Čo sú tepelné straty? Prečo ich potrebujete vedieť?
Tepelné straty sú množstvo tepla, ktoré vnútorné miestnosti stratia cez obklopujúce priečky, ak je teplota mimo okna nižšia, ako by sa mala udržiavať vo vnútri budovy..
Potreba výpočtu tepelných strát je spôsobená úlohou navrhnúť vykurovací a klimatizačný systém. Na tomto ukazovateli závisí výber klimatického systému, výkonu kotolne, prierezu potrubí, počtu sekcií radiátorov, použitia systému podlahového vykurovania a ďalších vykurovacích zariadení..
Priemerné indikátory má zmysel používať iba vtedy, keď na miestnosť nie sú kladené žiadne prísne požiadavky na udržiavanie určitých konštantných teplôt. Ostatné prípady, najmä pokiaľ ide o obytné verejné budovy s neustálou prítomnosťou ľudí bez vrchného oblečenia, vyžadujú presný výpočet indikátora tepelných strát.
Ľudstvo si dnes láme hlavu nad problémom racionálnej spotreby zdrojov, predovšetkým energetických. Správny výpočet tepelných strát vám umožní určiť najracionálnejší spôsob organizácie vykurovacieho systému tak, aby sa miestnosť zahriala na príjemnú teplotu, pričom spotreba energie nie je nadmerná.
Kam ide teplo z domu?
Steny sú zateplené, strop a podlaha tiež, žalúzie sú inštalované na päťkomorových dvojsklách, plynový kotol je v plnom prúde. A dom je stále v pohode. Kde teplo stále opúšťa dom??
Je čas hľadať štrbiny, praskliny a škáry, kde teplo opúšťa dom..
Po prvé, ventilačný systém. Studený vzduch vstupuje do domu prívodným vetraním, teplý vzduch odchádza z domu odsávacím vetraním. Na zníženie tepelných strát vetraním môžete nainštalovať rekuperátor – výmenník tepla, ktorý odoberá teplo z odchádzajúceho teplého vzduchu a ohrieva prichádzajúci studený vzduch.
Jednou z možností, ako znížiť tepelné straty doma prostredníctvom ventilačného systému, je inštalácia rekuperátora.
Za druhé, vchodové dvere. Aby sa vylúčili tepelné straty dverami, mala by byť nainštalovaná studená predsieň, ktorá bude pôsobiť ako nárazník medzi vstupnými dverami a vonkajším vzduchom. Tambur by mal byť relatívne vzduchotesný a nevyhrievaný..
Po tretie, v chladnom počasí sa oplatí aspoň raz pozrieť sa na váš dom v termokamere. Odchod špecialistov nestojí toľko peňazí. Ale budete mať po ruke „mapu fasád a stropov“ a budete jasne vedieť, aké ďalšie opatrenia je potrebné prijať na zníženie tepelných strát doma v chladnom období.
Výhody zatepleného domu
Náhrada nákladov v prvej vykurovacej sezóne
Úspory na klimatizácii a kúrení doma
Chlad v interiéri v lete
Vynikajúca dodatočná zvuková izolácia stien a stropov stropu a podlahy
Ochrana domových štruktúr pred zničením
Zvýšený komfort bývania v interiéri
Kúrenie bude možné zapnúť oveľa neskôr
Ako vypočítať tepelné straty v súkromnom dome?
Každá budova, bez ohľadu na dizajnové prvky, prechádza tepelnou energiou cez ploty. Tepelné straty do životného prostredia je potrebné rekuperovať pomocou vykurovacieho systému. Súčet tepelných strát so štandardizovanou rezervou je požadovaný výkon zdroja tepla, ktorý vykuruje dom. Na vytvorenie pohodlných podmienok v domácnosti sa výpočet tepelných strát vykonáva s prihliadnutím na rôzne faktory: štruktúra budovy a usporiadanie priestorov, orientácia na svetové strany, smer vetra a priemerná mäkkosť podnebie v chladnom období, fyzikálne vlastnosti stavebných a tepelnoizolačných materiálov.
Na základe výsledkov tepelno -technického výpočtu sa vyberie vykurovací kotol, určí sa počet sekcií batérií, spočíta sa výkon a dĺžka potrubí podlahového vykurovania, pre miestnosť sa vyberie generátor tepla – vo všeobecnosti akákoľvek jednotka ktorý kompenzuje tepelné straty. Celkovo je potrebné určiť tepelné straty, aby sa dom vykuroval ekonomicky – bez nadbytočnej energetickej rezervy vykurovacieho systému. Výpočty sa vykonávajú ručne alebo je zvolený vhodný počítačový program, do ktorého sú nahradené údaje.
Ako vypočítať?
Najprv sa musíte vysporiadať s manuálnou technikou – pochopiť podstatu procesu. Ak chcete zistiť, koľko tepla dom stráca, určte straty každým plášťom budovy zvlášť a potom ich sčítajte. Výpočet sa vykonáva postupne..
1. Vytvorte základ počiatočných údajov pre každú miestnosť, najlepšie vo forme tabuľky. V prvom stĺpci je zaznamenaná vopred vypočítaná plocha dverových a okenných blokov, vonkajších stien, podláh, podlahy. Hrúbka konštrukcie sa zadáva do druhého stĺpca (ide o konštrukčné údaje alebo výsledky meraní). V treťom sú koeficienty tepelnej vodivosti zodpovedajúcich materiálov. Tabuľka 1 obsahuje štandardné hodnoty, ktoré budú potrebné pri ďalšom výpočte:
Názov a stručný popis materiálu
Koeficient tepelnej vodivosti (λ), W / (m * C)
Drevo
0,14
Drevotrieska
0,15
Keramická tehla s dutinami 1000 kg / m3), murivo na cementovo-pieskovej malte
0,52
Sadrová sadra
0,35
Minerálna vlna
0,041
Čím vyšší je λ, tým viac tepla prejde metrovou hrúbkou daného povrchu.
2. Určte tepelný odpor každej vrstvy: R = v / λ, kde v je hrúbka stavebného alebo tepelnoizolačného materiálu.
3. Vypočítajte tepelné straty každého konštrukčného prvku podľa vzorca: Q = S * (Tv-Tn) / R, kde:
Тн – vonkajšia teplota, ° C;
TV – vnútorná teplota, ° C;
S – plocha, m2.
Počas vykurovacej sezóny je počasie samozrejme odlišné (napríklad teplota sa pohybuje od 0 do -25 ° C) a dom sa vykuruje na požadovanú úroveň pohodlia (povedzme do + 20 ° C). Potom sa rozdiel (Tv-Tn) pohybuje od 25 do 45.
Na výpočet potrebujete priemerný teplotný rozdiel za celé vykurovacie obdobie. Za týmto účelom v SNiP 23-01-99 „Stavebná klimatológia a geofyzika“ (tabuľka 1) nájdite priemernú teplotu vykurovacieho obdobia pre konkrétne mesto. Napríklad pre Moskvu je tento údaj -26 °. V tomto prípade je priemerný rozdiel 46 ° C. Na stanovenie spotreby tepla každou štruktúrou sa sčítajú tepelné straty všetkých jej vrstiev. Pri stenách sa teda berie do úvahy omietka, murovací materiál, vonkajšia tepelná izolácia a obklady.
4. Vypočítajte celkové tepelné straty a definujte ich ako súčet vonkajších stien, podláh, dverí, okien, stropov Q.
5. Vetranie. K výsledku pridania sa pridá 10 až 40% strát infiltrácie (ventilácie). Ak do domu nainštalujete vysokokvalitné okná s dvojitým zasklením a nezneužívate vetranie, koeficient vsakovania možno považovať za 0,1. Niektoré zdroje uvádzajú, že budova vôbec nestráca teplo, pretože netesnosti sú kompenzované slnečným žiarením a teplom v domácnosti..
Prečo počítať tepelné straty?
Kedy vypočítajú tepelné straty v dome? Výpočet tepelných strát je povinný pri navrhovaní vykurovacích systémov, ventilačných systémov, systémov vykurovania vzduchu. Návrhové teploty sú prevzaté z regulačných dokumentov. Hodnota teploty vonkajšieho vzduchu zodpovedá teplote vonkajšieho vzduchu najchladnejšieho päťdňového obdobia. Vnútorná teplota sa odoberá buď požadovanou, alebo z noriem, pre obytné priestory je 20 + -2 ° С.
Počiatočné údaje pre výpočet sú: vonkajšia a vnútorná teplota vzduchu, konštrukcia stien, podláh, stropov, účel každej miestnosti, geografická oblasť stavby. Všetky tepelné straty priamo závisia od tepelného odporu obklopujúcich štruktúr, čím viac je, tým menšie sú tepelné straty.
Na zaistenie pohodlných životných podmienok pre ľudí v miestnosti je potrebné, aby bola rovnica tepelnej bilancie pravdivá
Qп + Qо + Qс + Qк = Qср + Qos + Qпр + Q ľudia,
kde Qп-tepelné straty podlahou, Qо-tepelné straty oknami, Qс-tepelné straty stenou, Qк-tepelné straty strechou, Qср-tepelný príkon zo slnečného žiarenia, Qс-tepelný príkon z vykurovacích systémov, Qпр – tepelný príkon zo zariadení, Q ľudí – tepelný príkon od ľudí.
V praxi je rovnica zjednodušená a všetky straty sú kompenzované vykurovacím systémom, nezávisle od vody alebo vzduchu.
V prvom rade zvážte tepelné straty cez steny.
Najviac ich ovplyvňuje konštrukcia stien. Vypočítané podľa vzorca:
Kuchár. n-korekčný faktor. Závisí od materiálu štruktúr a akceptuje sa n = 1, ak sú konštrukcie vyrobené z kusových materiálov, a n = 0,9 pre podkrovie, n = 0,75 pre prekrytie suterénu.
Príklad: Zvážte tepelné straty tehlovou stenou 510 mm so 100 mm izoláciou z minerálnej vlny a ozdobnou dokončovacou guľou 30 mm. Vnútorná teplota vzduchu 22 ° C, vonkajšia -20 ° C. Nech je vysoký 3 m a dlhý 4 m. Miestnosť má jednu vonkajšiu stenu otočenú na juh, oblasť nie je veterná, bez vonkajších dverí. Najprv musíte zistiť koeficienty tepelnej vodivosti týchto materiálov. Z vyššie uvedenej tabuľky zistíme: λk = 0,58 W / m ºС, λt = 0,064 W / m ºС, λsht = 0,76 W / m ºС. Potom sa vypočíta tepelný odpor uzatváracej štruktúry:
Pre našu oblasť takýto odpor nestačí a dom je potrebné lepšie izolovať. Teraz však nejde o to. Výpočet tepelných strát:
Q = 1 / R · F∆t · n · β = 1 / 2,64 · 12 · 42 · 1 · (10/100 + 1) = 210 W.
ß sú dodatočné tepelné straty. Ďalej napíšeme ich význam a bude zrejmé, odkiaľ pochádza číslo 10 a prečo sa delí 100.
Potom dochádza k tepelným stratám cez okná.
Tu je všetko jednoduchšie. Výpočet tepelného odporu nie je potrebný, pretože je už uvedený v pase moderných okien. Tepelné straty oknami sa počítajú rovnakým spôsobom ako cez steny. Vypočítajme napríklad straty cez energeticky úsporné okná s tepelným odporom Rо = 0,87 (m2 ° C / W) veľkosti 1,5 x 1,5 s orientáciou na sever. Q = 1 / 0,87 2,25 42 1 (15/100 + 1) = 125 W.
Tepelné straty cez stropy zahŕňajú odvod tepla cez strešné a podlahové stropy. To sa robí hlavne pre byty, kde podlaha aj strop sú železobetónové dosky. V najvyššom poschodí sa berú do úvahy iba straty stropom a v prvom poschodí iba v suteréne. Dôvodom je skutočnosť, že vo všetkých bytoch sa meria rovnaká teplota vzduchu a prenos tepla z bytu do bytu sa neberie do úvahy. Nedávne štúdie ukázali, že k veľkým tepelným stratám dochádza prostredníctvom neizolovaných spojov stropov až po uzavreté konštrukcie..
Definícia úniku tepla cez podlahu je rovnaká ako pre stenu, ale dodatočné tepelné straty sa neberú do úvahy. Koeficient α sa berie inak: α nn = 8,7 W / (m 2 K) α n = 6 W / (m2 K), teplotný rozdiel je tiež taký, pretože v suteréne alebo v krytom podkroví sa teplota odoberá do 4 -6 ° C Výpočet tepelného odporu pre podlahu nebudeme opisovať, pretože je určený rovnakým vzorcom Rst = 1 / αv + Σ (δі / λі) + 1 / α. Zoberme si podlahu s odporom 4,95 a vezmeme vzduch v podkroví + 4 ° C, plocha stropu 3×4 m, vo vnútri 22 ° C. Dosadením do vzorca dostaneme: Q = 1 / R · FΔt · n · β = 1 / 4,95 · 12 · 18 · 0,9 = 40 W.
Výpočet tepelných strát podlahou na zemi
Je to trochu ťažšie ako prekrývanie. Tepelné straty sa počítajú podľa zón. Zóna sa nazýva pás podlahy široký 2 m, rovnobežný s vonkajšou stenou. Prvá zóna sa nachádza priamo pri stene, kde dochádza k najväčším tepelným stratám. Nasledovať bude druhá a ďalšie zóny až do stredu poschodia. Pre každú zónu sa vypočíta jej vlastný koeficient prestupu tepla. Na zjednodušenie je zavedený koncept rezistivity: pre prvú zónu R1 = 2,15 (m2 ° C / W), pre druhú R2 = 4,3 (m2 ° C / W), pre tretiu R3 = 8,6 (m2 ° C / W)
Príklad Existuje miestnosť, v ktorej je podlaha na zemi, má veľkosť podlahy 6×8 m. Teploty sú stále rovnaké. Najprv rozdelíme podlahu na zóny. Dostali sme dvoch z nich. Nájdeme plochu každej zóny. Máme 20 m2 pre prvú zónu a 8 m2 pre druhú. Potom nastavíme podmienené odpory R1 = 2,15 (m2 ° C / W), R2 = 4,3 (m2 ° C / W), dosadíme ho do vzorca: Q = (F1 / R1 + F2 / R2 + F3 / R3) ( tvt – tvn) n = (20 / 2,15 + 8 / 4,3) 42 1 = 470 W.
Vplyv stavebných materiálov
Na žiadosť SanPin by mal byť maximálny rozdiel medzi teplotou vzduchu a teplotou steny 4 ° C. Tento indikátor závisí od tepelného odporu materiálu..
Každý materiál má svoj vlastný indikátor tepelného odporu vyjadrený v ° С m2 / W:
Murivo – 0,73
Drevo – 0,83
Doska z expandovanej hliny – 0,58
Nie je to však jediný ukazovateľ, ktorý ovplyvňuje teplo v dome. Napriek tomu, že tepelný odpor domu z tyče je takmer rovnaký ako murovaný, zachováva teplo oveľa horšie. Je to spôsobené tým, že medzi guľatinou sú medzery, ktoré musia byť položené s izoláciou. V murive sú všetky medzery uzavreté cementovou maltou, čo takmer zdvojnásobuje tepelný odpor. Expandovaná hlinená doska stráca teplo kvôli švom. Pri výpočte tepelných strát preto treba počítať aj s ďalšími stratami..
Charakteristiky miestnosti
Požadovaná vnútorná teplota ° C Plocha priestorov2 Výška priestorov Celková dĺžka vonkajších (studených) stien Úroveň podlahy v priestoroch Jednoposchodový priestor Viacpodlažný priestor (prvé poschodie) Viacpodlažný priestor (posledné poschodie) Viacpodlažný priestor ( akékoľvek iné poschodie) Materiály na stenu tehla (najmenej 3 tehly) tehla (menej ako 3 tehly, až 2) bloky z expandovanej hliny (najmenej 120 x 120) s izolačnými sendvičovými panelmi štandardné betónové steny izolovaný kov (pavilón)
Teoretické zdôvodnenie výpočtu tepelných strát
Na výpočet tepelných strát cez obklopujúce štruktúry priestorov použite kompletný vzorec z SNiP 2.04.05-91 * „Kúrenie, vetranie a klimatizácia“:
Q = S × ((televízia – tn) / R)
S je plocha miestnosti, m2;
tv – vnútorná teplota, ° С;
tн – vonkajšia teplota, ° С;
R – tepelný odpor materiálu, (m2 × ° С) / W.
Na výpočet celkového tepelného odporu stien sa dodatočne použijú korekčné faktory:
Rtot = Rm + Rv + Rn
Rm je tepelný odpor materiálu, W / (m2 × ° С);
Rв – tepelný odpor vnútorného povrchu steny, W / (m2 × ° С);
Rн – tepelný odpor vonkajšieho povrchu steny, W / (m2 × ° С).
Ukazovatele tepelného odporu sú zase rovnaké:
Rm = L / λ
Rv = 1 / av
Rn = 1 / αн
L je hrúbka materiálu, m;
λ – tepelná vodivosť materiálu, W / (m × ° С)
αw je koeficient prestupu tepla vnútorného povrchu obklopujúcej konštrukcie, W / (m2 × ° С);
αн – koeficient prenosu tepla vonkajšieho povrchu obklopujúcej konštrukcie, W / (m2 × ° С).
Všetky parametre sú zvolené podľa SNiP II-3-79 * „Stavebné tepelné inžinierstvo“.
Tepelné straty pre viacvrstvové steny sa počítajú rovnakým spôsobom, okrem toho, že pre každú vrstvu sa pripočíta hodnota celkového tepelného odporu:
Rtot = Rv + R1 + R2 + .. + Rn
Tepelné straty pre infiltráciu sa vypočítavajú iným spôsobom, vzorec možno nájsť v SNiP 2.04.05-91 * „Kúrenie, vetranie a klimatizácia“:
k – koeficient započítania vplyvu protiľahlého tepelného toku v štruktúrach (štandardne 0,8).
Prietok odvádzaného vzduchu Gi, ktorý nie je kompenzovaný prívodným vzduchom, sa stanoví nasledovne:
Gi = 3 × S
3 – výmenný kurz vzduchu pre obytné byty, m3 / h (podľa SNiP 2.08.01-89 * „Obytné budovy“);
S – plocha miestnosti, m2
Fyzika tepelno -technických procesov
Rôzne oblasti fyziky majú veľa spoločného pri popise javov, ktoré študujú. Tak je to aj v tepelnom inžinierstve: zásady popisujúce termodynamické systémy jasne rezonujú so základmi elektromagnetizmu, hydrodynamiky a klasickej mechaniky. Koniec koncov, hovoríme o popise rovnakého sveta, takže nie je prekvapujúce, že modely fyzikálnych procesov sa vyznačujú niektorými spoločnými črtami v mnohých oblastiach výskumu..
Podstata tepelných javov je ľahko pochopiteľná. Teplota telesa alebo stupeň jeho zahriatia nie je ničím iným ako meradlom intenzity vibrácií elementárnych častíc, ktoré toto telo tvoria. Je zrejmé, že keď sa zrazia dve častice, tá s vyššou energetickou úrovňou bude prenášať energiu na častice s nižšou energiou, ale nikdy nie naopak. Nie je to však jediný spôsob výmeny energie; prenos je možný aj prostredníctvom kvant tepelného žiarenia. V tomto prípade je nevyhnutne zachovaný základný princíp: kvantum emitované menej zahrievaným atómom nie je schopné prenášať energiu na teplejšie elementárne častice. Jednoducho sa od neho odrazí a buď zmizne bez stopy, alebo prenesie svoju energiu na iný atóm s menšou energiou..
Termodynamika je dobrá, pretože procesy v nej prebiehajúce sú úplne vizuálne a dajú sa interpretovať pod rúškom rôznych modelov. Hlavnou vecou je dodržať základné postuláty, ako je zákon o prenose energie a termodynamická rovnováha. Ak je teda váš nápad v súlade s týmito pravidlami, môžete ľahko porozumieť technike výpočtov tepelného inžinierstva od a do.
Pojem odolnosti voči prenosu tepla
Schopnosť materiálu prenášať teplo sa nazýva tepelná vodivosť. Vo všeobecnom prípade je vždy vyššia, čím väčšia je hustota látky a tým lepšie je jej štruktúra prispôsobená na prenos kinetických oscilácií.
Množstvo nepriamo úmerné tepelnej vodivosti je tepelný odpor. Pre každý materiál nadobúda táto vlastnosť jedinečné hodnoty v závislosti od štruktúry, tvaru a radu ďalších faktorov. Napríklad účinnosť prenosu tepla v hrúbke materiálov a v zóne ich kontaktu s inými médiami sa môže líšiť, najmä ak je medzi materiálmi aspoň minimálna medzivrstva hmoty v inom agregátnom stave. Tepelný odpor je kvantitatívne vyjadrený ako teplotný rozdiel delený prietokom tepla:
Rt = (T2 – T1) / P
kde:
Rt – tepelný odpor úseku, K / W;
T2 – teplota na začiatku úseku, K;
T1 je teplota na konci úseku, K;
P – tepelný tok, W.
V kontexte výpočtu tepelných strát hrá rozhodujúcu úlohu tepelný odpor. Akákoľvek obklopujúca štruktúra môže byť reprezentovaná ako rovinne rovnobežná prekážka dráhy toku tepla. Jeho celkový tepelný odpor je súčtom odporov každej vrstvy, pričom všetky priečky sú pridané k priestorovej štruktúre, ktorou je v skutočnosti budova.
