 2,64 |
| 1 | 265 | 0,57 | 1,76 | |
| 1,5 | 395 | 0,76 | 1,32 | |
| 2 | 525 | 0,94 | 1,06 | |
| 2,5 | 655 | 1,13 | 0,89 | |
| Сплошная кладка из обыкновенного кирпича с воздушной прослойкой ( = 50 мм) в перевязку через каждые 6 рядов | 1,5 | 435 | 0,9 | 1,11 |
| 2 | 565 | 1,09 | 0,92 | |
| 2,5 | 695 | 1,28 | 0,78 | |
| Сплошная кладка из дырчатого кирпича | 1,5 | 395 | 0,89 | 1,12 |
| 2 | 525 | 1,2 | 0,89 | |
| 2,5 | 655 | 1,4 | 0,71 | |
| Кирпичная кладка с термоизоляционной засыпкой | 1,5 | 395 | 1,03 | 0,97 |
| 2 | 525 | 1,49 | 0,67 | |
| Деревянные рубленые | — | 200 | 1,33 | 0,75 |
| — | 220 | 1,45 | 0,68 | |
| — | 240 | 1,56 | 0,64 | |
| Брусчатые | — | 150 | 1,18 | 0,85 |
| — | 180 | 1,28 | 0,78 | |
| — | 200 | 1,32 | 0,76 | |
| Чердачные перекрытия | ||||
| Железо-бетонные из сборных ребристых плит с утеплителем | — | 100 | 0,69 | 1,45 |
| — | 150 | 0,89 | 1,12 | |
| — | 200 | 1,09 | 0,92 | |
| — | 250 | 1,29 | 0,77 |
Перед тем как рассчитать теплопотери дома , помните, что добавочные потери тепла зависят от расположения здания на местности, от ориентации стен по сторонам света, скорости ветра и инфильтрации. Если конструктивные элементы дома обращены на север, восток, северо-восток и северо-запад, дополнительные потери составят 10 %, а если на запад или на юго-восток — 5 %. Расход тепла для нагрева воздуха в помещении можно найти по формуле: Q = F(пл.) х (tв — tн).
В ней используются величины:
- F — площадь пола помещения (в м2);
- tв- tн — внутренняя и наружная температура.
Помимо вышеизложенных вычислений, следует уменьшить теплопотери на величину бытовых тепловыделений. Бытовые тепловыделения определяются из расчета 21 Вт на 1 м2 площади пола.
В итоге для определения теплопроизводительности системы отопления следует: вычислить основные и дополнительные теплопотери, суммировать их и вычесть величину, которая характеризует бытовые тепловыделения.
Виды расчета потерь тепла в жилом доме
Рассчитать потери тепла в своей квартире или доме можно с помощью онлайн-программ расчета теплопотерь. Для каждой ограждающей конструкции (пола, стены, окна и т.п.) имеется отдельная графа, позволяющая по заданным параметрам определить примерное количество потерь и выявить уязвимые места.
Полученные данные будут точнее передавать информацию, чем расчет теплопотерь по укрупненным показателям теплопередачи, созданным в советские времена, для стандартных типовых проектов домов.
Произвести вычисления можно и с помощью теплотехнических калькуляторов, также доступных в интернете. Данные программы позволяют проверить теплоизоляционную толщину на соответствие нормативами, а также рассчитать требуемую ширину слоя теплоизоляции, исходя из их характеристик сопротивления теплоотдаче.
Существуют также программы-приложения для расчета теплопотерь дома, устанавливаемые на мобильные устройства. С их помощью можно на этапе внутренней отделки строящегося МКД подобрать элементы утепления квартиры, размеры радиаторов и т.п.
Для фактического определения утечки тепла можно использовать тепловизор. Это измерительный прибор, который используется для проверки проводимых строительных работ или для выявления уязвимых мест в старом доме, с целью последующего утепления.
Этапы выполнения теплового расчета помещения
Как известно, тепловой расчет отопительных приборов осуществляется в несколько стадий, а именно:
прежде всего следует узнать то, чему равны тепловые потери дома, чтобы правильно определить мощность не только отопительного котла, но и каждого из приборов нагрева, т.е. каждой батареи
Подобные вычисления должны быть произведены для каждого помещения, которое имеет в своей конструкции внешнюю стену.
Важно запомнить, что полученный результат крайне необходимо проверить на предмет правильности тепловой нагрузки на отопление. Так, итоговые цифры следует разделить на параметр площади конкретного помещения, чтобы получить размер удельных тепловых потерь, который измеряется в Вт/м²
Наиболее часто этот показатель составляет 50/150 Вт/м². При условии, если результат расчета количества тепла на отопление здания слишком отличается от данного показателя, то следует все перепроверить и при необходимости заново выполнить вычисления, так как в случае использования неправильных расчетов возникает серьезная угроза нормальному функционированию всей отопительной системы в целом;
после этого следует определиться с рабочей температурой
Правильнее всего будет принять за основу следующие параметры: 75/65/20°C, что равно температурному режиму в котле отопления, в радиаторе и в комнате соответственно;
далее необходимо выполнить расчет тепловой мощности системы отопления, принимая во внимание расчет тепловых потерь здания;
затем требуется произвести расчет гидравлики, так как система теплоснабжения не сможет нормально функционировать без него. Подобные вычисления также необходимы для определения параметров трубы, в частности, их диаметра, а также для изучения технических характеристик насоса циркуляции, входящего в конструкцию системы
При выполнении расчетов в загородном доме частного типа можно воспользоваться специальными материалами и изучить фото различных таблиц, где приведены данные о сечении труб отопления;
продолжаются расчеты выбором отопительного котла и определением его свойств. Так, главное – это решить, какой тип конструкции будет применяться: бытовой или промышленный;
завершается процесс определением объема системы теплоснабжения. Знать этот параметр важно, в первую очередь, для того, чтобы правильно выбрать бак расширения или удостовериться в том, что объема того бака, который вмонтирован в генератор тепла, будет достаточно. Для выполнения любых расчетов всегда можно воспользоваться стандартным бытовым калькулятором, не прибегая к сложным математическим вычислениям (подробнее: “Расчет объема системы отопления, включая радиаторы”).
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.
Базовые формулы
Основная цифра подсчёта состоит из двух составляющих. Чтобы посчитать теплопотери дома, надо вычислить каждую из них, а затем сложить результаты. Расход теплопотерь через ограждения вычисляют по такой формуле: Q = 1/R * (tв — tн) * S * (1 + ∑β).
Теплопотери дома рассчитываются по формуле
Вот что обозначают основные переменные уравнения:
- определяемая величина — это потери тепловой энергии, вычисляется в Вт;
- R — сопротивление материала конструкции окружающей температуре (м2*С/Вт);
- tв — внутренняя температура — её средний показатель вычисляется в градусах по Цельсию;
- tн — температура снаружи, берётся самый низкий показатель, измеряется в градусах;
- S — площадь ограждения вычисляется по наружным размерам в квадратных метрах;
- β — дополнительные теплопотери из-за ориентации здания на местности.
Имея формулу, приступают к вычислениям. Для этого надо иметь справочные таблицы со следующими показателями:
- низкие температуры по регионам;
- коэффициенты дополнительных теплопотерь из-за расположения здания на местности;
- значения тепловодности строительных материалов;
- личные наблюдения или специальные таблицы со средними показателями температур в помещениях здания.
Это интересно: какая температура должна быть в помещении по санитарным нормам.