Tepelné procesy dobre korelujú s elektrickými: teplotný rozdiel hrá úlohu napätia, tepelný tok možno považovať za silu prúdu, ale pre odpor nemusíte ani vymýšľať svoj vlastný výraz. Plne platí aj koncept najmenšieho odporu, ktorý sa v tepelnom inžinierstve javí ako studené mosty..
Ak vezmeme v úvahu ľubovoľný materiál v reze, je celkom ľahké vytvoriť cestu toku tepla na mikro aj makro úrovni. Ako prvý model vezmeme betónovú stenu, v ktorej sú z technologickej potreby pomocou oceľových tyčí ľubovoľného prierezu urobené upevňovacie prvky. Oceľ vedie teplo o niečo lepšie ako betón, takže môžeme rozlíšiť tri hlavné tepelné toky:
cez hrúbku betónu
prostredníctvom oceľových tyčí
od oceľových tyčí po betón
Posledný model toku tepla je najzaujímavejší. Pretože sa oceľová tyč zahrieva rýchlejšie, dôjde k teplotnému rozdielu medzi týmito dvoma materiálmi bližšie k vonkajšej strane steny. Oceľ teda nielenže „pumpuje“ teplo smerom von, ale tiež zvyšuje tepelnú vodivosť susedných hmôt betónu..
V poréznych médiách prebiehajú tepelné procesy podobným spôsobom. Takmer všetky stavebné materiály pozostávajú z rozvetvenej siete pevných látok, medzi ktorými je priestor vyplnený vzduchom. Hlavným vodičom tepla je teda pevný, hustý materiál, ale vzhľadom na zložitú štruktúru je dráha, ktorou sa teplo šíri, väčšia ako prierez. Druhým faktorom, ktorý určuje tepelný odpor, je heterogenita každej vrstvy a plášťa budovy ako celku..
Tretím faktorom ovplyvňujúcim tepelnú vodivosť je akumulácia vlhkosti v póroch. Voda má tepelný odpor 20–25 krát nižší ako vzduch, takže ak vyplní póry, celková tepelná vodivosť materiálu bude ešte vyššia, ako keby póry vôbec neboli. Keď voda zamrzne, situácia sa ešte zhorší: tepelná vodivosť sa môže zvýšiť až 80 -krát. Zdrojom vlhkosti je spravidla vzduch v miestnosti a atmosférické zrážky. V súlade s tým sú tri hlavné metódy riešenia tohto javu vonkajšia hydroizolácia stien, použitie ochrany proti pare a výpočet akumulácie vlhkosti, ktorý sa nevyhnutne vykonáva súbežne s predpovedaním tepelných strát..
Hodnoty merania tepelných strát
Ohradné konštrukcie slúžia ako bariéra pre teplo a nedovoľujú mu voľne unikať von. Tento účinok je spôsobený tepelnoizolačnými vlastnosťami výrobkov. Veličina použitá na meranie tepelnoizolačných vlastností sa nazýva odpor prenosu tepla. Takýto ukazovateľ je zodpovedný za odraz teplotného rozdielu, keď n-té množstvo tepla prechádza úsekom štruktúr oplotenia s rozlohou 1 m 2. Poďme teda zistiť, ako vypočítať tepelné straty doma.
Medzi hlavné množstvá potrebné na výpočet tepelných strát doma patria:
q je hodnota, ktorá označuje množstvo tepla odchádzajúceho z miestnosti von cez 1 m 2 bariérovej konštrukcie. Merané vo W / m2.
∆T je rozdiel medzi vnútornou a vonkajšou teplotou. Merané v stupňoch (o C).
R – odolnosť voči prenosu tepla. Merané v ° С / W / m² alebo ° С · m² / W.
S – budova alebo povrch (používa sa podľa potreby).
Vlastnosti výpočtu tepelných strát dreveného domu
Výpočet tepelných strát doma, ktorých vlastnosti je potrebné vziať do úvahy pri výpočte, sa vykonáva v niekoľkých fázach. Tento proces si vyžaduje osobitnú pozornosť a sústredenie. Tepelné straty v súkromnom dome môžete vypočítať pomocou jednoduchej schémy takto:
Definujte cez steny.
Vypočítané prostredníctvom štruktúr okien.
Cez dvere.
Vypočítajte prekrývaním.
Vypočítajte tepelné straty dreveného domu podlahou.
Sčítajte predtým získané hodnoty.
Vzhľadom na tepelný odpor a stratu energie vetraním: 10 až 360%.
Na výsledky bodov 1-5 sa používa štandardný vzorec na výpočet tepelných strát domu (z tyče, tehly, dreva).
Dôležité! Tepelná odolnosť okenných štruktúr je prevzatá zo SNIP II-3-79.
Adresáre budov často obsahujú informácie v zjednodušenej forme, to znamená, že výsledky výpočtu tepelných strát domu z baru sú uvedené pre rôzne typy stien a podláh. Vypočítavajú napríklad odpor pri teplotnom rozdiele pre atypické miestnosti: rohové a ne rohové miestnosti, jedno a viacpodlažné budovy..
Stavebné materiály a ich odolnosť voči prenosu tepla
Na základe týchto parametrov je možné ľahko vykonávať výpočty. Hodnoty odporu nájdete v referenčnej knihe. V stavebníctve sa najčastejšie používajú tehly, guľatina z dreva alebo guľatiny, penový betón, drevené podlahy, stropy.
Hodnoty odporu prenosu tepla pre:
tehlová stena (hrúbka 2 tehly) – 0,4;
rám guľatiny (hrúbka 200 mm) – 0,81;
zrubové domy (priemer 200 mm) – 0,45;
penový betón (hrúbka 300 mm) – 0,71;
drevená podlaha – 1,86;
prekrytie stropu – 1,44.
Na základe vyššie uvedených informácií môžeme konštatovať, že na správny výpočet tepelných strát sú potrebné iba dve hodnoty: indikátor teplotného rozdielu a úroveň odporu prenosu tepla. Napríklad dom je vyrobený z dreva (guľatiny) s hrúbkou 200 mm. Potom je odpor rovný 0,45 ° C · m² / W. Ak poznáte tieto údaje, môžete vypočítať percento tepelných strát. Za týmto účelom sa vykoná operácia rozdelenia: 50 / 0,45 = 111,11 W / m2.
Výpočet tepelných strát podľa plochy sa vykonáva nasledovne: tepelné straty sa vynásobia 100 (111,11 * 100 = 11111 W). Ak vezmeme do úvahy dekódovanie hodnoty (1 W = 3600), výsledné číslo sa vynásobí 3600 J / hodinu: 11111 * 3600 = 39,999 MJ / hodinu. Po vykonaní takýchto jednoduchých matematických operácií sa každý vlastník môže dozvedieť o tepelných stratách svojho domu za hodinu..
Diferencované schémy výpočtu
Najjednoduchším spôsobom, ako určiť množstvo tepelných strát v budove, je spočítať tepelný tok cez konštrukcie, ktoré tvoria budovu. Táto technika plne zohľadňuje rozdiel v štruktúre rôznych materiálov, ako aj špecifiká tepelného toku cez ne a v uzloch priliehania jednej roviny k druhej. Takýto dichotomický prístup výrazne zjednodušuje úlohu, pretože rôzne obklopujúce štruktúry sa môžu výrazne líšiť v konštrukcii systémov tepelnej ochrany. Preto je v samostatnej štúdii jednoduchšie určiť množstvo tepelných strát, pretože na to sú k dispozícii rôzne metódy výpočtu:
Pri stenách sa úniky tepla kvantitatívne rovnajú celkovej ploche vynásobenej pomerom teplotného rozdielu k tepelnému odporu. V tomto prípade je potrebné vziať do úvahy orientáciu stien na svetové strany, aby sa zohľadnilo ich zahrievanie vo dne, ako aj fúkacia schopnosť stavebných konštrukcií..
Pri podlahách je technika rovnaká, ale zohľadňuje prítomnosť podkrovného priestoru a spôsob jeho prevádzky. Teplota miestnosti sa tiež považuje za hodnotu o 3-5 ° C vyššiu, vypočítaná vlhkosť sa tiež zvýši o 5-10%.
Tepelné straty podlahou sa vypočítajú zonálne a popisujú pásy pozdĺž obvodu budovy. Je to spôsobené tým, že teplota pôdy pod podlahou je v strede budovy v porovnaní so základovou časťou vyššia..
Tok tepla cez zasklenie je určený údajmi z pasu okien, musíte tiež vziať do úvahy typ priliehania okien k stenám a hĺbku svahov.
Q = S (ΔT / Rt)
kde:
Q – tepelné straty, W;
S – plocha steny, m2;
ΔT je rozdiel medzi teplotami vo vnútri a mimo miestnosti, ° С;
Rt – odolnosť voči prenosu tepla, m2 ° С / W.
Príklad výpočtu
Predtým, ako prejdeme k ukážkovému príkladu, odpovedzme si na poslednú otázku: ako správne vypočítať integrálny tepelný odpor komplexných viacvrstvových štruktúr? To sa samozrejme dá urobiť ručne, pretože v modernej stavbe sa nepoužíva toľko typov nosných základov a izolačných systémov. Je však dosť ťažké vziať do úvahy prítomnosť dekoratívnych povrchových úprav, interiérových a fasádnych omietok, ako aj vplyv všetkých prechodných a iných faktorov; je lepšie použiť automatické výpočty. Jeden z najlepších sieťových zdrojov pre tieto úlohy je smartcalc.ru, ktorý navyše nakreslí diagram posunu rosného bodu v závislosti od klimatických podmienok..
Zoberme si napríklad ľubovoľnú stavbu, po prečítaní popisu ktorej bude čitateľ schopný posúdiť súbor počiatočných údajov potrebných na výpočet. V Leningradskej oblasti sa nachádza jednopodlažný dom pravidelného obdĺžnikového tvaru s rozmermi 8,5 x 10 m a výškou stropu 3,1 m. Dom má na zemi nezateplenú podlahu s doskami na guľatine so vzduchovou medzerou, výška poschodia je o 0,15 m vyššia ako značka pôdorysu na mieste. Materiál steny-troskový monolit s hrúbkou 42 cm s vnútornou cementovo-vápennou omietkou do hrúbky 30 mm a vonkajšou troskovo-cementovou omietkou typu „kožušinový plášť“ do hrúbky 50 mm. Celková plocha zasklenia je 9,5 m2, ako okná sa používa dvojsklo v tepelne úspornom profile s priemerným tepelným odporom 0,32 m2 ° C / W. Prekrývanie sa robí na drevených trámoch: dno je omietnuté šindľom, vyplnené vysokopecnou troskou a na vrchu pokryté hlineným poterom, nad stropom je podkrovie studeného typu. Úlohou výpočtu tepelných strát je vytvorenie systému tepelnej ochrany steny.
Poschodie
Prvým krokom je stanovenie tepelných strát podlahou. Pretože je ich podiel na celkovom odtoku tepla najmenší, a tiež kvôli veľkému počtu premenných (hustota a typ pôdy, hĺbka mrazenia, masívnosť základu atď.), Výpočet tepelných strát sa vykonáva podľa na zjednodušenú metódu s použitím zníženého odporu prenosu tepla. Pozdĺž obvodu budovy, počínajúc líniou kontaktu s povrchom zeme, sú popísané štyri zóny – obklopujúce pruhy široké 2 metre. Pre každú zo zón sa berie do úvahy jej vlastná hodnota zníženého odporu prenosu tepla. V našom prípade ide o tri zóny s rozlohou 74, 26 a 1 m2. Nenechajte sa zmiasť celkovým súčtom plôch zón, ktorý je viac ako plocha budovy o 16 m2, dôvodom je dvojité prepočítanie pretínajúcich sa pruhov prvej zóny v rohoch, kde sú tepelné straty oveľa vyššie v porovnaní s časťami pozdĺž stien. Použitím hodnôt odporu prenosu tepla 2,1, 4,3 a 8,6 m2 ° C / W pre zóny jedna až tri určíme tepelný tok cez každú zónu: 1,23, 0,21 a 0,05 kW, v uvedenom poradí..
Steny
Pomocou údajov o teréne, ako aj materiálov a hrúbky vrstiev, ktoré tvoria steny, na vyššie uvedenej službe smartcalc.ru musíte vyplniť príslušné polia. Podľa výsledkov výpočtu je odpor prenosu tepla 1,13 m2 · ° C / W a tepelný tok cez stenu je 18,48 W na meter štvorcový. Pri celkovej ploche steny (bez zasklenia) 105,2 m2 sú celkové tepelné straty stenami 1,95 kW / h. V tomto prípade budú tepelné straty oknami 1,05 kW.
Presah a strecha
Výpočet tepelných strát cez podkrovnú podlahu je možné vykonať aj v online kalkulačke výberom požadovaného typu obklopujúcich štruktúr. Výsledkom je, že odolnosť podlahy voči prenosu tepla je 0,66 m2 ° C / W a tepelné straty sú 31,6 W na meter štvorcový, to znamená 2,7 kW z celej plochy obklopujúcej konštrukcie..
Celkové celkové tepelné straty podľa výpočtov sú 7,2 kWh. Pri dostatočne nízkej kvalite stavebných štruktúr je tento ukazovateľ zjavne oveľa nižší ako skutočný. V skutočnosti je takýto výpočet idealizovaný, neberie do úvahy špeciálne koeficienty, prúdenie vzduchu, konvekčnú zložku prenosu tepla, straty vetraním a vstupnými dverami. V skutočnosti z dôvodu nekvalitnej inštalácie okien, nedostatku ochrany pri dosadaní strechy na Mauerlat a zlej hydroizolácie stien od základu môžu byť skutočné tepelné straty 2-krát alebo dokonca 3-krát vyššie ako vypočítané. Napriek tomu dokonca aj základné štúdie tepelného inžinierstva pomáhajú určiť, či stavby rozostavaného domu budú spĺňať hygienické normy aspoň v prvej aproximácii..
Odrody tepelných strát
Autori mnohých článkov redukujú výpočet tepelných strát na jednu jednoduchú akciu: navrhuje sa vynásobiť plochu vykurovanej miestnosti 100 W. Jediná predložená podmienka sa týka výšky stropu – mala by byť 2,5 m (pre ostatné hodnoty sa navrhuje zadať korekčný faktor).
V skutočnosti je taký výpočet natoľko približný, že údaje získané s jeho pomocou možno bezpečne stotožniť s výrazom „prevzaté zo stropu“. Špecifická hodnota tepelných strát je skutočne ovplyvnená niekoľkými faktormi: materiálom obklopujúcich štruktúr, vonkajšou teplotou, plochou a typom zasklenia, rýchlosťou výmeny vzduchu atď..
Navyše, aj pre domy s rôznymi vyhrievanými plochami, ak sú všetky ostatné veci rovnaké, bude jeho hodnota odlišná: v malom dome – viac, vo veľkom – menej. Takto sa prejavuje zákon štvorcovej kocky.
Preto je pre majiteľa domu mimoriadne dôležité zvládnuť presnejšiu metódu určovania tepelných strát. Takáto zručnosť umožní nielen vybrať vykurovacie zariadenie s optimálnym výkonom, ale tiež vyhodnotiť napríklad ekonomický účinok izolácie. Predovšetkým bude možné pochopiť, či životnosť tepelného izolátora prekročí dobu návratnosti..
Prvá vec, ktorú musí umelec urobiť, je rozložiť celkové tepelné straty na tri zložky:
straty prostredníctvom uzavretých štruktúr;
kvôli prevádzke ventilačného systému;
spojené s vypúšťaním ohriatej vody do kanalizácie.
Tepelné straty cez steny
+
Pohľad na fasádu
Predvolené Bez vetranej vzduchovej medzery S vetranou vzduchovou medzerou
Fasáda s vetranou vzduchovou medzerou –
to je napríklad obklad vlečky. Vzduchová medzera medzi vrstvami tehál, ktorá nekomunikuje s vonkajším vzduchom, na vetrané neplatí.
Plocha vonkajšej steny, m2
Žiadna oblasť okien a dverí.
Prvá vrstva
Materiál prvej vrstvy
Steny sa skladajú z vrstiev – napríklad z penového bloku, polystyrénu, sadrokartónu, sadry. Spravidla stačí zvážiť iba dve najteplejšie a najhrubšie vrstvy, napríklad murivo a penu. Na poradí vrstiev nezáleží.
Hrúbka prvej vrstvy, m
Napríklad:
0,7 m
Druhá vrstva
Strata tepla uzavretými štruktúrami
Pre každý materiál, ktorý je súčasťou priložených štruktúr, v referenčnej knihe alebo v cestovnom pase poskytnutom výrobcom nájdeme hodnotu súčiniteľa tepelnej vodivosti Kt (merná jednotka – W / m * stupeň).
Pre každú vrstvu obklopujúcich štruktúr určíme tepelný odpor podľa vzorca: R = S / Kt, kde S je hrúbka tejto vrstvy, m.
Pri viacvrstvových štruktúrach je potrebné pridať odpory všetkých vrstiev.
Určte tepelné straty pre každú štruktúru podľa vzorca Q = (A / R) * dT,
Kde:
A je plocha obklopujúcej štruktúry, sq. m;
dT – rozdiel medzi vonkajšími a vnútornými teplotami.
dT by sa malo stanoviť na najchladnejších päť dní.
Tepelné straty vetraním
Pre túto časť výpočtu potrebujete poznať výmenný kurz vzduchu.
V obytných budovách postavených podľa domácich noriem (steny sú priepustné pre pary) sa rovná jednému, to znamená, že celý objem vzduchu v miestnosti musí byť aktualizovaný za hodinu..
V domoch postavených podľa európskej technológie (norma DIN), v ktorých sú steny zvnútra prekryté parozábranou, je potrebné zvýšiť rýchlosť výmeny vzduchu na 2. To znamená, že za hodinu sa musí vzduch v miestnosti dvakrát obnoviť..
Tepelné straty vetraním sú určené vzorcom:
Qw = (V * Kw / 3600) * p * s * dT,
Kde
V je objem miestnosti v kubických metroch. m;
Кв – výmenný kurz vzduchu;
Р – hustota vzduchu rovná 1,2047 kg / cu. m;
С – merná tepelná kapacita vzduchu, braná ako 1005 J / kg * С.
Vyššie uvedený výpočet vám umožňuje určiť výkon, ktorý by mal mať generátor tepla vykurovacieho systému. Ak sa ukáže, že je príliš vysoký, môžete urobiť nasledovné:
znížiť požiadavky na úroveň pohodlia, to znamená nastaviť požadovanú teplotu v najchladnejšom období na minimálnu značku, povedzme, 18 stupňov;
na obdobie silného chladného počasia znížte frekvenciu výmeny vzduchu: minimálna povolená kapacita prívodného vetrania je 7 metrov kubických. m / h pre každého obyvateľa domu;
zabezpečiť organizáciu prívodného a výfukového vetrania s rekuperátorom.
Všimnite si toho, že rekuperátor je užitočný nielen v zime, ale aj v lete: v teple vám umožňuje ušetriť chlad produkovaný klimatizáciou, aj keď v tejto dobe nefunguje tak efektívne ako v mrazoch.
Najsprávnejšie je vykonať zónovanie pri navrhovaní domu, to znamená priradiť vlastnú teplotu pre každú miestnosť na základe požadovaného pohodlia. Napríklad v detskej izbe alebo v miestnosti pre seniorov by mala byť zaistená teplota asi 25 stupňov, pričom do obývačky bude stačiť 22 stupňov. Na pristátí alebo v miestnosti, kde sa obyvatelia zriedka objavujú alebo sú tam zdroje tepla, môže byť návrhová teplota spravidla obmedzená na 18 stupňov.
Údaje získané v tomto výpočte sú zrejme relevantné iba pre veľmi krátke obdobie – najchladnejšie päťdňové obdobie. Na stanovenie celkovej spotreby energie v chladnom období sa parameter dT musí vypočítať s prihliadnutím na nie najnižšiu, ale priemernú teplotu. Potom musíte urobiť nasledujúce:
W = ((Q + Qv) * 24 * N) / 1000,
Kde:
W je množstvo energie potrebnej na doplnenie tepelných strát prostredníctvom uzavretých štruktúr a vetrania, kW * h;
N je počet dní vo vykurovacej sezóne.
Tento výpočet však nebude úplný, ak sa neberú do úvahy tepelné straty do kanalizácie..
Tepelné straty v dôsledku strechy alebo stropu
Tepelné straty pre strop a strechu sa vypočítajú pomocou rovnakého vzorca ako pre steny. Teplý vzduch stúpa, aby ste neohriali ulicu, mali by ste počas stavby brať vážne izoláciu strechy. Hlavným parametrom tepelných strát tu budú nerovnosti spojov. Veľa bude závisieť aj od výberu izolačného materiálu. Napríklad použitie ekologickej vlny predpokladá neprítomnosť vlhkosti. A ako viete, spolu s teplým vzduchom stúpa para, ktorá pri ochladzovaní kondenzuje, usadzuje sa na izolácii, nahrádza vzduch a znižuje tepelný odpor izolácie.
Tepelné straty kanalizáciou
Aby obyvatelia domu dostali hygienické postupy a umyli riad, ohrievajú vodu a generované teplo ide do kanalizačného potrubia.
V tejto časti výpočtu by sa však malo brať do úvahy nielen priame zahrievanie vody, ale aj nepriame – teplo odoberá voda v nádrži a sifóne toalety, ktorá sa tiež vypúšťa do kanalizácie.
Na základe toho sa priemerná teplota ohrevu vody považuje za iba 30 stupňov. Tepelné straty kanalizáciou vypočítame podľa nasledujúceho vzorca:
Qк = (Vв * T * р * с * dT) / 3 600 000,
Kde:
Vв – mesačný objem spotreby vody bez rozdelenia na teplé a studené, kubické metre. m / mesiac;
P je hustota vody, vezmeme p = 1 000 kg / cu. m;
C je tepelná kapacita vody, vezmeme c = 4183 J / kg * C;
dT je teplotný rozdiel. Vzhľadom na to, že voda na vstupe v zime má teplotu asi +7 stupňov, a súhlasili sme, že priemernú teplotu ohriatej vody budeme považovať za 30 stupňov, treba vziať dT = 23 stupňov.
3 600 000 – počet joulov (J) na 1 kW * h.
Tepelné straty strechou a stropmi
Ako viete, teplý vzduch vždy stúpa nahor, takže ohrieva neizolovanú strechu domu a stropy, cez ktoré uniká 25% nášho tepla..
Na izoláciu strechy domu a zníženie tepelných strát na minimum musíte použiť izoláciu strechy s celkovou hrúbkou 200 mm až 400 mm. Technológiu izolácie strechy domu je možné vidieť na zväčšenom obrázku vpravo.
Vetracie systémy
Samotné ventilačné systémy sú navrhnuté tak, aby komunikovali s vonkajším prostredím. Ak sú však správne nainštalované, nielenže neznížia tepelné straty, ale tiež pomôžu udržať dom v teple. Hlavnou úlohou odsávača pár je odstrániť prebytočnú paru z miestnosti. Pri veľkom unášaní vzduchu ventilátorom však môže dôjsť k citeľným tepelným stratám..
Aby ste sa im vyhli, mali by ste zvoliť ventilátory so spätným ventilom. Lopatky ventilov zakrývajú prieduch, keď ventilátor nepracuje, a zabraňujú úniku tepla do vetracieho otvoru.
Meranie indikátorov ventilácie
Ďalšou dôležitou súčasťou výpočtu tepelných strát miestnosti je množstvo energie spotrebovanej na ohrev vetracieho vzduchu. Môže predstavovať až 30% celkových strát, preto musí byť vypočítaný a pripočítaný k výsledku hlavných výpočtov. Vzorec pre takýto výpočet je prevzatý z učebnice fyziky na určenie tepelnej kapacity vzduchu: Q vzduchu. = c * m * (televízia – koniec).
Energia spotrebovaná na ohrev vetracieho vzduchu sa vypočíta podľa vzorca
Tu je rozpis hlavných ukazovateľov:
Q vzduch. – množstvo energie vynaloženej na ohrev vzduchu sa meria vo wattoch;
tv – priemerná vnútorná teplota sa meria v stupňoch Celzia;
tн – najnižšia vonkajšia teplota sa meria v stupňoch;
c – tepelná kapacita vzduchu je 0,28 W / (kg ° С);
m je hmotnosť vzduchu vstupujúceho do miestnosti zvonku, meraná v kg.
Na presnejší výpočet hmotnosti prichádzajúceho vzduchu používajú jednoduchý vzorec: vynásobte objem všetkých vypočítaných miestností hustotou vzduchu. Objem sa vypočíta podľa interných údajov, vynásobí sa dĺžkou, šírkou a výškou miestností a potom sa všetky objemy spočítajú do jedného. Hodnota hustoty vzduchu sa nachádza v špeciálnej tabuľke, kde je uvedená v závislosti od teploty. Ako počiatočná teplota sa berie vonkajšia teplota, ktorá je v danej oblasti najnižšia..
Ak chcete určiť konečný výsledok, sčítajte celkové hodnoty dvoch základných vzorcov. Získaný výsledok bude najpresnejším ukazovateľom tepelných strát budovy..
Vykurovací systém
Ďalším bodom ovplyvňujúcim stratu tepla je prevádzka samotného vykurovacieho systému. Aby sa zabránilo vykurovaniu radiátora ulicou za ním, stojí za to nainštalovať reflexnú obrazovku zo špeciálneho materiálu.
Pred začiatkom novej vykurovacej sezóny musíte zo systému vypustiť vzduch, čo pomôže udržať tvarovky v dobrom stave. Je tiež potrebné niekoľkokrát prepláchnuť systém, aby sa odstránili prípadné blokády..
Normálna prevádzka vykurovacieho systému zaručuje pohodlné teplotné podmienky v miestnosti.
Výpočet tepelných strát teda pomáha znižovať náklady na vykurovanie. Hlavnými parametrami ovplyvňujúcimi tepelné straty sú výber izolačných materiálov, plocha miestnosti, teplotný rozdiel medzi miestnosťou a prostredím, prítomnosť vzduchových vreciek, ako aj zdravie vykurovacieho a ventilačného systému..
Názorný príklad výpočtov
Na určenie tepelných strát sa hodnota vypočíta pre každú miestnosť zvlášť, potom sa sčítajú. Tu je vývojový diagram pre jednu miestnosť:
Vypočítajte plochu okna alebo okien na severnej stene.
Vypočítajte plochu severnej steny. Za týmto účelom vynásobte jeho vonkajšiu výšku šírkou. Šírka je určená do stredu priľahlej steny alebo k jej koncu, ak je extrémna. Od tejto oblasti odpočítajte oblasť okien umiestnených na stene.
Na výpočet tepelných strát najskôr vypočítajte hodnotu pre každú miestnosť a potom sčítajte indikátory
Vypočítajte tepelný odpor každého okna.
Vypočítajte hodnoty tepelného odporu pre stenu. Za týmto účelom sa hodnoty vypočítajú pre každú vrstvu štruktúry a potom sa pridajú.
Nahraďte všetky údaje do vzorca na výpočet tepelných strát steny. Koeficient pre severnú stranu pridajte z tabuľky dodatočných tepelných strát.
Vypočítajte tiež tepelné straty okien na tejto stene..
Rovnakým spôsobom vypočítajte tepelné straty zvyšných stien. Vnútorné steny, hodnoty vnútornej a vonkajšej teploty sú zvyčajne rovnaké. Vonkajšia teplota sa meria z údajov za stenou..
Vypočítajte tepelné straty stropu. Berie sa do úvahy, že vnútorná teplota v podkroví sa môže líšiť od vonkajšej teploty, preto sa pre vzorec výpočtu berú hodnoty teploty za strop.
Pohodlie a útulnosť v dome závisí od správnych výpočtov.
Tepelné straty podlahou miestnosti sa vypočítajú podľa rovnakého princípu..
Sčítajte všetky údaje a získajte spotrebu energie cez ploty.
Vypočítajte objem miestnosti vynásobením jej výšky, dĺžky a šírky.
Vypočítajte spotrebu energie na ohrev vetracieho vzduchu nahradením údajov do vzorca.
Sčítajte energiu vynaloženú na oplotenie a vetranie. Získajte konečný výsledok.
Podľa tej istej schémy sa vypočítajú všetky miestnosti a priestory budovy a zistí sa celkový súčet všetkých ukazovateľov. Výsledná hodnota bude najpresnejšou mierou tepelných strát celého domu..
Niekto nemá rád drobnosti, ale od nich môže závisieť budúci komfort v dome. Ak je skonštruovaný vykurovací systém menej výkonný ako tepelné straty budovy, potom je taký dom odsúdený na zmrazenie. Málokto chce žiť tam, kde je vždy zima.
Príklad výpočtu tepelných strát doma
Vypočítajme tepelné straty dvojpodlažnej budovy s výškou 7 m s rozmermi 10 x 10 m v pláne.
Steny sú hrubé 500 mm a sú postavené z teplej keramiky (Kt = 0,16 W / m * C), zvonku sú izolované minerálnou vlnou s hrúbkou 50 mm (Kt = 0,04 W / m * C)..
Dom má 16 okien o výmere 2,5 m2. m.
Vonkajšia teplota v najchladnejších piatich dňoch je -25 stupňov.
Priemerná vonkajšia teplota za vykurovacie obdobie – (-5) stupňov.
Vo vnútri domu je potrebné zabezpečiť teplotu +23 stupňov.
Spotreba vody – 15 metrov kubických m / mesiac.
Trvanie vykurovacieho obdobia – 6 mesiacov.
Určte tepelné straty prostredníctvom uzavretých štruktúr (napríklad zvážte iba steny)
Tepelná odolnosť:
hlavný materiál: R1 = 0,5 / 0,16 = 3,125 štvorcových. m * C / W;
izolácia: R2 = 0,05 / 0,04 = 1,25 štvorcových. m * C / W.
To isté platí pre stenu ako celok: R = R1 + R2 = 3,125 + 1,25 = 4,375 štvorcových. m * C / W.
Určte plochu stien: A = 10 x 4 x 7 – 16 x 2,5 = 240 sq. m.
Tepelné straty cez steny budú:
Qс = (240 / 4,375) * (23 – (-25)) = 2633 W.
Tepelné straty strechou, podlahou, základom, oknami a prednými dverami sa vypočítajú podobným spôsobom a potom sa zhrnú všetky získané hodnoty. Výrobcovia spravidla uvádzajú tepelný odpor dverí a okien v cestovnom pase..
Upozorňujeme, že pri výpočte tepelných strát podlahou a základom (v prítomnosti suterénu) bude teplotný rozdiel dT oveľa menší, pretože nezohľadňuje teplotu vzduchu, ale ani pôdy. v zime teplejšie..
Odhad celkového objemu spotreby energie
Na odhad celkového objemu spotreby energie počas vykurovacieho obdobia je potrebné prepočítať tepelné straty vetraním a obklopujúcimi štruktúrami s prihliadnutím na priemernú teplotu, to znamená, že dT nebude 48, ale iba 28 stupňov..
Potom budú priemerné straty energie cez steny:
Qc = (240 / 4,375) * (23 – (-5)) = 1536 W.
Predpokladajme, že strechou, podlahou, oknami a dverami sa stratí ďalších 800 W, potom bude celková priemerná strata tepla cez obklopujúce konštrukcie Q = 1536 + 800 = 2336 W.
Potom budete musieť počas celého obdobia stráviť vykurovaním:
W = ((2336 + 6592) * 24 * 183) / 1000 = 39211 kW * h.
K tejto hodnote je potrebné pripočítať straty 2405 kWh cez kanalizáciu, takže celková spotreba energie za vykurovacie obdobie bude 41616 kWh.
Ak sa ako nosič energie používa iba plyn, od 1 kubického metra. m, z ktorých je možné získať 9,45 kW * h tepla, potom bude potrebných 41616 / 9,45 = 4404 metrov kubických. m.
Základné vzorce
Na výpočet sa používa nasledujúci vzorec:
Qfrom = a * V * qot * (tv – tnr) * (1 + Kir) * 10-6 Gcal / hod
a – korekčný faktor, ktorý zohľadňuje rozdiel medzi teplotou vzduchu mimo (ulicu) určitej oblasti a teplotou -30 ° C, pre ktorú je uvedená charakteristická hodnota qfrom;
V je objem budovy pozdĺž vonkajšieho obvodu;
qfrom – špecifická charakteristika vykurovanej miestnosti, ktorá je indikovaná pri vonkajšej teplote -30 ° C;
tв – teplota vnútorného vzduchu;
tнр je teplota mimo konkrétneho miesta (oblasti), v ktorom sa budova nachádza;
Kir – koeficient infiltrácie určený tepelným tlakom a tlakom vetra.
Z vyššie uvedených zložiek vzorca počet počiatočných údajov zahŕňa objem miestnosti, korekčný faktor, špecifickú charakteristiku budovy, vypočítané teploty je potrebné prevziať z dokumentácie a koeficient infiltrácie sa vypočíta pomocou vzorec:
273 + t
Cyrus = 10-2 √ [2gL (1-————-) + wp2]
273 + televízia
g – zrýchlenie voľného pádu Zeme (9,8 m / s2);
L je výška budovy;
wp – rýchlosť vetra vykurovacieho obdobia v dôsledku danej oblasti.
Základné vzorce
Aby ste získali viac alebo menej presný výsledok, je potrebné vykonať výpočty podľa všetkých pravidiel, zjednodušená metóda (100 W tepla na 1 m2 plochy) tu nebude fungovať. Celková strata tepla budovou v chladnom období pozostáva z 2 častí:
tepelné straty uzavretými štruktúrami;
energetické straty použité na ohrev vetracieho vzduchu.
Základný vzorec na výpočet spotreby tepelnej energie prostredníctvom vonkajších plotov je nasledujúci:
Q = 1 / R x (tv – tn) x S x (1+ ∑β). Tu:
Q je množstvo tepla strateného štruktúrou jedného typu, W;
R – tepelný odpor stavebného materiálu, m² ° С / W;
S je plocha vonkajšieho plotu, m²;
tv – vnútorná teplota vzduchu, ° С;
tн – najnižšia teplota okolia, ° С;
β – dodatočné tepelné straty v závislosti od orientácie budovy.
Tepelný odpor stien alebo strechy budovy je určený na základe vlastností materiálu, z ktorého sú vyrobené, a hrúbky konštrukcie. Na tento účel sa používa vzorec R = δ / λ, kde:
λ – referenčná hodnota tepelnej vodivosti materiálu steny, W / (m ° C);
δ – hrúbka vrstvy tohto materiálu, m.
Ak je stena postavená z 2 materiálov (napríklad z tehly s izoláciou z minerálnej vlny), potom sa pre každý z nich vypočíta tepelný odpor a výsledky sa zhrnú. Vonkajšia teplota sa volí podľa regulačných dokumentov a osobných pozorovaní, vnútorná teplota sa volí podľa potreby. Dodatočné tepelné straty sú koeficienty určené normami:
Keď je stena alebo časť strechy otočená na sever, severovýchod alebo severozápad, potom β = 0,1.
Ak je štruktúra otočená na juhovýchod alebo západ, β = 0,05.
β = 0, keď je vonkajší plot otočený na juh alebo juhozápad.
Poradie výpočtu
Na zohľadnenie všetkého tepla opúšťajúceho dom je potrebné vypočítať tepelné straty miestnosti, každé zvlášť. Za týmto účelom sa vykonávajú merania všetkých plotov susediacich s prostredím: stien, okien, striech, podláh a dverí..
Dôležitý bod: merania by sa mali vykonávať zvonka a zachytávať rohy konštrukcie, inak by výpočet tepelných strát domu poskytol podhodnotenú spotrebu tepla..
Okná a dvere sa merajú podľa otvoru, ktorý vyplňujú.
Na základe výsledkov meraní sa vypočíta plocha každej štruktúry a nahradí sa prvým vzorcom (S, m²). Je tam vložená aj hodnota R získaná vydelením hrúbky plotu súčiniteľom tepelnej vodivosti stavebného materiálu. V prípade nových okien z kovoplastu hodnotu R odporučí zástupca montéra.
Ako príklad stojí za to vypočítať tepelné straty obvodovými stenami z tehál hrúbky 25 cm s rozlohou 5 m² pri teplote okolia -25 ° C. Predpokladá sa, že vnútorná teplota bude + 20 ° С a rovina štruktúry bude otočená na sever (β = 0,1). Najprv musíte z referenčnej literatúry vziať tepelnú vodivosť tehly (λ), ktorá sa rovná 0,44 W / (m ° C). Potom sa pomocou druhého vzorca vypočíta odpor tehlovej steny voči prenosu tepla 0,25 m:
R = 0,25 / 0,44 = 0,57 m2 ° C / W
Na určenie tepelných strát miestnosti s touto stenou musia byť všetky počiatočné údaje nahradené prvým vzorcom:
Q = 1 / 0,57 x (20 – (-25)) x 5 x (1 + 0,1) = 434 W = 4,3 kW
Ak je v miestnosti okno, potom po výpočte jeho plochy by sa tepelné straty cez priesvitný otvor mali určiť rovnakým spôsobom. Rovnaké kroky sa opakujú pre podlahy, strechu a predné dvere. Na konci sú zhrnuté všetky výsledky a potom môžete prejsť do ďalšej miestnosti.
Meranie tepla na ohrev vzduchu
Pri výpočte tepelných strát budovy je dôležité vziať do úvahy množstvo tepelnej energie spotrebovanej vykurovacím systémom na ohrev vetracieho vzduchu. Podiel tejto energie dosahuje 30% z celkových strát, preto je neprijateľné ju ignorovať. Tepelné straty vetraním doma môžete vypočítať pomocou tepelnej kapacity vzduchu pomocou obľúbeného vzorca z kurzu fyziky:
Qair = cm (tв – tн). V ňom:
Qair – teplo spotrebované vykurovacím systémom na ohrev prívodného vzduchu, W;
tв a tн – rovnaké ako v prvom vzorci, ° С;
m je hmotnostný prietok vzduchu vstupujúceho do domu zvonku, kg;
с – tepelná kapacita zmesi vzduchu, ktorá sa rovná 0,28 W / (kg ° С).
Tu sú všetky hodnoty známe, okrem hmotnostného prietoku vzduchu na vetranie priestorov. Aby ste si svoju úlohu nekomplikovali, mali by ste súhlasiť s podmienkou, že sa vzduchové prostredie v celom dome obnoví raz za hodinu. Potom sa dá objemový prietok vzduchu ľahko vypočítať sčítaním objemov všetkých miestností a potom ho musíte pomocou hustoty previesť na hmotnosť. Pretože sa hustota zmesi vzduchu mení v závislosti od teploty, musíte z tabuľky vziať vhodnú hodnotu:
Teplota zmesi vzduchu, ºС
– 25
– dvadsať
– 15
– desať
– 5
0
+ 5
+ desať
Hustota, kg / m3
1 422
1394
1367
1341
1 316
1 290
1,269
1,247
Príklad. Je potrebné vypočítať tepelné straty vetraním budovy, ktorá prijíma 500 m³ za hodinu pri teplote -25 ° C, vo vnútri sa udržuje na +20 ° C. Najprv sa stanoví hmotnostný prietok:
m = 500 x 1,422 = 711 kg / h
Zahrievanie takej hmotnosti vzduchu na 45 ° C bude vyžadovať také množstvo tepla:
Qair = 0,28 x 711 x 45 = 8957 W, čo je približne 9 kW.
Na konci výpočtov sa výsledky tepelných strát cez vonkajšie ploty sčítajú s tepelnými stratami vetraním, čo dáva celkové tepelné zaťaženie vykurovacieho systému budovy..
Prezentované metódy výpočtu je možné zjednodušiť, ak sú vzorce vložené do programu Excel vo forme tabuliek s údajmi, čo výrazne urýchli výpočet..
Počiatočné údaje. Predbežné výpočty
Uvažujme o výpočte tepelných strát na príklade administratívnej budovy v meste Omsk. Výška budovy je 9 metrov. Objem budovy pozdĺž vonkajšieho obvodu – 8560 metrov kubických.
V tabuľke 3.1 – Klimatické parametre chladného obdobia (D4) oproti zodpovedajúcemu mestu nájdeme 5. stĺpec, teplotu vzduchu najchladnejšieho päťdňového obdobia. Pre Omsk je tento indikátor – 37 °С.
V 20. stĺpci tej istej tabuľky nájdeme rýchlosť vetra tohto mesta. Tento indikátor je 2,8 m / s..
V článku 1.2 (D1) nájdeme tabuľku 2, korekčný faktor a pre obytné priestory. Tabuľka ukazuje teplotné koeficienty v krokoch po 5 stupňoch, respektíve existujú teplotné údaje – 35 ° C (koeficient 0,95), – 40 ° C (koeficient 0,9). Interpoláciou vypočítame koeficient našej teploty – 37 ° C, dostaneme – 0,93.
Ďalej, článok 3 (D3), nachádzame Klasifikáciu priestorov a určujeme kategóriu analyzovaných priestorov. Keďže hovoríme o administratívnej budove, je jej priradená kategória 3c (priestor pre veľký počet osôb bez vrchného oblečenia v stoji).
Tabuľka 3 (E3) Prípustné, dostatočné hodnoty vlhkosti vzduchu, sily vetra, teplotného režimu civilných priestorov – pre náš typ budovy (3c) nájdeme indikátor teploty (optimálny). Indikátor je 18-20 stupňov. Vyberáme najmenšiu hranicu 18 ° C..
Tabuľka 4 (D1) Špecifický tepelný index kultúrnych, vzdelávacích, administratívnych, zdravotníckych budov – nájdeme zodpovedajúci koeficient na základe objemu budovy. Tento prípad je až 10 000 m3. Koeficient je 0,38.
Ak chcete lepšie porozumieť, pozrite si toto video:
Agregovaný výpočet
Metóda presného výpočtu tepelných strát je popísaná vyššie, ale nie každý používa tento vzorec, často sa obyčajní ľudia uspokoja s priemernými údajmi, ktoré už boli vypočítané pre miestnosť s výškou stropu až 3 metre. Zväčšený výpočet sa vykoná na základe hodnoty 100 W / 1 meter štvorcový miestnosti. V súlade s tým musí byť dom s rozlohou 100 m2 vybavený vykurovacím systémom s výkonom približne 10 000 W.
Takéto výpočty sú dosť priemerné. Vzhľadom na to, že v našej krajine je veľká variabilita klimatických pásiem, je nevhodné použiť takýto výpočet. Pri nedostatočnom výkone sa dom dostatočne nezohreje a pri prebytku energie sa budú plytvať zdrojmi.
Výpočet tepelných strát v programe Excel
Samotný proces výpočtu tepelných strát doma trvá pomerne dlho, takže sme pre seba vytvorili šablónu v programe Excel, s ktorou robíme výpočty. Rozhodli sme sa s vami podeliť a použiť to kliknutím na odkaz. Tu napíšeme návod na použitie..
Krok 1
Musíte vyplniť počiatočné údaje: číslo miestnosti (ak potrebujete), jej názov a teplotu vo vnútri, názov uzatvárajúcich štruktúr a ich orientáciu, rozmery štruktúr. Uvidíte, že námestie sa počíta samo. Ak chcete odpočítať plochu okna od stien, musíte opraviť vzorce, pretože nevieme, kde budú napísané vaše okná. Oblasť nám odoberajú. Ďalej musíte vyplniť súčiniteľ prestupu tepla 1 / R, teplotný rozdiel a korekčný faktor. Žiaľ, vypĺňajú sa ručne. V príklade máme štúdiu s tromi vonkajšími stenami, jedna stena má dve okná, druhá nemá okná a tretia má jedno okno. Konštrukcia steny bude rovnaká ako v príklade, kde sme vypočítali R, jesť k = 1 / R = 1 / 2,64 = 0,38. Nech je podlaha na zemi a rozdelíme ju na zóny, máme dve z nich a spočítame straty pre dve zóny, potom k1 = 1 / 2,15 = 0,47, k2 = 1 / 4,3 = 0,23. Okná nech sú energeticky úsporné Ro = 0,87 (m2 ° C / W), potom k = 1 / 0,87 = 1,14.
Obrázok ukazuje, že množstvo tepelných strát sa už rysuje..
Krok 2
Žiaľ, dodatočné straty sa vyplňujú aj ručne. Musíte ich zadať v percentách, samotný program vo vzorci ich preloží do koeficientu. A teda, pre náš príklad: Steny 3 znamenajú pre každú stenu + 5% tepelné straty, oblasť nie je vretenová, preto + 5% pre každé okno a stenu, orientácia na juh + 5% pre konštrukcie, na sever a Východ + 10%. Neexistujú žiadne vonkajšie dvere, preto 0, ale ak by existovali, percentá by sa zhrnuli iba do steny, v ktorej sú dvere. Pripomíname, že dodatočné tepelné straty sa nevzťahujú na podlahu alebo podlahu..
Ako vidíte, strata priestorov sa zvýšila. Ak už do miestnosti vstupuje teplý vzduch, je tento krok posledný. Číslo uvedené v stĺpci Q je požadovaná tepelná strata miestnosti. A tento postup je potrebné vykonať pre všetky ostatné miestnosti..
Krok 3
V našom prípade sa vzduch neohrieva a na výpočet celkových tepelných strát musíte zadať plochu našej miestnosti v stĺpci R, 18 m2 a v stĺpci S, jeho výška je 3 m..
Tento program výrazne urýchľuje a zjednodušuje výpočty, a to aj napriek veľkému počtu ručne zadávaných prvkov. Pomohla nám viac ako raz. Dúfame, že sa stane aj vašou asistentkou.!
Veľké tepelné straty doma? Ako ich zmenšiť?
Majitelia súkromných domov sa často musia vyrovnať s problémom zvýšených tepelných strát. Napriek tomu, že všetky výpočty boli vykonané v súlade s regulačnou dokumentáciou, teplo chaty vždy nestačí. Dôvodom môžu byť chyby pri stavbe domu, inštalácii okien s dvojitým zasklením, klimatizačných systémoch, izolácii stien.
Najčastejšou príčinou úniku tepla z chaty môže byť:
izolácia poškodená počas inštalácie alebo nesprávne upevnená;
neúčinná prevádzka radiátorov (radiátory sú príliš blízko steny, ohrievajú priloženú priečku);
prienik chladu cez montážne otvory klimatizácie alebo prielezov;
zle utesnené murované švy;
tesné položenie teplých podláh na stenu;
nekvalitná inštalácia okien s dvojitým zasklením.
Tieto chyby je možné identifikovať pomocou termogramu. Termogram ukazuje, ktoré časti uzavretej priečky sa zahrievajú, respektíve vydávajú viac tepla do prostredia..
Aby sa predišlo takýmto problémom, je dôležité dbať na kvalitu inštalačných prác, izoláciu chaty vo fáze výstavby domu. Ďalší stupeň tepelných strát určuje aj výber izolačných materiálov, okien s dvojitým zasklením, klimatizačných systémov, radiátorov, systémov podlahového vykurovania. Úspora stavebného materiálu môže následne viesť k preplatkom za energetické zdroje..
Správne navrhnutý architektonický návrh domu môže pomôcť znížiť tepelné straty. Verí sa, že vykurovanie jednoposchodového domu jednoduchej geometrie s obmedzeným počtom rohov je ekonomickejšie. K úsporám prispieva aj prítomnosť roliet, zasklení na južnej strane.
Ako znížiť tepelné straty oknami?
K hlavnému úniku teplého vzduchu z domu dochádza cez plášť budovy. Práve prostredníctvom týchto prvkov stráca budova až 40% tepla. Preto sa pri plánovaní opatrení na zvýšenie energetickej účinnosti akejkoľvek budovy venuje veľká pozornosť okenným štruktúram. V tomto článku sa pozrieme na to, ako cenovo dostupným spôsobom znížiť tepelné straty oknami v byte..
Realizácia takého plánu, zlepšenie kvality okenných štruktúr, zvýšenie účinnosti vykurovania miestnosti, zníženie spotreby energie a nákladov na ich zaplatenie..
Skupiny tepelných strát
Straty prenosu cez sklo sú asi štyrikrát až šesťkrát vyššie ako cez steny. Straty vetraním môžu tiež dosiahnuť dostatočne vysoké hodnoty, ak okná nie sú dostatočne utesnené. Tieto problémy sú vyriešené použitím okenných konštrukcií s dvojitým zasklením..
Príčiny úniku tepla vo vykurovacom systéme
Tepelné straty sa týkajú aj vykurovania, kde k únikom tepla častejšie dochádza z dvoch dôvodov..
Silný radiátor bez ochrannej clony vyhrieva ulicu.
Vonkajšie vykurovanie radiátorom v termokameri
Nie všetky radiátory sa úplne zahrievajú.
Dodržiavanie jednoduchých pravidiel znižuje tepelné straty a nedovoľuje, aby vykurovací systém pracoval „nečinne“:
Za každým radiátorom by mala byť nainštalovaná reflexná clona.
Pred začatím vykurovania, raz za sezónu, je potrebné odvzdušniť systém a zistiť, či sú všetky radiátory úplne zahriate. Vykurovací systém sa môže upchať nahromadeným vzduchom alebo úlomkami (odlúčenie, nekvalitná voda). Systém sa musí každé 2-3 roky úplne prepláchnuť..
Poznámka! Pri dopĺňaní vody je lepšie pridať antikorózne inhibítory. To podporí kovové prvky systému..
Reflexné sklo
Tepelne odrážajúce povlaky na skle sa vyznačujú nízkou emisivitou e v rozsahu infračervenej vlnovej dĺžky 2,5 – 25 µm. Sklo s takýmto povlakom prepúšťa svetlo o 5% menej a odráža späť do miestnosti až 90 percent tepla, ku ktorému dochádza v dôsledku žiarenia. V lete takýto povlak odráža infračervené lúče na ulicu, čím zabraňuje prehriatiu miestnosti..
Moderný dizajn rámu
Rám okna zaberá 15-35% plochy okna, preto tepelné parametre okenného profilu musia spĺňať aj požiadavky na úsporu energie. Rámy sú vyrobené z viackomorového profilu z rôznych materiálov: polyvinylchlorid (PVC), drevo alebo kov (hliník). Vysoké tepelnoizolačné vlastnosti zabezpečujú 3 -komorové profily s dvoma vonkajšími tesniacimi obvodmi: jeden – po vonkajšom obvode rámu, druhý – po vonkajšom obvode krídla (v interiéri).
Moderné prevedenie okien s dvojitým zasklením (dvojkomorové alebo jednokomorové so špeciálnym povlakom) teda poskytuje potrebné tepelnoizolačné vlastnosti. Hlavné problémy pri použití takýchto okenných konštrukcií vznikajú pri ich inštalácii do železobetónových alebo tehlových uzavretých štruktúr..
Závislosť tepelných strát na správnej inštalácii
Tepelné vlastnosti, dokonca aj tej najlepšej okennej konštrukcie, sa môžu stratiť, ak sú nesprávne nainštalované. Na termotechnické vlastnosti montážnych švov (na križovatke okna a stavebnej konštrukcie) sú kladené nasledujúce požiadavky – vysoká odolnosť voči prenosu tepla, zvuková izolácia, prestup vlhkosti, filtrácia vzduchu, mechanická pevnosť a schopnosť kompenzovať tepelné deformácie štruktúry okna.
V tomto prípade musia byť mechanické zaťaženia v zóne párenia kompenzované vlastnosťami švu. V dôsledku mnohých štúdií, ktoré boli doteraz vykonané, boli vyvinuté optimálne parametre montážnych spojov (geometrický, termofyzikálny a prenos hmoty), ktoré určujú efektívnosť použitia moderných okenných štruktúr..
Aká by mala byť plocha okien?
Je zrejmé, že čím väčšia je plocha okenného otvoru, tým viac tepla môže miestnosť opustiť. Ale bez okien to vôbec nejde … Plochu okien by mal odôvodniť výpočet: prečo ste vybrali práve túto šírku a výšku okna??
Preto vzniká otázka: Aká je optimálna plocha okien v obytných budovách??
Ak sa obrátime na GOST, dostaneme jasnú odpoveď:
– plocha okenného otvoru musí zabezpečiť koeficient prirodzeného osvetlenia (KEO), ktorého hodnota závisí od stavebnej plochy, charakteru terénu, orientácie na svetové strany, účelu miestnosti, typu okenných krídiel.
Má sa za to, že dostatok svetla vstupuje do miestnosti, ak je celková plocha všetkých sklenených plôch 10 … 12% z celkovej plochy miestnosti (vypočítané podlahou). Podľa fyziologických indikácií sa verí, že optimálne svetelné podmienky sú dosiahnuté, keď je šírka okien rovná 55% šírky miestnosti. Pri kotolniach je plocha svetlíka 0,33 m2 na 1 m3 objemu miestnosti.
Pre jednotlivé miestnosti (napríklad kotolne) existujú požiadavky, ktoré je potrebné zistiť v príslušných regulačných dokumentoch.
Slabé miesta na podlahe
Neizolovaná podlaha vydáva značnú časť tepla do základov a stien. Toto je obzvlášť viditeľné v prípade nesprávnej inštalácie teplej podlahy – vykurovacie teleso sa rýchlejšie ochladí, čím sa zvýšia náklady na vykurovanie miestnosti..
Aby teplo z podlahy mohlo ísť do miestnosti, a nie na ulicu, musíte sa uistiť, že inštalácia prebieha podľa všetkých pravidiel. Medzi hlavné patria:
Ochrana. Po celom obvode miestnosti je k stenám pripevnená tlmiaca páska (alebo polystyrénové fólie potiahnuté fóliou do šírky 20 cm a hrúbky 1 cm). Predtým je potrebné odstrániť trhliny a vyrovnať povrch steny. Páska je pripevnená čo najtesnejšie k stene a izoluje prenos tepla. Keď nie sú vzduchové vrecká, nedochádza k žiadnym únikom tepla.
Odsadenie. Vzdialenosť od vonkajšej steny k vykurovaciemu okruhu musí byť najmenej 10 cm. Ak je podlahové vykurovanie inštalované bližšie k stene, začne ohrievať ulicu.
Hrúbka. Charakteristiky požadovanej obrazovky a izolácie pod teplou podlahou sa vypočítavajú individuálne, ale k získaným číslam je lepšie pridať 10-15% zásoby..
Dokončovanie. Poter nad podlahou by nemal obsahovať expandovanú hlinu (izoluje teplo v betóne). Optimálna hrúbka poteru je 3-7 cm Prítomnosť zmäkčovadla v betónovej zmesi zlepšuje tepelnú vodivosť, a tým aj prenos tepla do miestnosti..
Vážna izolácia je dôležitá pre každú podlahu a nemusí byť nevyhnutne vykurovaná. Slabá tepelná izolácia robí z podlahy veľký „radiátor“ pôdy. Oplatí sa ho v zime vyhrievať??!
Dôležité! Studené podlahy a vlhkosť sa v dome objavujú, keď vetranie podzemného priestoru nefunguje alebo nie je vykonané (vetracie otvory nie sú organizované). Žiadny vykurovací systém nekompenzuje takúto poruchu..
Špeciálna kalkulačka na výpočet tepelných strát budovy zohľadňuje pomer plochy okna k podlahovej ploche. Čím vyšší je tento koeficient, tým väčšie je percento tepelných strát. Výpočet sa vykonáva súčtom plochy všetkých okien v miestnosti a určením ich percentuálneho podielu k podlahovej ploche.
Na vykonanie správnych výpočtov sa berie do úvahy veľkosť:
Sten;
Paul;
Strop.
Okrem toho sa za dôležitý parameter považuje typ budovy a počet stien, ktoré smerujú von. Všetky tieto údaje umožňujú kalkulačke vykonávať najpresnejšie výpočty na základe ďalších hodnôt a parametrov. Výsledok vám pomôže rozhodnúť sa, či potrebujete vymeniť okná, dodatočnú izoláciu, nainštalovať termostat na vykurovací systém.
Tepelné žiarenie a výber skla
Minimálne 65% tepelných strát sklom vzniká v dôsledku tepelného (infračerveného) žiarenia. Správne zvolený typ skla pre obal pomôže znížiť množstvo tepelných strát. Najúčinnejšie je používanie energeticky úsporných okuliarov. Potiahnuté oxidmi kovov odrážajú väčšinu infračerveného toku.
Zvýšenie hrúbky skla v balení nie je prospešné, zvyšuje sa hmotnosť okna a náklady. Použitie energeticky úsporného materiálu, profilu pre okno, vám umožní ušetriť až 30% na nákladoch na vykurovanie. Temnejšou stránkou je vysoká cena, ktorá sa však pri výpočte rýchlo vyplatí.
Ručné počítanie
Počiatočné údaje. Jednopodlažný dom s rozlohou 8×10 m, výškou 2,5 m. Steny sú hrubé 38 cm, vyrobené z keramických tehál, zvnútra ukončené vrstvou omietky (hrúbka 20 mm). Podlaha je vyrobená z 30 mm hranovanej dosky, izolovanej minerálnou vlnou (50 mm), opláštenej drevotrieskovými doskami (8 mm). Budova je podpivničená s teplotou v zime 8 ° C. Strop je pokrytý drevenými panelmi, izolovanými minerálnou vlnou (hrúbka 150 mm). Dom má 4 okná 1,2×1 m, dubové vchodové dvere 0,9x2x0,05 m.
Zadanie: určte celkové tepelné straty domu na základe toho, že sa nachádza v Moskovskej oblasti. Priemerný teplotný rozdiel počas vykurovacej sezóny je 46 ° C (ako už bolo uvedené). V miestnosti a v suteréne je teplotný rozdiel: 20 – 8 = 12 ° C.
1. Tepelné straty vonkajšími stenami.
Celková plocha (bez okien a dverí): S = (8 + 10) * 2 * 2,5 – 4 * 1,2 * 1 – 0,9 * 2 = 83,4 m2.
Tepelný odpor tehlovej a omietkovej vrstvy sa určuje:
R poklad. = 0,38 / 0,52 = 0,73 m2 * ° C / W.
R kusov. = 0,02 / 0,35 = 0,06 m2 * ° C / W.
R celkom = 0,73 + 0,06 = 0,79 m2 * ° C / W.
Tepelné straty stenami: Q st = 83,4 * 46 / 0,79 = 4856,20 W.
Hlavným zdrojom tepelných strát v dome sú okná.
Ako ukazuje prax, cez okná môže prejsť až 10% tepla. K úniku tepla z miestnosti cez okenné konštrukcie dochádza v niekoľkých smeroch:
prostredníctvom blokových a väzbových prvkov;
kvôli tepelnej vodivosti vzduchových hmôt a prúdeniu medzi okuliarmi;
v dôsledku tepelného žiarenia.
Množstvo tepelných strát priamo závisí od typu a konštrukčných vlastností okna, kvality PVC, ďalších použitých materiálov, príslušenstva a správnej inštalácie. Tento jav by sa preto mal riešiť s prihliadnutím na hlavné kanály úniku tepla..
Značenie izolačného skla
Každý certifikovaný výrobok je označený. Obsahuje informácie o type, hrúbke, medzere medzi listami, počte komôr, zložení plynu, úrovni tepelných strát.
V Rusku sa používajú dve normy označovania – medzinárodné (pre dovážané výrobky) a GOST (domáca výroba).
Pre jednokomorové-„XX-X-XX“
Pre dvojkomorové – „XX – X – XX – X – XX“
Namiesto písmena „X“ sa používa:
Trieda, hrúbka plechu sú uvedené v tabuľke nižšie
Druh plynu vo vrecku
Plynová náplň
Veľkosť vnútorných komôrok – označená číslami, sa môže líšiť od 0,6 do 3,6 cm
SP – skrátené označenie obalu
O a D-jednokomorový a dvojkomorový spoločný podnik
UD, E, S, M, Sh-nárazuvzdorný, energeticky úsporný, slnečný, mrazuvzdorný, odolný voči hluku.
Triedy použitého materiálu sú označené nasledovne:
Energeticky úsporné sklo
Na zníženie prenosu tepla infračerveným žiarením boli vyvinuté energeticky úsporné okuliare. Často sa nazývajú tepelne úsporné, selektívne a nízkoemisné. To znamená nízku tepelnú vodivosť, ochranu pred tepelnými stratami.
Vlastnosti sa dosahujú tým, že na výrobu sa používajú vysokokvalitné plechy odlievané v horizontálnych formách. V porovnaní s tými, ktoré sa z taveniny odoberajú zvisle, sú opticky čistejšie, homogénnejšie a transparentnejšie. Po leštení sa plech vloží do komory, kde sa nanesie najtenšia vrstva oxidu kovu a polymérnych zlúčenín. Rozdielom v nuansách výroby sa rozlišujú typy s „tvrdým“ a „mäkkým“ povlakom..
K – sklo (tvrdý povlak)
Tvrdo potiahnutý materiál sa nazýva K-sklo. Vyvinutý ako prvý, výroba drahšia. V čase odlievania plechu sa nanáša vrstva kovu. Používajú sa zlúčeniny cínu. Výhodou materiálu je ochrana proti tepelným stratám, vysoká mechanická pevnosť, odolnosť kovových inklúzií voči opotrebovaniu. Môže byť použitý v jednokomorových vreciach.
I – sklo (mäkký povlak)
Líši sa vo väčšom stupni zníženia tepelných strát, lacnejšie. Temnejšou stránkou je nízka pevnosť povlaku (zlúčeniny striebra, komplexné organické polyméry). Materiál sa používa v dvojkomorových vreciach. Umiestnené v strede konštrukcie. I – sklo je bežnejšie ako jeho náprotivok – K – sklo.
Prečo je vrstvené zasklenie efektívnejšie?
Prax ukazuje, že zvýšenie hrúbky vzduchovej medzery medzi sklami v dvojposchodovom okne nevedie k zvýšeniu tepelnej účinnosti celého okna. Je efektívnejšie vyrobiť niekoľko vrstiev, čím sa zvýši počet okuliarov.
„Klasický“ dvojitý rám je neúčinný. A najväčší efekt je možné dosiahnuť trojitým zasklením. To znamená, že dvojkomorové dvojité okno vo všetkých ohľadoch (tepelná izolácia, zvuková izolácia) je účinnejšie ako jednokomorové.
(Kamery tu predstavujú medzery medzi tabuľami; dve tabule – jedna medzera, jednokomorová jednotka s dvojitým zasklením; tri tabule – dve medzery, dve komory … atď.)
Optimálna hrúbka vzduchovej medzery medzi okuliarmi je 16 mm..
Keď sa vám ponúkajú okná s dvojitým zasklením a potrebujete si vybrať z niekoľkých typov, napríklad z týchto (čísla nad oknami s dvojitým zasklením predstavujú hrúbku skla a medzery medzi nimi):
Šírka komory (zvuková izolácia)
Dôležitou funkciou okna je ochrana proti hluku. Maximálny povolený akustický výkon na osobu je 40 dB cez deň a 30 dB v noci. Rušná mestská ulica je hlučná 80-90 dB. Potreba ochrany pred nadmerným hlukom je jasná.
Vykonáva sa zahustením jedného z okuliarov (vonkajších), čím sa zvyšuje vnútorný priestor. V okne s dvojitým zasklením môžu byť dve komory.
Štrukturálne na efektívnu zvukovú izoláciu často používajú (mm):
Jednokomorový: vnútorný 4 – priestor 16 – vonkajší 6
Porovnávacie charakteristiky bežných typov skiel pre okná
Okrem počtu komôrok, rozmerov, hrúbky plechov v balíku je možné použiť aj materiály, ktoré chránia pred tepelnými stratami – „triplex“ – sendvič z dvoch tvrdených skiel, medzi ktorými je položený film. Variantom dizajnu s dekoratívnym vzhľadom je použitie troch filmov ako „výplne“ sendviča – dvoch výstužných, jedného farebného.
Inštalácia plastového okna so štandardným balíkom znižuje hladinu hluku o 25-35 dB, tepelné straty – niekoľkokrát.
Okná sú schopné znížiť hluk z ulice až 3-5-krát. Pred inštaláciou musíte zmerať hladinu hluku v mieste okna, vykonať porovnávacie výpočty a zvoliť dizajn.
Studené miesta na stenách
Steny predstavujú až 30% všetkých tepelných strát doma. V modernej konštrukcii sú to viacvrstvové konštrukcie vyrobené z materiálov s rôznou tepelnou vodivosťou. Výpočty pre každú stenu je možné vykonať jednotlivo, existujú však chyby spoločné pre všetky, prostredníctvom ktorých teplo opúšťa miestnosť a chlad vstupuje do domu zvonku..
Miesto, kde sú izolačné vlastnosti oslabené, sa nazýva „studený most“. Pre steny sú to tieto:
Murovacie švy
Optimálna škára muriva je 3 mm. Častejšie sa to dosahuje pomocou lepidiel s jemnou textúrou. Keď sa zvýši objem roztoku medzi blokmi, zvýši sa tepelná vodivosť celej steny. Okrem toho môže byť teplota murovaného spoja o 2 až 4 stupne nižšia ako hlavný materiál (tehla, blok atď.).
Murované spoje ako „tepelný most“
Betónové preklady cez otvory.
Železobetón má jeden z najvyšších koeficientov tepelnej vodivosti medzi stavebnými materiálmi (1,28 – 1,61 W / (m * K)). Vďaka tomu je zdrojom tepelných strát. Problém nie je úplne vyriešený prekladmi z pórobetónu alebo penobetónu. Teplotný rozdiel medzi železobetónovým nosníkom a hlavnou stenou sa často blíži k 10 stupňom.
Prepojku je možné izolovať od chladu súvislou vonkajšou izoláciou. A vo vnútri domu – po zmontovaní krabice z GC pod rímsou. To vytvára dodatočnú vzduchovú medzeru pre teplo..
Upevňovacie otvory a upevňovacie prvky.
Pripojením klimatizácie televízna anténa ponecháva medzery v celkovej izolácii. Prostredníctvom kovových upevňovacích prvkov a priechodného otvoru musia byť tesne utesnené izoláciou.
Existujú tiež chyby so stratou tepla v izolovaných stenách.
Inštalácia poškodeného materiálu (štiepaného, stláčaného atď.) Zanecháva zraniteľné oblasti pre únik tepla. To je jasne vidieť pri skúmaní domu s termokamerou. Svetlé miesta ukazujú medzery vo vonkajšej izolácii.
Počas prevádzky je dôležité monitorovať celkový stav izolácie. Chyba vo výbere lepidla (nie je špeciálna pre tepelnú izoláciu, ale kachľová) môže po 2 rokoch spôsobiť praskliny v štruktúre. A hlavné izolačné materiály majú tiež svoje nevýhody. Napríklad:
Minvata – nehnije a nie je zaujímavá pre hlodavce, ale je veľmi citlivá na vlhkosť. Preto je doba jeho dobrej služby pri vonkajšej izolácii asi 10 rokov – potom sa objaví poškodenie.
Polyfoam – má dobré izolačné vlastnosti, ale ľahko sa požičiava hlodavcom a nie je odolný voči sile a ultrafialovému žiareniu. Izolačná vrstva po inštalácii vyžaduje okamžitú ochranu (vo forme konštrukcie alebo vrstvy omietky).
Pri práci s oboma materiálmi je dôležité pozorovať jasné zapadnutie zámkov izolačných dosiek a priečne usporiadanie plechov.
Polyuretánová pena – vytvára bezšvovú izoláciu, je vhodná pre nerovné a zakrivené povrchy, ale je náchylná na mechanické poškodenie a pod UV žiarením sa degraduje. Je žiaduce pokryť ju sadrovou zmesou – upevnenie rámov vrstvou izolácie porušuje celkovú izoláciu.
Skúsenosť! Tepelné straty sa môžu počas prevádzky zvýšiť, pretože všetky materiály majú svoje vlastné nuansy. Je lepšie pravidelne hodnotiť stav izolácie a ihneď odstrániť poškodenie. Trhlina na povrchu je „rýchlou“ cestou k zničeniu izolácie vo vnútri.
Tepelný zisk od ľudí
Množstvo tepla generovaného ľuďmi v miestnosti je vždy kladné. Závisí to od počtu ľudí v miestnosti, práce, ktorú vykonávajú, a parametrov vzduchu (teplota a vlhkosť).
Okrem hmatateľného (zjavného) tepla, ktoré ľudské telo prenáša do prostredia konvekciou a sálavou energiou, sa uvoľňuje aj latentné teplo. Vynakladá sa na odparovanie vlhkosti povrchom ľudskej pokožky a pľúc.
Pomer generovaného zdanlivého a latentného tepla závisí od zamestnania osoby a parametrov vzduchu. Čím intenzívnejšia je fyzická aktivita a čím vyššia je teplota vzduchu, tým väčší je podiel latentného tepla; pri teplotách vzduchu nad 37 stupňov sa všetky teplo generované telom uvoľňuje odparovaním.
Akákoľvek činnosť – od spánku po tvrdú prácu – generuje viac tepla pri nízkych okolitých teplotách.
Čím je teplota vzduchu vyššia, tým viac vzniká latentné teplo a menej zrejmé vytváranie tepla.
Pri výpočte výroby tepla od ľudí musíte vziať do úvahy, že maximálny počet ľudí nebude vždy v miestnosti. Priemerný počet ľudí, ktorí sa obvykle budú nachádzať v priestoroch, je určený na základe skúseností (napríklad počet návštevníkov v obchode) alebo pomocou zavedených koeficientov (napríklad v inštitúciách – 0,95 z celkového počtu zamestnancov)
Vyhrievané sklenené jednotky sú produktom inovatívnych technológií
Moderní architekti aktívne uplatňujú v praxi nové technológie, vďaka ktorým ľudia mohli rozšíriť rozsah aplikácie sklenených prvkov. Ale akonáhle nikto netušil, že materiál, ktorý bol v tom období veľmi drahý, bude široko používaný v rôznych oblastiach ľudskej činnosti. Glass boli báječné, keď sa práve naučili, ako ich vyrábať. Svet vidíme cez sklo, v budúcnosti nám otvorí nové perspektívy.
Vezmite si napríklad vyhrievané sklo.
Ich technické vlastnosti vstúpili do hry nielen pri zasklení bežných okenných otvorov, ale aj pri usporiadaní striech nad zimnými záhradami, obklopujúcich konštrukciách..
Obľúbenosť teplých okuliarov rastie a my neustále hľadáme nové spôsoby, ako ich ešte vylepšiť. Výsledkom je Thermo Glass, ktoré odporúčam každému, komu záleží na znížení nákladov na energiu a je veľmi citlivý na pohodlie..
Aké sú výhody vykurovacieho skla Thermo Glass?
Okrem funkcie, ktorá je zrejmá z názvu, má sklo nasledujúce technické výhody:
umožňuje ušetriť na elektrine (aj keď okná s dvojitým sklom potrebujú elektrickú energiu, vynakladá sa menej na vytvorenie teplej zóny v rovine rámu medzi chladom z ulice a teplom z miestnosti);
nie je pokrytá ľadovou kôrkou (ani malé plus na povrchu skla nenechá šancu, aby sa sneh prichytil k povrchu sklenenej jednotky a roztopil sa a potom zmrazil, prerástol do malého „ľadovca“ “);
nestráca transparentnosť v dôsledku akumulácie kondenzácie (technológia Thermo Glass udržuje sklo v mierne zahriatom stave, čím sa predchádza takému javu, akým je rosný bod);
zabraňuje tepelným stratám z domu, aj keď je odpojený od siete (vďaka tomu je jednoduchšie udržiavať klímu v miestnosti na požadovanej prijateľnej úrovni v lete aj v zime);
existuje antivandalské zariadenie (je ťažké zničiť povrch skla tak, aby sa vytvoril otvor, pretože v sklenenej jednotke je ochranný film, ktorý zabraňuje rozpadu úlomkov, ak je poškodený celý sklenený povrch; ako v dôsledku vlámania sa elektrický obvod otvorí a spustí sa alarm);
ochrana informácií hovorených v interiéri (zabraňuje prieniku laserového lúča za povrch sklenenej jednotky – hlavný moderný nástroj podvodníkov a špiónov).
Sme za zavedenie inovácií do života bežných občanov
Mnoho majiteľov pokročilých technológií vynakladá veľa peňazí na reklamu, ktorá iba stimuluje zvyšovanie cien navrhovaného nového produktu. Výrobcovia tovaru sa nijako neponáhľajú napraviť túto situáciu v nádeji, že stále bude dosť ľudí, ktorí chcú byť prví, ktorí získajú zaujímavú novinku za „veľké peniaze“.
Moja spoločnosť je proti týmto zásadám.
Sme presvedčení, že inovatívne technológie by mali byť prístupné širokému spektru ľudí.
Výkonové charakteristiky
Množstvo spotrebovanej elektriny priamo súvisí s vlastnosťami použitia sklenenej jednotky. Koniec koncov, môže byť zahrievaný nielen na udržanie pozitívnej teploty samotného skla, ale aj na vykurovanie miestnosti. V druhom prípade bude spotreba elektrickej energie samozrejme nižšia ako pri vykurovaní konvenčnými vykurovacími systémami..
Tepelný zisk zo slnečného žiarenia cez zasklené otvory
Teplo zo slnečného žiarenia môže výrazne zvýšiť prívod tepla do budovy (napríklad v obchode s vitrínami). Až 90% slnečného tepla sa prenáša do miestnosti a iba malá časť sa odráža od skla. Najintenzívnejšie radiačné teplo prichádza v lete, za jasného počasia..
Tepelný príkon žiarenia sa v tepelnej bilancii budovy zohľadňuje iba v letnom a prechodnom období, keď vonkajšia teplota presahuje +10 stupňov.
Príkon tepla zo slnečného žiarenia závisí od nasledujúcich faktorov:
Druh a štruktúra oplotenia;
Povrchové podmienky (napríklad menej žiarenia prejde špinavým sklom);
Uhol, pod ktorým slnečné lúče dopadajú na povrch;
Orientácia miestnosti na svetové strany (prívod tepla zo žiarenia oknami orientovanými na sever sa vôbec neberie do úvahy).
Väčšia z týchto dvoch hodnôt sa považuje za vypočítanú hodnotu vstupu tepla zo žiarenia:
teplo vstupujúce cez zasklený povrch steny, ktorý je najpriaznivejšie umiestnený vzhľadom na tepelný príkon alebo má maximálnu svetelnú plochu
70% tepla vstupujúceho cez zasklené povrchy dvoch kolmých stien miestnosti.
Ak je potrebné znížiť tepelný zisk zo slnečného žiarenia, odporúča sa vykonať nasledujúce opatrenia:
miestnosti s oknami orientujte na sever
urobte minimálny počet svetelných otvorov
použiť ochranu pred slnečným žiarením: dvojité sklá, bielenie skiel, závesy, rolety atď..
Pri použití komplexnej slnečnej ochrany je možné znížiť tepelný príkon žiarenia takmer o polovicu a výkon požadovanej chladiacej jednotky sa zníži o 10-15%..
TOP skryté úniky tepla v súkromnom dome, o ktorých ste nevedeli
Tepelné straty v súkromnom dome je možné rozdeliť do dvoch skupín:
Prírodné – tepelné straty stenami, oknami alebo strechou budovy. Sú to straty, ktoré sa nedajú úplne odstrániť, ale dajú sa minimalizovať..
„Úniky tepla“ sú dodatočné tepelné straty, ktorým sa dá najčastejšie vyhnúť. Ide o rôzne vizuálne nepostrehnuteľné chyby: skryté chyby, chyby pri inštalácii atď., Ktoré nie je možné vizuálne zistiť. Na tento účel sa používa termokamera..
Ďalej uvádzame vašu pozornosť 15 príkladov takýchto „únikov“. Ide o skutočné problémy, ktoré sa najčastejšie vyskytujú v súkromných domoch. Uvidíte, aké problémy môžu byť vo vašej domácnosti a na čo by ste si mali dať pozor.
Radiátor „hreje“ ulicu
Ďalší príklad neefektívnej prevádzky radiátorov.
Vnútri miestnosti je inštalovaný radiátor, ktorý veľmi ohrieva stenu. Výsledkom je, že časť tepla, ktoré ním vzniká, ide na ulicu. V skutočnosti sa teplo používa na vykurovanie ulice.
Blízka inštalácia teplých podláh na stenu
Potrubie podlahového vykurovania je položené blízko vonkajšej steny. Chladiaca kvapalina v systéme je chladená intenzívnejšie a musí sa častejšie ohrievať. Výsledkom je zvýšenie nákladov na vykurovanie.
Príliv chladu cez praskliny v oknách
V oknách sú často medzery, ktoré sa objavujú v dôsledku:
nedostatočné pritlačenie okna k rámu okna;
opotrebovanie tesniacej gumy;
nekvalitná inštalácia okna.
Studený vzduch neustále vstupuje do miestnosti trhlinami, v dôsledku ktorých sa vytvárajú prievany škodlivé pre zdravie a tepelné straty budovy sa zvyšujú.
Príliv chladu cez praskliny vo dverách
Medzery sa objavujú aj na balkóne a vchodových dverách..
Studené mosty
Studené mosty sú oblasti budovy s nižším tepelným odporom vo vzťahu k iným oblastiam. To znamená, že prepúšťajú viac tepla. Ide napríklad o rohy, betónové preklady nad oknami, križovatky stavebných konštrukcií a podobne..
Aké sú škodlivé mosty chladu:
Zvýšte tepelné straty budovy. Niektoré mosty strácajú viac tepla, iné menej. Všetko závisí od vlastností budovy.
Za určitých podmienok v nich dochádza ku kondenzácii a objavuje sa huba. Takýmto potenciálne nebezpečným oblastiam je potrebné vopred predchádzať a odstraňovať ich..
Tepelné straty cez základ
Pri izolácii steny budovy často zabúdajú na ďalšiu dôležitú oblasť – základ. Tepelné straty sa vykonávajú aj cez základ budovy, najmä ak je budova suterénna alebo je vo vnútri nainštalovaná teplá podlaha..
Studená stena v dôsledku spojov muriva
Spoje muriva medzi tehlami predstavujú množstvo studených mostov a zvyšujú tepelné straty stenami. Príklad ukazuje, že rozdiel medzi minimálnou teplotou (spoj muriva) a maximom (tehla) je takmer 2 stupne. Tepelný odpor steny je znížený.
Úniky vzduchu
Studený most a prúdenie vzduchu pod stropom. Vyskytuje sa v dôsledku nedostatočného tesnenia a izolácie spojov medzi strechou, stenou a podlahovou doskou. V dôsledku toho sa miestnosť dodatočne ochladí a objavia sa prievany..
Prívod chladu cez montážny otvor klimatizácie
Studený prítok do miestnosti cez montážny otvor klimatizácie.
Chladenie miestnosti vetraním
Vetranie funguje „obrátene“. Namiesto odvádzania vzduchu z miestnosti von, je studený pouličný vzduch nasávaný z ulice do miestnosti. To, ako v prípade okien, vytvára prievan a chladí miestnosť. V uvedenom prípade je teplota vzduchu vstupujúceho do miestnosti pri izbovej teplote -2,5 stupňa
Slabá izolácia steny
Izolácia nefunguje tak efektívne, ako by mohla. Termogram ukazuje, že teplota na povrchu steny je nerovnomerne rozložená. To znamená, že niektoré časti steny sa zahrievajú viac ako ostatné (čím jasnejšia je farba, tým vyššia je teplota). A to znamená, že tepelné straty nie sú silnejšie, čo je pre izolovanú stenu nesprávne.
V tomto prípade sú svetlé oblasti príkladom neúčinného izolačného výkonu. Je pravdepodobné, že pena v týchto miestach je poškodená, zle namontovaná alebo úplne chýba. Preto je po zateplení budovy dôležité uistiť sa, že práca je vykonaná kvalitne a izolácia funguje efektívne..
Tepelné straty v domoch, ich podrobný správny výpočet
Čo sú tepelné straty? Prečo ich potrebujete vedieť?
Tepelné straty sú množstvo tepla, ktoré vnútorné miestnosti stratia cez obklopujúce priečky, ak je teplota mimo okna nižšia, ako by sa mala udržiavať vo vnútri budovy..
Potreba výpočtu tepelných strát je spôsobená úlohou navrhnúť vykurovací a klimatizačný systém. Na tomto ukazovateli závisí výber klimatického systému, výkonu kotolne, prierezu potrubí, počtu sekcií radiátorov, použitia systému podlahového vykurovania a ďalších vykurovacích zariadení..
Priemerné indikátory má zmysel používať iba vtedy, keď na miestnosť nie sú kladené žiadne prísne požiadavky na udržiavanie určitých konštantných teplôt. Ostatné prípady, najmä pokiaľ ide o obytné verejné budovy s neustálou prítomnosťou ľudí bez vrchného oblečenia, vyžadujú presný výpočet indikátora tepelných strát.
Ľudstvo si dnes láme hlavu nad problémom racionálnej spotreby zdrojov, predovšetkým energetických. Správny výpočet tepelných strát vám umožní určiť najracionálnejší spôsob organizácie vykurovacieho systému tak, aby sa miestnosť zahriala na príjemnú teplotu, pričom spotreba energie nie je nadmerná.
Kam ide teplo z domu?
Steny sú zateplené, strop a podlaha tiež, žalúzie sú inštalované na päťkomorových dvojsklách, plynový kotol je v plnom prúde. A dom je stále v pohode. Kde teplo stále opúšťa dom??
Je čas hľadať štrbiny, praskliny a škáry, kde teplo opúšťa dom..
Po prvé, ventilačný systém. Studený vzduch vstupuje do domu prívodným vetraním, teplý vzduch odchádza z domu odsávacím vetraním. Na zníženie tepelných strát vetraním môžete nainštalovať rekuperátor – výmenník tepla, ktorý odoberá teplo z odchádzajúceho teplého vzduchu a ohrieva prichádzajúci studený vzduch.
Jednou z možností, ako znížiť tepelné straty doma prostredníctvom ventilačného systému, je inštalácia rekuperátora.
Za druhé, vchodové dvere. Aby sa vylúčili tepelné straty dverami, mala by byť nainštalovaná studená predsieň, ktorá bude pôsobiť ako nárazník medzi vstupnými dverami a vonkajším vzduchom. Tambur by mal byť relatívne vzduchotesný a nevyhrievaný..
Po tretie, v chladnom počasí sa oplatí aspoň raz pozrieť sa na váš dom v termokamere. Odchod špecialistov nestojí toľko peňazí. Ale budete mať po ruke „mapu fasád a stropov“ a budete jasne vedieť, aké ďalšie opatrenia je potrebné prijať na zníženie tepelných strát doma v chladnom období.
Výhody zatepleného domu
Ako vypočítať tepelné straty v súkromnom dome?
Každá budova, bez ohľadu na dizajnové prvky, prechádza tepelnou energiou cez ploty. Tepelné straty do životného prostredia je potrebné rekuperovať pomocou vykurovacieho systému. Súčet tepelných strát so štandardizovanou rezervou je požadovaný výkon zdroja tepla, ktorý vykuruje dom. Na vytvorenie pohodlných podmienok v domácnosti sa výpočet tepelných strát vykonáva s prihliadnutím na rôzne faktory: štruktúra budovy a usporiadanie priestorov, orientácia na svetové strany, smer vetra a priemerná mäkkosť podnebie v chladnom období, fyzikálne vlastnosti stavebných a tepelnoizolačných materiálov.
Na základe výsledkov tepelno -technického výpočtu sa vyberie vykurovací kotol, určí sa počet sekcií batérií, spočíta sa výkon a dĺžka potrubí podlahového vykurovania, pre miestnosť sa vyberie generátor tepla – vo všeobecnosti akákoľvek jednotka ktorý kompenzuje tepelné straty. Celkovo je potrebné určiť tepelné straty, aby sa dom vykuroval ekonomicky – bez nadbytočnej energetickej rezervy vykurovacieho systému. Výpočty sa vykonávajú ručne alebo je zvolený vhodný počítačový program, do ktorého sú nahradené údaje.
Ako vypočítať?
Najprv sa musíte vysporiadať s manuálnou technikou – pochopiť podstatu procesu. Ak chcete zistiť, koľko tepla dom stráca, určte straty každým plášťom budovy zvlášť a potom ich sčítajte. Výpočet sa vykonáva postupne..
1. Vytvorte základ počiatočných údajov pre každú miestnosť, najlepšie vo forme tabuľky. V prvom stĺpci je zaznamenaná vopred vypočítaná plocha dverových a okenných blokov, vonkajších stien, podláh, podlahy. Hrúbka konštrukcie sa zadáva do druhého stĺpca (ide o konštrukčné údaje alebo výsledky meraní). V treťom sú koeficienty tepelnej vodivosti zodpovedajúcich materiálov. Tabuľka 1 obsahuje štandardné hodnoty, ktoré budú potrebné pri ďalšom výpočte:
Čím vyšší je λ, tým viac tepla prejde metrovou hrúbkou daného povrchu.
2. Určte tepelný odpor každej vrstvy: R = v / λ, kde v je hrúbka stavebného alebo tepelnoizolačného materiálu.
3. Vypočítajte tepelné straty každého konštrukčného prvku podľa vzorca: Q = S * (Tv-Tn) / R, kde:
Počas vykurovacej sezóny je počasie samozrejme odlišné (napríklad teplota sa pohybuje od 0 do -25 ° C) a dom sa vykuruje na požadovanú úroveň pohodlia (povedzme do + 20 ° C). Potom sa rozdiel (Tv-Tn) pohybuje od 25 do 45.
Na výpočet potrebujete priemerný teplotný rozdiel za celé vykurovacie obdobie. Za týmto účelom v SNiP 23-01-99 „Stavebná klimatológia a geofyzika“ (tabuľka 1) nájdite priemernú teplotu vykurovacieho obdobia pre konkrétne mesto. Napríklad pre Moskvu je tento údaj -26 °. V tomto prípade je priemerný rozdiel 46 ° C. Na stanovenie spotreby tepla každou štruktúrou sa sčítajú tepelné straty všetkých jej vrstiev. Pri stenách sa teda berie do úvahy omietka, murovací materiál, vonkajšia tepelná izolácia a obklady.
4. Vypočítajte celkové tepelné straty a definujte ich ako súčet vonkajších stien, podláh, dverí, okien, stropov Q.
5. Vetranie. K výsledku pridania sa pridá 10 až 40% strát infiltrácie (ventilácie). Ak do domu nainštalujete vysokokvalitné okná s dvojitým zasklením a nezneužívate vetranie, koeficient vsakovania možno považovať za 0,1. Niektoré zdroje uvádzajú, že budova vôbec nestráca teplo, pretože netesnosti sú kompenzované slnečným žiarením a teplom v domácnosti..
Prečo počítať tepelné straty?
Kedy vypočítajú tepelné straty v dome? Výpočet tepelných strát je povinný pri navrhovaní vykurovacích systémov, ventilačných systémov, systémov vykurovania vzduchu. Návrhové teploty sú prevzaté z regulačných dokumentov. Hodnota teploty vonkajšieho vzduchu zodpovedá teplote vonkajšieho vzduchu najchladnejšieho päťdňového obdobia. Vnútorná teplota sa odoberá buď požadovanou, alebo z noriem, pre obytné priestory je 20 + -2 ° С.
Počiatočné údaje pre výpočet sú: vonkajšia a vnútorná teplota vzduchu, konštrukcia stien, podláh, stropov, účel každej miestnosti, geografická oblasť stavby. Všetky tepelné straty priamo závisia od tepelného odporu obklopujúcich štruktúr, čím viac je, tým menšie sú tepelné straty.
Na zaistenie pohodlných životných podmienok pre ľudí v miestnosti je potrebné, aby bola rovnica tepelnej bilancie pravdivá
Qп + Qо + Qс + Qк = Qср + Qos + Qпр + Q ľudia,
kde Qп-tepelné straty podlahou, Qо-tepelné straty oknami, Qс-tepelné straty stenou, Qк-tepelné straty strechou, Qср-tepelný príkon zo slnečného žiarenia, Qс-tepelný príkon z vykurovacích systémov, Qпр – tepelný príkon zo zariadení, Q ľudí – tepelný príkon od ľudí.
V praxi je rovnica zjednodušená a všetky straty sú kompenzované vykurovacím systémom, nezávisle od vody alebo vzduchu.
V prvom rade zvážte tepelné straty cez steny.
Najviac ich ovplyvňuje konštrukcia stien. Vypočítané podľa vzorca:
Kuchár. n-korekčný faktor. Závisí od materiálu štruktúr a akceptuje sa n = 1, ak sú konštrukcie vyrobené z kusových materiálov, a n = 0,9 pre podkrovie, n = 0,75 pre prekrytie suterénu.
Príklad: Zvážte tepelné straty tehlovou stenou 510 mm so 100 mm izoláciou z minerálnej vlny a ozdobnou dokončovacou guľou 30 mm. Vnútorná teplota vzduchu 22 ° C, vonkajšia -20 ° C. Nech je vysoký 3 m a dlhý 4 m. Miestnosť má jednu vonkajšiu stenu otočenú na juh, oblasť nie je veterná, bez vonkajších dverí. Najprv musíte zistiť koeficienty tepelnej vodivosti týchto materiálov. Z vyššie uvedenej tabuľky zistíme: λk = 0,58 W / m ºС, λt = 0,064 W / m ºС, λsht = 0,76 W / m ºС. Potom sa vypočíta tepelný odpor uzatváracej štruktúry:
Rst = 1/23 + 0,51 / 0,58 + 0,1 / 0,064 + 0,03 / 0,76 + 1 / 8,6 = 2,64 m2 ºС / W.
Pre našu oblasť takýto odpor nestačí a dom je potrebné lepšie izolovať. Teraz však nejde o to. Výpočet tepelných strát:
Q = 1 / R · F∆t · n · β = 1 / 2,64 · 12 · 42 · 1 · (10/100 + 1) = 210 W.
ß sú dodatočné tepelné straty. Ďalej napíšeme ich význam a bude zrejmé, odkiaľ pochádza číslo 10 a prečo sa delí 100.
Potom dochádza k tepelným stratám cez okná.
Tu je všetko jednoduchšie. Výpočet tepelného odporu nie je potrebný, pretože je už uvedený v pase moderných okien. Tepelné straty oknami sa počítajú rovnakým spôsobom ako cez steny. Vypočítajme napríklad straty cez energeticky úsporné okná s tepelným odporom Rо = 0,87 (m2 ° C / W) veľkosti 1,5 x 1,5 s orientáciou na sever. Q = 1 / 0,87 2,25 42 1 (15/100 + 1) = 125 W.
Tepelné straty cez stropy zahŕňajú odvod tepla cez strešné a podlahové stropy. To sa robí hlavne pre byty, kde podlaha aj strop sú železobetónové dosky. V najvyššom poschodí sa berú do úvahy iba straty stropom a v prvom poschodí iba v suteréne. Dôvodom je skutočnosť, že vo všetkých bytoch sa meria rovnaká teplota vzduchu a prenos tepla z bytu do bytu sa neberie do úvahy. Nedávne štúdie ukázali, že k veľkým tepelným stratám dochádza prostredníctvom neizolovaných spojov stropov až po uzavreté konštrukcie..
Definícia úniku tepla cez podlahu je rovnaká ako pre stenu, ale dodatočné tepelné straty sa neberú do úvahy. Koeficient α sa berie inak: α nn = 8,7 W / (m 2 K) α n = 6 W / (m2 K), teplotný rozdiel je tiež taký, pretože v suteréne alebo v krytom podkroví sa teplota odoberá do 4 -6 ° C Výpočet tepelného odporu pre podlahu nebudeme opisovať, pretože je určený rovnakým vzorcom Rst = 1 / αv + Σ (δі / λі) + 1 / α. Zoberme si podlahu s odporom 4,95 a vezmeme vzduch v podkroví + 4 ° C, plocha stropu 3×4 m, vo vnútri 22 ° C. Dosadením do vzorca dostaneme: Q = 1 / R · FΔt · n · β = 1 / 4,95 · 12 · 18 · 0,9 = 40 W.
Výpočet tepelných strát podlahou na zemi
Je to trochu ťažšie ako prekrývanie. Tepelné straty sa počítajú podľa zón. Zóna sa nazýva pás podlahy široký 2 m, rovnobežný s vonkajšou stenou. Prvá zóna sa nachádza priamo pri stene, kde dochádza k najväčším tepelným stratám. Nasledovať bude druhá a ďalšie zóny až do stredu poschodia. Pre každú zónu sa vypočíta jej vlastný koeficient prestupu tepla. Na zjednodušenie je zavedený koncept rezistivity: pre prvú zónu R1 = 2,15 (m2 ° C / W), pre druhú R2 = 4,3 (m2 ° C / W), pre tretiu R3 = 8,6 (m2 ° C / W)
Príklad Existuje miestnosť, v ktorej je podlaha na zemi, má veľkosť podlahy 6×8 m. Teploty sú stále rovnaké. Najprv rozdelíme podlahu na zóny. Dostali sme dvoch z nich. Nájdeme plochu každej zóny. Máme 20 m2 pre prvú zónu a 8 m2 pre druhú. Potom nastavíme podmienené odpory R1 = 2,15 (m2 ° C / W), R2 = 4,3 (m2 ° C / W), dosadíme ho do vzorca: Q = (F1 / R1 + F2 / R2 + F3 / R3) ( tvt – tvn) n = (20 / 2,15 + 8 / 4,3) 42 1 = 470 W.
Vplyv stavebných materiálov
Na žiadosť SanPin by mal byť maximálny rozdiel medzi teplotou vzduchu a teplotou steny 4 ° C. Tento indikátor závisí od tepelného odporu materiálu..
Každý materiál má svoj vlastný indikátor tepelného odporu vyjadrený v ° С m2 / W:
Nie je to však jediný ukazovateľ, ktorý ovplyvňuje teplo v dome. Napriek tomu, že tepelný odpor domu z tyče je takmer rovnaký ako murovaný, zachováva teplo oveľa horšie. Je to spôsobené tým, že medzi guľatinou sú medzery, ktoré musia byť položené s izoláciou. V murive sú všetky medzery uzavreté cementovou maltou, čo takmer zdvojnásobuje tepelný odpor. Expandovaná hlinená doska stráca teplo kvôli švom. Pri výpočte tepelných strát preto treba počítať aj s ďalšími stratami..
Charakteristiky miestnosti
Požadovaná vnútorná teplota ° C Plocha priestorov2 Výška priestorov Celková dĺžka vonkajších (studených) stien Úroveň podlahy v priestoroch Jednoposchodový priestor Viacpodlažný priestor (prvé poschodie) Viacpodlažný priestor (posledné poschodie) Viacpodlažný priestor ( akékoľvek iné poschodie) Materiály na stenu tehla (najmenej 3 tehly) tehla (menej ako 3 tehly, až 2) bloky z expandovanej hliny (najmenej 120 x 120) s izolačnými sendvičovými panelmi štandardné betónové steny izolovaný kov (pavilón)
Teoretické zdôvodnenie výpočtu tepelných strát
Na výpočet tepelných strát cez obklopujúce štruktúry priestorov použite kompletný vzorec z SNiP 2.04.05-91 * „Kúrenie, vetranie a klimatizácia“:
Q = S × ((televízia – tn) / R)
Na výpočet celkového tepelného odporu stien sa dodatočne použijú korekčné faktory:
Rtot = Rm + Rv + Rn
Ukazovatele tepelného odporu sú zase rovnaké:
Rm = L / λ
Rv = 1 / av
Rn = 1 / αн
Všetky parametre sú zvolené podľa SNiP II-3-79 * „Stavebné tepelné inžinierstvo“.
Tepelné straty pre viacvrstvové steny sa počítajú rovnakým spôsobom, okrem toho, že pre každú vrstvu sa pripočíta hodnota celkového tepelného odporu:
Rtot = Rv + R1 + R2 + .. + Rn
Tepelné straty pre infiltráciu sa vypočítavajú iným spôsobom, vzorec možno nájsť v SNiP 2.04.05-91 * „Kúrenie, vetranie a klimatizácia“:
Qi = 0,28 × Gi × c × (tv – tn) × k
Prietok odvádzaného vzduchu Gi, ktorý nie je kompenzovaný prívodným vzduchom, sa stanoví nasledovne:
Gi = 3 × S
Fyzika tepelno -technických procesov
Rôzne oblasti fyziky majú veľa spoločného pri popise javov, ktoré študujú. Tak je to aj v tepelnom inžinierstve: zásady popisujúce termodynamické systémy jasne rezonujú so základmi elektromagnetizmu, hydrodynamiky a klasickej mechaniky. Koniec koncov, hovoríme o popise rovnakého sveta, takže nie je prekvapujúce, že modely fyzikálnych procesov sa vyznačujú niektorými spoločnými črtami v mnohých oblastiach výskumu..
Podstata tepelných javov je ľahko pochopiteľná. Teplota telesa alebo stupeň jeho zahriatia nie je ničím iným ako meradlom intenzity vibrácií elementárnych častíc, ktoré toto telo tvoria. Je zrejmé, že keď sa zrazia dve častice, tá s vyššou energetickou úrovňou bude prenášať energiu na častice s nižšou energiou, ale nikdy nie naopak. Nie je to však jediný spôsob výmeny energie; prenos je možný aj prostredníctvom kvant tepelného žiarenia. V tomto prípade je nevyhnutne zachovaný základný princíp: kvantum emitované menej zahrievaným atómom nie je schopné prenášať energiu na teplejšie elementárne častice. Jednoducho sa od neho odrazí a buď zmizne bez stopy, alebo prenesie svoju energiu na iný atóm s menšou energiou..
Termodynamika je dobrá, pretože procesy v nej prebiehajúce sú úplne vizuálne a dajú sa interpretovať pod rúškom rôznych modelov. Hlavnou vecou je dodržať základné postuláty, ako je zákon o prenose energie a termodynamická rovnováha. Ak je teda váš nápad v súlade s týmito pravidlami, môžete ľahko porozumieť technike výpočtov tepelného inžinierstva od a do.
Pojem odolnosti voči prenosu tepla
Schopnosť materiálu prenášať teplo sa nazýva tepelná vodivosť. Vo všeobecnom prípade je vždy vyššia, čím väčšia je hustota látky a tým lepšie je jej štruktúra prispôsobená na prenos kinetických oscilácií.
Množstvo nepriamo úmerné tepelnej vodivosti je tepelný odpor. Pre každý materiál nadobúda táto vlastnosť jedinečné hodnoty v závislosti od štruktúry, tvaru a radu ďalších faktorov. Napríklad účinnosť prenosu tepla v hrúbke materiálov a v zóne ich kontaktu s inými médiami sa môže líšiť, najmä ak je medzi materiálmi aspoň minimálna medzivrstva hmoty v inom agregátnom stave. Tepelný odpor je kvantitatívne vyjadrený ako teplotný rozdiel delený prietokom tepla:
Rt = (T2 – T1) / P
kde:
V kontexte výpočtu tepelných strát hrá rozhodujúcu úlohu tepelný odpor. Akákoľvek obklopujúca štruktúra môže byť reprezentovaná ako rovinne rovnobežná prekážka dráhy toku tepla. Jeho celkový tepelný odpor je súčtom odporov každej vrstvy, pričom všetky priečky sú pridané k priestorovej štruktúre, ktorou je v skutočnosti budova.
Rt = l / (λ S)
kde:
Faktory ovplyvňujúce tepelné straty
Tepelné procesy dobre korelujú s elektrickými: teplotný rozdiel hrá úlohu napätia, tepelný tok možno považovať za silu prúdu, ale pre odpor nemusíte ani vymýšľať svoj vlastný výraz. Plne platí aj koncept najmenšieho odporu, ktorý sa v tepelnom inžinierstve javí ako studené mosty..
Ak vezmeme v úvahu ľubovoľný materiál v reze, je celkom ľahké vytvoriť cestu toku tepla na mikro aj makro úrovni. Ako prvý model vezmeme betónovú stenu, v ktorej sú z technologickej potreby pomocou oceľových tyčí ľubovoľného prierezu urobené upevňovacie prvky. Oceľ vedie teplo o niečo lepšie ako betón, takže môžeme rozlíšiť tri hlavné tepelné toky:
Posledný model toku tepla je najzaujímavejší. Pretože sa oceľová tyč zahrieva rýchlejšie, dôjde k teplotnému rozdielu medzi týmito dvoma materiálmi bližšie k vonkajšej strane steny. Oceľ teda nielenže „pumpuje“ teplo smerom von, ale tiež zvyšuje tepelnú vodivosť susedných hmôt betónu..
V poréznych médiách prebiehajú tepelné procesy podobným spôsobom. Takmer všetky stavebné materiály pozostávajú z rozvetvenej siete pevných látok, medzi ktorými je priestor vyplnený vzduchom. Hlavným vodičom tepla je teda pevný, hustý materiál, ale vzhľadom na zložitú štruktúru je dráha, ktorou sa teplo šíri, väčšia ako prierez. Druhým faktorom, ktorý určuje tepelný odpor, je heterogenita každej vrstvy a plášťa budovy ako celku..
Tretím faktorom ovplyvňujúcim tepelnú vodivosť je akumulácia vlhkosti v póroch. Voda má tepelný odpor 20–25 krát nižší ako vzduch, takže ak vyplní póry, celková tepelná vodivosť materiálu bude ešte vyššia, ako keby póry vôbec neboli. Keď voda zamrzne, situácia sa ešte zhorší: tepelná vodivosť sa môže zvýšiť až 80 -krát. Zdrojom vlhkosti je spravidla vzduch v miestnosti a atmosférické zrážky. V súlade s tým sú tri hlavné metódy riešenia tohto javu vonkajšia hydroizolácia stien, použitie ochrany proti pare a výpočet akumulácie vlhkosti, ktorý sa nevyhnutne vykonáva súbežne s predpovedaním tepelných strát..
Hodnoty merania tepelných strát
Ohradné konštrukcie slúžia ako bariéra pre teplo a nedovoľujú mu voľne unikať von. Tento účinok je spôsobený tepelnoizolačnými vlastnosťami výrobkov. Veličina použitá na meranie tepelnoizolačných vlastností sa nazýva odpor prenosu tepla. Takýto ukazovateľ je zodpovedný za odraz teplotného rozdielu, keď n-té množstvo tepla prechádza úsekom štruktúr oplotenia s rozlohou 1 m 2. Poďme teda zistiť, ako vypočítať tepelné straty doma.
Medzi hlavné množstvá potrebné na výpočet tepelných strát doma patria:
Vlastnosti výpočtu tepelných strát dreveného domu
Výpočet tepelných strát doma, ktorých vlastnosti je potrebné vziať do úvahy pri výpočte, sa vykonáva v niekoľkých fázach. Tento proces si vyžaduje osobitnú pozornosť a sústredenie. Tepelné straty v súkromnom dome môžete vypočítať pomocou jednoduchej schémy takto:
Na výsledky bodov 1-5 sa používa štandardný vzorec na výpočet tepelných strát domu (z tyče, tehly, dreva).
Dôležité! Tepelná odolnosť okenných štruktúr je prevzatá zo SNIP II-3-79.
Adresáre budov často obsahujú informácie v zjednodušenej forme, to znamená, že výsledky výpočtu tepelných strát domu z baru sú uvedené pre rôzne typy stien a podláh. Vypočítavajú napríklad odpor pri teplotnom rozdiele pre atypické miestnosti: rohové a ne rohové miestnosti, jedno a viacpodlažné budovy..
Stavebné materiály a ich odolnosť voči prenosu tepla
Na základe týchto parametrov je možné ľahko vykonávať výpočty. Hodnoty odporu nájdete v referenčnej knihe. V stavebníctve sa najčastejšie používajú tehly, guľatina z dreva alebo guľatiny, penový betón, drevené podlahy, stropy.
Hodnoty odporu prenosu tepla pre:
Na základe vyššie uvedených informácií môžeme konštatovať, že na správny výpočet tepelných strát sú potrebné iba dve hodnoty: indikátor teplotného rozdielu a úroveň odporu prenosu tepla. Napríklad dom je vyrobený z dreva (guľatiny) s hrúbkou 200 mm. Potom je odpor rovný 0,45 ° C · m² / W. Ak poznáte tieto údaje, môžete vypočítať percento tepelných strát. Za týmto účelom sa vykoná operácia rozdelenia: 50 / 0,45 = 111,11 W / m2.
Výpočet tepelných strát podľa plochy sa vykonáva nasledovne: tepelné straty sa vynásobia 100 (111,11 * 100 = 11111 W). Ak vezmeme do úvahy dekódovanie hodnoty (1 W = 3600), výsledné číslo sa vynásobí 3600 J / hodinu: 11111 * 3600 = 39,999 MJ / hodinu. Po vykonaní takýchto jednoduchých matematických operácií sa každý vlastník môže dozvedieť o tepelných stratách svojho domu za hodinu..
Diferencované schémy výpočtu
Najjednoduchším spôsobom, ako určiť množstvo tepelných strát v budove, je spočítať tepelný tok cez konštrukcie, ktoré tvoria budovu. Táto technika plne zohľadňuje rozdiel v štruktúre rôznych materiálov, ako aj špecifiká tepelného toku cez ne a v uzloch priliehania jednej roviny k druhej. Takýto dichotomický prístup výrazne zjednodušuje úlohu, pretože rôzne obklopujúce štruktúry sa môžu výrazne líšiť v konštrukcii systémov tepelnej ochrany. Preto je v samostatnej štúdii jednoduchšie určiť množstvo tepelných strát, pretože na to sú k dispozícii rôzne metódy výpočtu:
Q = S (ΔT / Rt)
kde:
Príklad výpočtu
Predtým, ako prejdeme k ukážkovému príkladu, odpovedzme si na poslednú otázku: ako správne vypočítať integrálny tepelný odpor komplexných viacvrstvových štruktúr? To sa samozrejme dá urobiť ručne, pretože v modernej stavbe sa nepoužíva toľko typov nosných základov a izolačných systémov. Je však dosť ťažké vziať do úvahy prítomnosť dekoratívnych povrchových úprav, interiérových a fasádnych omietok, ako aj vplyv všetkých prechodných a iných faktorov; je lepšie použiť automatické výpočty. Jeden z najlepších sieťových zdrojov pre tieto úlohy je smartcalc.ru, ktorý navyše nakreslí diagram posunu rosného bodu v závislosti od klimatických podmienok..
Zoberme si napríklad ľubovoľnú stavbu, po prečítaní popisu ktorej bude čitateľ schopný posúdiť súbor počiatočných údajov potrebných na výpočet. V Leningradskej oblasti sa nachádza jednopodlažný dom pravidelného obdĺžnikového tvaru s rozmermi 8,5 x 10 m a výškou stropu 3,1 m. Dom má na zemi nezateplenú podlahu s doskami na guľatine so vzduchovou medzerou, výška poschodia je o 0,15 m vyššia ako značka pôdorysu na mieste. Materiál steny-troskový monolit s hrúbkou 42 cm s vnútornou cementovo-vápennou omietkou do hrúbky 30 mm a vonkajšou troskovo-cementovou omietkou typu „kožušinový plášť“ do hrúbky 50 mm. Celková plocha zasklenia je 9,5 m2, ako okná sa používa dvojsklo v tepelne úspornom profile s priemerným tepelným odporom 0,32 m2 ° C / W. Prekrývanie sa robí na drevených trámoch: dno je omietnuté šindľom, vyplnené vysokopecnou troskou a na vrchu pokryté hlineným poterom, nad stropom je podkrovie studeného typu. Úlohou výpočtu tepelných strát je vytvorenie systému tepelnej ochrany steny.
Poschodie
Prvým krokom je stanovenie tepelných strát podlahou. Pretože je ich podiel na celkovom odtoku tepla najmenší, a tiež kvôli veľkému počtu premenných (hustota a typ pôdy, hĺbka mrazenia, masívnosť základu atď.), Výpočet tepelných strát sa vykonáva podľa na zjednodušenú metódu s použitím zníženého odporu prenosu tepla. Pozdĺž obvodu budovy, počínajúc líniou kontaktu s povrchom zeme, sú popísané štyri zóny – obklopujúce pruhy široké 2 metre. Pre každú zo zón sa berie do úvahy jej vlastná hodnota zníženého odporu prenosu tepla. V našom prípade ide o tri zóny s rozlohou 74, 26 a 1 m2. Nenechajte sa zmiasť celkovým súčtom plôch zón, ktorý je viac ako plocha budovy o 16 m2, dôvodom je dvojité prepočítanie pretínajúcich sa pruhov prvej zóny v rohoch, kde sú tepelné straty oveľa vyššie v porovnaní s časťami pozdĺž stien. Použitím hodnôt odporu prenosu tepla 2,1, 4,3 a 8,6 m2 ° C / W pre zóny jedna až tri určíme tepelný tok cez každú zónu: 1,23, 0,21 a 0,05 kW, v uvedenom poradí..
Steny
Pomocou údajov o teréne, ako aj materiálov a hrúbky vrstiev, ktoré tvoria steny, na vyššie uvedenej službe smartcalc.ru musíte vyplniť príslušné polia. Podľa výsledkov výpočtu je odpor prenosu tepla 1,13 m2 · ° C / W a tepelný tok cez stenu je 18,48 W na meter štvorcový. Pri celkovej ploche steny (bez zasklenia) 105,2 m2 sú celkové tepelné straty stenami 1,95 kW / h. V tomto prípade budú tepelné straty oknami 1,05 kW.
Presah a strecha
Výpočet tepelných strát cez podkrovnú podlahu je možné vykonať aj v online kalkulačke výberom požadovaného typu obklopujúcich štruktúr. Výsledkom je, že odolnosť podlahy voči prenosu tepla je 0,66 m2 ° C / W a tepelné straty sú 31,6 W na meter štvorcový, to znamená 2,7 kW z celej plochy obklopujúcej konštrukcie..
Celkové celkové tepelné straty podľa výpočtov sú 7,2 kWh. Pri dostatočne nízkej kvalite stavebných štruktúr je tento ukazovateľ zjavne oveľa nižší ako skutočný. V skutočnosti je takýto výpočet idealizovaný, neberie do úvahy špeciálne koeficienty, prúdenie vzduchu, konvekčnú zložku prenosu tepla, straty vetraním a vstupnými dverami. V skutočnosti z dôvodu nekvalitnej inštalácie okien, nedostatku ochrany pri dosadaní strechy na Mauerlat a zlej hydroizolácie stien od základu môžu byť skutočné tepelné straty 2-krát alebo dokonca 3-krát vyššie ako vypočítané. Napriek tomu dokonca aj základné štúdie tepelného inžinierstva pomáhajú určiť, či stavby rozostavaného domu budú spĺňať hygienické normy aspoň v prvej aproximácii..
Odrody tepelných strát
Autori mnohých článkov redukujú výpočet tepelných strát na jednu jednoduchú akciu: navrhuje sa vynásobiť plochu vykurovanej miestnosti 100 W. Jediná predložená podmienka sa týka výšky stropu – mala by byť 2,5 m (pre ostatné hodnoty sa navrhuje zadať korekčný faktor).
V skutočnosti je taký výpočet natoľko približný, že údaje získané s jeho pomocou možno bezpečne stotožniť s výrazom „prevzaté zo stropu“. Špecifická hodnota tepelných strát je skutočne ovplyvnená niekoľkými faktormi: materiálom obklopujúcich štruktúr, vonkajšou teplotou, plochou a typom zasklenia, rýchlosťou výmeny vzduchu atď..
Navyše, aj pre domy s rôznymi vyhrievanými plochami, ak sú všetky ostatné veci rovnaké, bude jeho hodnota odlišná: v malom dome – viac, vo veľkom – menej. Takto sa prejavuje zákon štvorcovej kocky.
Preto je pre majiteľa domu mimoriadne dôležité zvládnuť presnejšiu metódu určovania tepelných strát. Takáto zručnosť umožní nielen vybrať vykurovacie zariadenie s optimálnym výkonom, ale tiež vyhodnotiť napríklad ekonomický účinok izolácie. Predovšetkým bude možné pochopiť, či životnosť tepelného izolátora prekročí dobu návratnosti..
Prvá vec, ktorú musí umelec urobiť, je rozložiť celkové tepelné straty na tri zložky:
Tepelné straty cez steny
+
to je napríklad obklad vlečky. Vzduchová medzera medzi vrstvami tehál, ktorá nekomunikuje s vonkajším vzduchom, na vetrané neplatí.
Druhá vrstva
Strata tepla uzavretými štruktúrami
Pre každý materiál, ktorý je súčasťou priložených štruktúr, v referenčnej knihe alebo v cestovnom pase poskytnutom výrobcom nájdeme hodnotu súčiniteľa tepelnej vodivosti Kt (merná jednotka – W / m * stupeň).
Pre každú vrstvu obklopujúcich štruktúr určíme tepelný odpor podľa vzorca: R = S / Kt, kde S je hrúbka tejto vrstvy, m.
Pri viacvrstvových štruktúrach je potrebné pridať odpory všetkých vrstiev.
Určte tepelné straty pre každú štruktúru podľa vzorca Q = (A / R) * dT,
Kde:
Tepelné straty vetraním
Pre túto časť výpočtu potrebujete poznať výmenný kurz vzduchu.
V obytných budovách postavených podľa domácich noriem (steny sú priepustné pre pary) sa rovná jednému, to znamená, že celý objem vzduchu v miestnosti musí byť aktualizovaný za hodinu..
V domoch postavených podľa európskej technológie (norma DIN), v ktorých sú steny zvnútra prekryté parozábranou, je potrebné zvýšiť rýchlosť výmeny vzduchu na 2. To znamená, že za hodinu sa musí vzduch v miestnosti dvakrát obnoviť..
Tepelné straty vetraním sú určené vzorcom:
Qw = (V * Kw / 3600) * p * s * dT,
Kde
Vyššie uvedený výpočet vám umožňuje určiť výkon, ktorý by mal mať generátor tepla vykurovacieho systému. Ak sa ukáže, že je príliš vysoký, môžete urobiť nasledovné:
Všimnite si toho, že rekuperátor je užitočný nielen v zime, ale aj v lete: v teple vám umožňuje ušetriť chlad produkovaný klimatizáciou, aj keď v tejto dobe nefunguje tak efektívne ako v mrazoch.
Najsprávnejšie je vykonať zónovanie pri navrhovaní domu, to znamená priradiť vlastnú teplotu pre každú miestnosť na základe požadovaného pohodlia. Napríklad v detskej izbe alebo v miestnosti pre seniorov by mala byť zaistená teplota asi 25 stupňov, pričom do obývačky bude stačiť 22 stupňov. Na pristátí alebo v miestnosti, kde sa obyvatelia zriedka objavujú alebo sú tam zdroje tepla, môže byť návrhová teplota spravidla obmedzená na 18 stupňov.
Údaje získané v tomto výpočte sú zrejme relevantné iba pre veľmi krátke obdobie – najchladnejšie päťdňové obdobie. Na stanovenie celkovej spotreby energie v chladnom období sa parameter dT musí vypočítať s prihliadnutím na nie najnižšiu, ale priemernú teplotu. Potom musíte urobiť nasledujúce:
W = ((Q + Qv) * 24 * N) / 1000,
Kde:
Tento výpočet však nebude úplný, ak sa neberú do úvahy tepelné straty do kanalizácie..
Tepelné straty v dôsledku strechy alebo stropu
Tepelné straty pre strop a strechu sa vypočítajú pomocou rovnakého vzorca ako pre steny. Teplý vzduch stúpa, aby ste neohriali ulicu, mali by ste počas stavby brať vážne izoláciu strechy. Hlavným parametrom tepelných strát tu budú nerovnosti spojov. Veľa bude závisieť aj od výberu izolačného materiálu. Napríklad použitie ekologickej vlny predpokladá neprítomnosť vlhkosti. A ako viete, spolu s teplým vzduchom stúpa para, ktorá pri ochladzovaní kondenzuje, usadzuje sa na izolácii, nahrádza vzduch a znižuje tepelný odpor izolácie.
Tepelné straty kanalizáciou
Aby obyvatelia domu dostali hygienické postupy a umyli riad, ohrievajú vodu a generované teplo ide do kanalizačného potrubia.
V tejto časti výpočtu by sa však malo brať do úvahy nielen priame zahrievanie vody, ale aj nepriame – teplo odoberá voda v nádrži a sifóne toalety, ktorá sa tiež vypúšťa do kanalizácie.
Na základe toho sa priemerná teplota ohrevu vody považuje za iba 30 stupňov. Tepelné straty kanalizáciou vypočítame podľa nasledujúceho vzorca:
Qк = (Vв * T * р * с * dT) / 3 600 000,
Kde:
Tepelné straty strechou a stropmi
Ako viete, teplý vzduch vždy stúpa nahor, takže ohrieva neizolovanú strechu domu a stropy, cez ktoré uniká 25% nášho tepla..
Na izoláciu strechy domu a zníženie tepelných strát na minimum musíte použiť izoláciu strechy s celkovou hrúbkou 200 mm až 400 mm. Technológiu izolácie strechy domu je možné vidieť na zväčšenom obrázku vpravo.
Vetracie systémy
Samotné ventilačné systémy sú navrhnuté tak, aby komunikovali s vonkajším prostredím. Ak sú však správne nainštalované, nielenže neznížia tepelné straty, ale tiež pomôžu udržať dom v teple. Hlavnou úlohou odsávača pár je odstrániť prebytočnú paru z miestnosti. Pri veľkom unášaní vzduchu ventilátorom však môže dôjsť k citeľným tepelným stratám..
Aby ste sa im vyhli, mali by ste zvoliť ventilátory so spätným ventilom. Lopatky ventilov zakrývajú prieduch, keď ventilátor nepracuje, a zabraňujú úniku tepla do vetracieho otvoru.
Meranie indikátorov ventilácie
Ďalšou dôležitou súčasťou výpočtu tepelných strát miestnosti je množstvo energie spotrebovanej na ohrev vetracieho vzduchu. Môže predstavovať až 30% celkových strát, preto musí byť vypočítaný a pripočítaný k výsledku hlavných výpočtov. Vzorec pre takýto výpočet je prevzatý z učebnice fyziky na určenie tepelnej kapacity vzduchu: Q vzduchu. = c * m * (televízia – koniec).
Energia spotrebovaná na ohrev vetracieho vzduchu sa vypočíta podľa vzorca
Tu je rozpis hlavných ukazovateľov:
Na presnejší výpočet hmotnosti prichádzajúceho vzduchu používajú jednoduchý vzorec: vynásobte objem všetkých vypočítaných miestností hustotou vzduchu. Objem sa vypočíta podľa interných údajov, vynásobí sa dĺžkou, šírkou a výškou miestností a potom sa všetky objemy spočítajú do jedného. Hodnota hustoty vzduchu sa nachádza v špeciálnej tabuľke, kde je uvedená v závislosti od teploty. Ako počiatočná teplota sa berie vonkajšia teplota, ktorá je v danej oblasti najnižšia..
Ak chcete určiť konečný výsledok, sčítajte celkové hodnoty dvoch základných vzorcov. Získaný výsledok bude najpresnejším ukazovateľom tepelných strát budovy..
Vykurovací systém
Ďalším bodom ovplyvňujúcim stratu tepla je prevádzka samotného vykurovacieho systému. Aby sa zabránilo vykurovaniu radiátora ulicou za ním, stojí za to nainštalovať reflexnú obrazovku zo špeciálneho materiálu.
Pred začiatkom novej vykurovacej sezóny musíte zo systému vypustiť vzduch, čo pomôže udržať tvarovky v dobrom stave. Je tiež potrebné niekoľkokrát prepláchnuť systém, aby sa odstránili prípadné blokády..
Normálna prevádzka vykurovacieho systému zaručuje pohodlné teplotné podmienky v miestnosti.
Výpočet tepelných strát teda pomáha znižovať náklady na vykurovanie. Hlavnými parametrami ovplyvňujúcimi tepelné straty sú výber izolačných materiálov, plocha miestnosti, teplotný rozdiel medzi miestnosťou a prostredím, prítomnosť vzduchových vreciek, ako aj zdravie vykurovacieho a ventilačného systému..
Názorný príklad výpočtov
Na určenie tepelných strát sa hodnota vypočíta pre každú miestnosť zvlášť, potom sa sčítajú. Tu je vývojový diagram pre jednu miestnosť:
Na výpočet tepelných strát najskôr vypočítajte hodnotu pre každú miestnosť a potom sčítajte indikátory
Pohodlie a útulnosť v dome závisí od správnych výpočtov.
Niekto nemá rád drobnosti, ale od nich môže závisieť budúci komfort v dome. Ak je skonštruovaný vykurovací systém menej výkonný ako tepelné straty budovy, potom je taký dom odsúdený na zmrazenie. Málokto chce žiť tam, kde je vždy zima.
Príklad výpočtu tepelných strát doma
Vypočítajme tepelné straty dvojpodlažnej budovy s výškou 7 m s rozmermi 10 x 10 m v pláne.
Steny sú hrubé 500 mm a sú postavené z teplej keramiky (Kt = 0,16 W / m * C), zvonku sú izolované minerálnou vlnou s hrúbkou 50 mm (Kt = 0,04 W / m * C)..
Dom má 16 okien o výmere 2,5 m2. m.
Vonkajšia teplota v najchladnejších piatich dňoch je -25 stupňov.
Priemerná vonkajšia teplota za vykurovacie obdobie – (-5) stupňov.
Vo vnútri domu je potrebné zabezpečiť teplotu +23 stupňov.
Spotreba vody – 15 metrov kubických m / mesiac.
Trvanie vykurovacieho obdobia – 6 mesiacov.
Určte tepelné straty prostredníctvom uzavretých štruktúr (napríklad zvážte iba steny)
Tepelná odolnosť:
To isté platí pre stenu ako celok: R = R1 + R2 = 3,125 + 1,25 = 4,375 štvorcových. m * C / W.
Určte plochu stien: A = 10 x 4 x 7 – 16 x 2,5 = 240 sq. m.
Tepelné straty cez steny budú:
Qс = (240 / 4,375) * (23 – (-25)) = 2633 W.
Tepelné straty strechou, podlahou, základom, oknami a prednými dverami sa vypočítajú podobným spôsobom a potom sa zhrnú všetky získané hodnoty. Výrobcovia spravidla uvádzajú tepelný odpor dverí a okien v cestovnom pase..
Upozorňujeme, že pri výpočte tepelných strát podlahou a základom (v prítomnosti suterénu) bude teplotný rozdiel dT oveľa menší, pretože nezohľadňuje teplotu vzduchu, ale ani pôdy. v zime teplejšie..
Odhad celkového objemu spotreby energie
Na odhad celkového objemu spotreby energie počas vykurovacieho obdobia je potrebné prepočítať tepelné straty vetraním a obklopujúcimi štruktúrami s prihliadnutím na priemernú teplotu, to znamená, že dT nebude 48, ale iba 28 stupňov..
Potom budú priemerné straty energie cez steny:
Qc = (240 / 4,375) * (23 – (-5)) = 1536 W.
Predpokladajme, že strechou, podlahou, oknami a dverami sa stratí ďalších 800 W, potom bude celková priemerná strata tepla cez obklopujúce konštrukcie Q = 1536 + 800 = 2336 W.
Priemerný výkon tepelných strát vetraním bude:
Qw = (700 * 1/3600) * 1,2047 * 1005 * (23 – (-5)) = 6592 W.
Potom budete musieť počas celého obdobia stráviť vykurovaním:
W = ((2336 + 6592) * 24 * 183) / 1000 = 39211 kW * h.
K tejto hodnote je potrebné pripočítať straty 2405 kWh cez kanalizáciu, takže celková spotreba energie za vykurovacie obdobie bude 41616 kWh.
Ak sa ako nosič energie používa iba plyn, od 1 kubického metra. m, z ktorých je možné získať 9,45 kW * h tepla, potom bude potrebných 41616 / 9,45 = 4404 metrov kubických. m.
Základné vzorce
Na výpočet sa používa nasledujúci vzorec:
Qfrom = a * V * qot * (tv – tnr) * (1 + Kir) * 10-6 Gcal / hod
Z vyššie uvedených zložiek vzorca počet počiatočných údajov zahŕňa objem miestnosti, korekčný faktor, špecifickú charakteristiku budovy, vypočítané teploty je potrebné prevziať z dokumentácie a koeficient infiltrácie sa vypočíta pomocou vzorec:
273 + t
Cyrus = 10-2 √ [2gL (1-————-) + wp2]
273 + televízia
g – zrýchlenie voľného pádu Zeme (9,8 m / s2);
L je výška budovy;
wp – rýchlosť vetra vykurovacieho obdobia v dôsledku danej oblasti.
Základné vzorce
Aby ste získali viac alebo menej presný výsledok, je potrebné vykonať výpočty podľa všetkých pravidiel, zjednodušená metóda (100 W tepla na 1 m2 plochy) tu nebude fungovať. Celková strata tepla budovou v chladnom období pozostáva z 2 častí:
Základný vzorec na výpočet spotreby tepelnej energie prostredníctvom vonkajších plotov je nasledujúci:
Q = 1 / R x (tv – tn) x S x (1+ ∑β). Tu:
Tepelný odpor stien alebo strechy budovy je určený na základe vlastností materiálu, z ktorého sú vyrobené, a hrúbky konštrukcie. Na tento účel sa používa vzorec R = δ / λ, kde:
Ak je stena postavená z 2 materiálov (napríklad z tehly s izoláciou z minerálnej vlny), potom sa pre každý z nich vypočíta tepelný odpor a výsledky sa zhrnú. Vonkajšia teplota sa volí podľa regulačných dokumentov a osobných pozorovaní, vnútorná teplota sa volí podľa potreby. Dodatočné tepelné straty sú koeficienty určené normami:
Poradie výpočtu
Na zohľadnenie všetkého tepla opúšťajúceho dom je potrebné vypočítať tepelné straty miestnosti, každé zvlášť. Za týmto účelom sa vykonávajú merania všetkých plotov susediacich s prostredím: stien, okien, striech, podláh a dverí..
Dôležitý bod: merania by sa mali vykonávať zvonka a zachytávať rohy konštrukcie, inak by výpočet tepelných strát domu poskytol podhodnotenú spotrebu tepla..
Okná a dvere sa merajú podľa otvoru, ktorý vyplňujú.
Na základe výsledkov meraní sa vypočíta plocha každej štruktúry a nahradí sa prvým vzorcom (S, m²). Je tam vložená aj hodnota R získaná vydelením hrúbky plotu súčiniteľom tepelnej vodivosti stavebného materiálu. V prípade nových okien z kovoplastu hodnotu R odporučí zástupca montéra.
Ako príklad stojí za to vypočítať tepelné straty obvodovými stenami z tehál hrúbky 25 cm s rozlohou 5 m² pri teplote okolia -25 ° C. Predpokladá sa, že vnútorná teplota bude + 20 ° С a rovina štruktúry bude otočená na sever (β = 0,1). Najprv musíte z referenčnej literatúry vziať tepelnú vodivosť tehly (λ), ktorá sa rovná 0,44 W / (m ° C). Potom sa pomocou druhého vzorca vypočíta odpor tehlovej steny voči prenosu tepla 0,25 m:
R = 0,25 / 0,44 = 0,57 m2 ° C / W
Na určenie tepelných strát miestnosti s touto stenou musia byť všetky počiatočné údaje nahradené prvým vzorcom:
Q = 1 / 0,57 x (20 – (-25)) x 5 x (1 + 0,1) = 434 W = 4,3 kW
Ak je v miestnosti okno, potom po výpočte jeho plochy by sa tepelné straty cez priesvitný otvor mali určiť rovnakým spôsobom. Rovnaké kroky sa opakujú pre podlahy, strechu a predné dvere. Na konci sú zhrnuté všetky výsledky a potom môžete prejsť do ďalšej miestnosti.
Meranie tepla na ohrev vzduchu
Pri výpočte tepelných strát budovy je dôležité vziať do úvahy množstvo tepelnej energie spotrebovanej vykurovacím systémom na ohrev vetracieho vzduchu. Podiel tejto energie dosahuje 30% z celkových strát, preto je neprijateľné ju ignorovať. Tepelné straty vetraním doma môžete vypočítať pomocou tepelnej kapacity vzduchu pomocou obľúbeného vzorca z kurzu fyziky:
Qair = cm (tв – tн). V ňom:
Tu sú všetky hodnoty známe, okrem hmotnostného prietoku vzduchu na vetranie priestorov. Aby ste si svoju úlohu nekomplikovali, mali by ste súhlasiť s podmienkou, že sa vzduchové prostredie v celom dome obnoví raz za hodinu. Potom sa dá objemový prietok vzduchu ľahko vypočítať sčítaním objemov všetkých miestností a potom ho musíte pomocou hustoty previesť na hmotnosť. Pretože sa hustota zmesi vzduchu mení v závislosti od teploty, musíte z tabuľky vziať vhodnú hodnotu:
Príklad. Je potrebné vypočítať tepelné straty vetraním budovy, ktorá prijíma 500 m³ za hodinu pri teplote -25 ° C, vo vnútri sa udržuje na +20 ° C. Najprv sa stanoví hmotnostný prietok:
m = 500 x 1,422 = 711 kg / h
Zahrievanie takej hmotnosti vzduchu na 45 ° C bude vyžadovať také množstvo tepla:
Qair = 0,28 x 711 x 45 = 8957 W, čo je približne 9 kW.
Na konci výpočtov sa výsledky tepelných strát cez vonkajšie ploty sčítajú s tepelnými stratami vetraním, čo dáva celkové tepelné zaťaženie vykurovacieho systému budovy..
Prezentované metódy výpočtu je možné zjednodušiť, ak sú vzorce vložené do programu Excel vo forme tabuliek s údajmi, čo výrazne urýchli výpočet..
Počiatočné údaje. Predbežné výpočty
Uvažujme o výpočte tepelných strát na príklade administratívnej budovy v meste Omsk. Výška budovy je 9 metrov. Objem budovy pozdĺž vonkajšieho obvodu – 8560 metrov kubických.
V tabuľke 3.1 – Klimatické parametre chladného obdobia (D4) oproti zodpovedajúcemu mestu nájdeme 5. stĺpec, teplotu vzduchu najchladnejšieho päťdňového obdobia. Pre Omsk je tento indikátor – 37 °С.
V 20. stĺpci tej istej tabuľky nájdeme rýchlosť vetra tohto mesta. Tento indikátor je 2,8 m / s..
V článku 1.2 (D1) nájdeme tabuľku 2, korekčný faktor a pre obytné priestory. Tabuľka ukazuje teplotné koeficienty v krokoch po 5 stupňoch, respektíve existujú teplotné údaje – 35 ° C (koeficient 0,95), – 40 ° C (koeficient 0,9). Interpoláciou vypočítame koeficient našej teploty – 37 ° C, dostaneme – 0,93.
Ďalej, článok 3 (D3), nachádzame Klasifikáciu priestorov a určujeme kategóriu analyzovaných priestorov. Keďže hovoríme o administratívnej budove, je jej priradená kategória 3c (priestor pre veľký počet osôb bez vrchného oblečenia v stoji).
Tabuľka 3 (E3) Prípustné, dostatočné hodnoty vlhkosti vzduchu, sily vetra, teplotného režimu civilných priestorov – pre náš typ budovy (3c) nájdeme indikátor teploty (optimálny). Indikátor je 18-20 stupňov. Vyberáme najmenšiu hranicu 18 ° C..
Tabuľka 4 (D1) Špecifický tepelný index kultúrnych, vzdelávacích, administratívnych, zdravotníckych budov – nájdeme zodpovedajúci koeficient na základe objemu budovy. Tento prípad je až 10 000 m3. Koeficient je 0,38.
Všetky pripravené údaje:
g – 9,8 m / s2;
L – 9 m;
wp – 2,8 m / s;
a –0,93;
V – 8560 m3;
qz – 0,38;
televízia – 18 ° C;
tнр – - 37оС;
Cyrus – treba vypočítať.
Potom môžete jednoducho nahradiť čísla vzorca.
Konečný výpočet
Najprv vypočítame koeficient infiltrácie:
273 + (-37)
Cyrus = 10-2 √ [2 * 9,8 * 9 (1 – —————) + 2,82] = 0,4
273 + 18
Qot = 0,93 * 8560 * 0,38 * (18-(-37)) * (1 + 0,4) * 10-6 Gcal / hod = 232933 * 10-6 Gcal / hod = 0,232933 Gcal / hod
Ak chcete lepšie porozumieť, pozrite si toto video:
Agregovaný výpočet
Metóda presného výpočtu tepelných strát je popísaná vyššie, ale nie každý používa tento vzorec, často sa obyčajní ľudia uspokoja s priemernými údajmi, ktoré už boli vypočítané pre miestnosť s výškou stropu až 3 metre. Zväčšený výpočet sa vykoná na základe hodnoty 100 W / 1 meter štvorcový miestnosti. V súlade s tým musí byť dom s rozlohou 100 m2 vybavený vykurovacím systémom s výkonom približne 10 000 W.
Takéto výpočty sú dosť priemerné. Vzhľadom na to, že v našej krajine je veľká variabilita klimatických pásiem, je nevhodné použiť takýto výpočet. Pri nedostatočnom výkone sa dom dostatočne nezohreje a pri prebytku energie sa budú plytvať zdrojmi.
Výpočet tepelných strát v programe Excel
Samotný proces výpočtu tepelných strát doma trvá pomerne dlho, takže sme pre seba vytvorili šablónu v programe Excel, s ktorou robíme výpočty. Rozhodli sme sa s vami podeliť a použiť to kliknutím na odkaz. Tu napíšeme návod na použitie..
Krok 1
Musíte vyplniť počiatočné údaje: číslo miestnosti (ak potrebujete), jej názov a teplotu vo vnútri, názov uzatvárajúcich štruktúr a ich orientáciu, rozmery štruktúr. Uvidíte, že námestie sa počíta samo. Ak chcete odpočítať plochu okna od stien, musíte opraviť vzorce, pretože nevieme, kde budú napísané vaše okná. Oblasť nám odoberajú. Ďalej musíte vyplniť súčiniteľ prestupu tepla 1 / R, teplotný rozdiel a korekčný faktor. Žiaľ, vypĺňajú sa ručne. V príklade máme štúdiu s tromi vonkajšími stenami, jedna stena má dve okná, druhá nemá okná a tretia má jedno okno. Konštrukcia steny bude rovnaká ako v príklade, kde sme vypočítali R, jesť k = 1 / R = 1 / 2,64 = 0,38. Nech je podlaha na zemi a rozdelíme ju na zóny, máme dve z nich a spočítame straty pre dve zóny, potom k1 = 1 / 2,15 = 0,47, k2 = 1 / 4,3 = 0,23. Okná nech sú energeticky úsporné Ro = 0,87 (m2 ° C / W), potom k = 1 / 0,87 = 1,14.
Obrázok ukazuje, že množstvo tepelných strát sa už rysuje..
Krok 2
Žiaľ, dodatočné straty sa vyplňujú aj ručne. Musíte ich zadať v percentách, samotný program vo vzorci ich preloží do koeficientu. A teda, pre náš príklad: Steny 3 znamenajú pre každú stenu + 5% tepelné straty, oblasť nie je vretenová, preto + 5% pre každé okno a stenu, orientácia na juh + 5% pre konštrukcie, na sever a Východ + 10%. Neexistujú žiadne vonkajšie dvere, preto 0, ale ak by existovali, percentá by sa zhrnuli iba do steny, v ktorej sú dvere. Pripomíname, že dodatočné tepelné straty sa nevzťahujú na podlahu alebo podlahu..
Ako vidíte, strata priestorov sa zvýšila. Ak už do miestnosti vstupuje teplý vzduch, je tento krok posledný. Číslo uvedené v stĺpci Q je požadovaná tepelná strata miestnosti. A tento postup je potrebné vykonať pre všetky ostatné miestnosti..
Krok 3
V našom prípade sa vzduch neohrieva a na výpočet celkových tepelných strát musíte zadať plochu našej miestnosti v stĺpci R, 18 m2 a v stĺpci S, jeho výška je 3 m..
Tento program výrazne urýchľuje a zjednodušuje výpočty, a to aj napriek veľkému počtu ručne zadávaných prvkov. Pomohla nám viac ako raz. Dúfame, že sa stane aj vašou asistentkou.!
Veľké tepelné straty doma? Ako ich zmenšiť?
Majitelia súkromných domov sa často musia vyrovnať s problémom zvýšených tepelných strát. Napriek tomu, že všetky výpočty boli vykonané v súlade s regulačnou dokumentáciou, teplo chaty vždy nestačí. Dôvodom môžu byť chyby pri stavbe domu, inštalácii okien s dvojitým zasklením, klimatizačných systémoch, izolácii stien.
Najčastejšou príčinou úniku tepla z chaty môže byť:
Tieto chyby je možné identifikovať pomocou termogramu. Termogram ukazuje, ktoré časti uzavretej priečky sa zahrievajú, respektíve vydávajú viac tepla do prostredia..
Aby sa predišlo takýmto problémom, je dôležité dbať na kvalitu inštalačných prác, izoláciu chaty vo fáze výstavby domu. Ďalší stupeň tepelných strát určuje aj výber izolačných materiálov, okien s dvojitým zasklením, klimatizačných systémov, radiátorov, systémov podlahového vykurovania. Úspora stavebného materiálu môže následne viesť k preplatkom za energetické zdroje..
Správne navrhnutý architektonický návrh domu môže pomôcť znížiť tepelné straty. Verí sa, že vykurovanie jednoposchodového domu jednoduchej geometrie s obmedzeným počtom rohov je ekonomickejšie. K úsporám prispieva aj prítomnosť roliet, zasklení na južnej strane.
Ako znížiť tepelné straty oknami?
K hlavnému úniku teplého vzduchu z domu dochádza cez plášť budovy. Práve prostredníctvom týchto prvkov stráca budova až 40% tepla. Preto sa pri plánovaní opatrení na zvýšenie energetickej účinnosti akejkoľvek budovy venuje veľká pozornosť okenným štruktúram. V tomto článku sa pozrieme na to, ako cenovo dostupným spôsobom znížiť tepelné straty oknami v byte..
Realizácia takého plánu, zlepšenie kvality okenných štruktúr, zvýšenie účinnosti vykurovania miestnosti, zníženie spotreby energie a nákladov na ich zaplatenie..
Skupiny tepelných strát
Straty prenosu cez sklo sú asi štyrikrát až šesťkrát vyššie ako cez steny. Straty vetraním môžu tiež dosiahnuť dostatočne vysoké hodnoty, ak okná nie sú dostatočne utesnené. Tieto problémy sú vyriešené použitím okenných konštrukcií s dvojitým zasklením..
Príčiny úniku tepla vo vykurovacom systéme
Tepelné straty sa týkajú aj vykurovania, kde k únikom tepla častejšie dochádza z dvoch dôvodov..
Vonkajšie vykurovanie radiátorom v termokameri
Dodržiavanie jednoduchých pravidiel znižuje tepelné straty a nedovoľuje, aby vykurovací systém pracoval „nečinne“:
Poznámka! Pri dopĺňaní vody je lepšie pridať antikorózne inhibítory. To podporí kovové prvky systému..
Reflexné sklo
Tepelne odrážajúce povlaky na skle sa vyznačujú nízkou emisivitou e v rozsahu infračervenej vlnovej dĺžky 2,5 – 25 µm. Sklo s takýmto povlakom prepúšťa svetlo o 5% menej a odráža späť do miestnosti až 90 percent tepla, ku ktorému dochádza v dôsledku žiarenia. V lete takýto povlak odráža infračervené lúče na ulicu, čím zabraňuje prehriatiu miestnosti..
Moderný dizajn rámu
Rám okna zaberá 15-35% plochy okna, preto tepelné parametre okenného profilu musia spĺňať aj požiadavky na úsporu energie. Rámy sú vyrobené z viackomorového profilu z rôznych materiálov: polyvinylchlorid (PVC), drevo alebo kov (hliník). Vysoké tepelnoizolačné vlastnosti zabezpečujú 3 -komorové profily s dvoma vonkajšími tesniacimi obvodmi: jeden – po vonkajšom obvode rámu, druhý – po vonkajšom obvode krídla (v interiéri).
Moderné prevedenie okien s dvojitým zasklením (dvojkomorové alebo jednokomorové so špeciálnym povlakom) teda poskytuje potrebné tepelnoizolačné vlastnosti. Hlavné problémy pri použití takýchto okenných konštrukcií vznikajú pri ich inštalácii do železobetónových alebo tehlových uzavretých štruktúr..
Závislosť tepelných strát na správnej inštalácii
Tepelné vlastnosti, dokonca aj tej najlepšej okennej konštrukcie, sa môžu stratiť, ak sú nesprávne nainštalované. Na termotechnické vlastnosti montážnych švov (na križovatke okna a stavebnej konštrukcie) sú kladené nasledujúce požiadavky – vysoká odolnosť voči prenosu tepla, zvuková izolácia, prestup vlhkosti, filtrácia vzduchu, mechanická pevnosť a schopnosť kompenzovať tepelné deformácie štruktúry okna.
V tomto prípade musia byť mechanické zaťaženia v zóne párenia kompenzované vlastnosťami švu. V dôsledku mnohých štúdií, ktoré boli doteraz vykonané, boli vyvinuté optimálne parametre montážnych spojov (geometrický, termofyzikálny a prenos hmoty), ktoré určujú efektívnosť použitia moderných okenných štruktúr..
Aká by mala byť plocha okien?
Je zrejmé, že čím väčšia je plocha okenného otvoru, tým viac tepla môže miestnosť opustiť. Ale bez okien to vôbec nejde … Plochu okien by mal odôvodniť výpočet: prečo ste vybrali práve túto šírku a výšku okna??
Preto vzniká otázka: Aká je optimálna plocha okien v obytných budovách??
Ak sa obrátime na GOST, dostaneme jasnú odpoveď:
– plocha okenného otvoru musí zabezpečiť koeficient prirodzeného osvetlenia (KEO), ktorého hodnota závisí od stavebnej plochy, charakteru terénu, orientácie na svetové strany, účelu miestnosti, typu okenných krídiel.
Má sa za to, že dostatok svetla vstupuje do miestnosti, ak je celková plocha všetkých sklenených plôch 10 … 12% z celkovej plochy miestnosti (vypočítané podlahou). Podľa fyziologických indikácií sa verí, že optimálne svetelné podmienky sú dosiahnuté, keď je šírka okien rovná 55% šírky miestnosti. Pri kotolniach je plocha svetlíka 0,33 m2 na 1 m3 objemu miestnosti.
Pre jednotlivé miestnosti (napríklad kotolne) existujú požiadavky, ktoré je potrebné zistiť v príslušných regulačných dokumentoch.
Slabé miesta na podlahe
Neizolovaná podlaha vydáva značnú časť tepla do základov a stien. Toto je obzvlášť viditeľné v prípade nesprávnej inštalácie teplej podlahy – vykurovacie teleso sa rýchlejšie ochladí, čím sa zvýšia náklady na vykurovanie miestnosti..
Aby teplo z podlahy mohlo ísť do miestnosti, a nie na ulicu, musíte sa uistiť, že inštalácia prebieha podľa všetkých pravidiel. Medzi hlavné patria:
Vážna izolácia je dôležitá pre každú podlahu a nemusí byť nevyhnutne vykurovaná. Slabá tepelná izolácia robí z podlahy veľký „radiátor“ pôdy. Oplatí sa ho v zime vyhrievať??!
Dôležité! Studené podlahy a vlhkosť sa v dome objavujú, keď vetranie podzemného priestoru nefunguje alebo nie je vykonané (vetracie otvory nie sú organizované). Žiadny vykurovací systém nekompenzuje takúto poruchu..
Kompetentný výpočet tepelných strát budovy: kalkulačka
Špeciálna kalkulačka na výpočet tepelných strát budovy zohľadňuje pomer plochy okna k podlahovej ploche. Čím vyšší je tento koeficient, tým väčšie je percento tepelných strát. Výpočet sa vykonáva súčtom plochy všetkých okien v miestnosti a určením ich percentuálneho podielu k podlahovej ploche.
Na vykonanie správnych výpočtov sa berie do úvahy veľkosť:
Okrem toho sa za dôležitý parameter považuje typ budovy a počet stien, ktoré smerujú von. Všetky tieto údaje umožňujú kalkulačke vykonávať najpresnejšie výpočty na základe ďalších hodnôt a parametrov. Výsledok vám pomôže rozhodnúť sa, či potrebujete vymeniť okná, dodatočnú izoláciu, nainštalovať termostat na vykurovací systém.
Tepelné žiarenie a výber skla
Minimálne 65% tepelných strát sklom vzniká v dôsledku tepelného (infračerveného) žiarenia. Správne zvolený typ skla pre obal pomôže znížiť množstvo tepelných strát. Najúčinnejšie je používanie energeticky úsporných okuliarov. Potiahnuté oxidmi kovov odrážajú väčšinu infračerveného toku.
Zvýšenie hrúbky skla v balení nie je prospešné, zvyšuje sa hmotnosť okna a náklady. Použitie energeticky úsporného materiálu, profilu pre okno, vám umožní ušetriť až 30% na nákladoch na vykurovanie. Temnejšou stránkou je vysoká cena, ktorá sa však pri výpočte rýchlo vyplatí.
Ručné počítanie
Počiatočné údaje. Jednopodlažný dom s rozlohou 8×10 m, výškou 2,5 m. Steny sú hrubé 38 cm, vyrobené z keramických tehál, zvnútra ukončené vrstvou omietky (hrúbka 20 mm). Podlaha je vyrobená z 30 mm hranovanej dosky, izolovanej minerálnou vlnou (50 mm), opláštenej drevotrieskovými doskami (8 mm). Budova je podpivničená s teplotou v zime 8 ° C. Strop je pokrytý drevenými panelmi, izolovanými minerálnou vlnou (hrúbka 150 mm). Dom má 4 okná 1,2×1 m, dubové vchodové dvere 0,9x2x0,05 m.
Zadanie: určte celkové tepelné straty domu na základe toho, že sa nachádza v Moskovskej oblasti. Priemerný teplotný rozdiel počas vykurovacej sezóny je 46 ° C (ako už bolo uvedené). V miestnosti a v suteréne je teplotný rozdiel: 20 – 8 = 12 ° C.
1. Tepelné straty vonkajšími stenami.
Celková plocha (bez okien a dverí): S = (8 + 10) * 2 * 2,5 – 4 * 1,2 * 1 – 0,9 * 2 = 83,4 m2.
Tepelný odpor tehlovej a omietkovej vrstvy sa určuje:
Hlavným zdrojom tepelných strát v dome sú okná.
Ako ukazuje prax, cez okná môže prejsť až 10% tepla. K úniku tepla z miestnosti cez okenné konštrukcie dochádza v niekoľkých smeroch:
Množstvo tepelných strát priamo závisí od typu a konštrukčných vlastností okna, kvality PVC, ďalších použitých materiálov, príslušenstva a správnej inštalácie. Tento jav by sa preto mal riešiť s prihliadnutím na hlavné kanály úniku tepla..
Značenie izolačného skla
Každý certifikovaný výrobok je označený. Obsahuje informácie o type, hrúbke, medzere medzi listami, počte komôr, zložení plynu, úrovni tepelných strát.
V Rusku sa používajú dve normy označovania – medzinárodné (pre dovážané výrobky) a GOST (domáca výroba).
Namiesto písmena „X“ sa používa:
Plynová náplň
UD, E, S, M, Sh-nárazuvzdorný, energeticky úsporný, slnečný, mrazuvzdorný, odolný voči hluku.
Triedy použitého materiálu sú označené nasledovne:
Energeticky úsporné sklo
Na zníženie prenosu tepla infračerveným žiarením boli vyvinuté energeticky úsporné okuliare. Často sa nazývajú tepelne úsporné, selektívne a nízkoemisné. To znamená nízku tepelnú vodivosť, ochranu pred tepelnými stratami.
Vlastnosti sa dosahujú tým, že na výrobu sa používajú vysokokvalitné plechy odlievané v horizontálnych formách. V porovnaní s tými, ktoré sa z taveniny odoberajú zvisle, sú opticky čistejšie, homogénnejšie a transparentnejšie. Po leštení sa plech vloží do komory, kde sa nanesie najtenšia vrstva oxidu kovu a polymérnych zlúčenín. Rozdielom v nuansách výroby sa rozlišujú typy s „tvrdým“ a „mäkkým“ povlakom..
K – sklo (tvrdý povlak)
Tvrdo potiahnutý materiál sa nazýva K-sklo. Vyvinutý ako prvý, výroba drahšia. V čase odlievania plechu sa nanáša vrstva kovu. Používajú sa zlúčeniny cínu. Výhodou materiálu je ochrana proti tepelným stratám, vysoká mechanická pevnosť, odolnosť kovových inklúzií voči opotrebovaniu. Môže byť použitý v jednokomorových vreciach.
I – sklo (mäkký povlak)
Líši sa vo väčšom stupni zníženia tepelných strát, lacnejšie. Temnejšou stránkou je nízka pevnosť povlaku (zlúčeniny striebra, komplexné organické polyméry). Materiál sa používa v dvojkomorových vreciach. Umiestnené v strede konštrukcie. I – sklo je bežnejšie ako jeho náprotivok – K – sklo.
Prečo je vrstvené zasklenie efektívnejšie?
Prax ukazuje, že zvýšenie hrúbky vzduchovej medzery medzi sklami v dvojposchodovom okne nevedie k zvýšeniu tepelnej účinnosti celého okna. Je efektívnejšie vyrobiť niekoľko vrstiev, čím sa zvýši počet okuliarov.
„Klasický“ dvojitý rám je neúčinný. A najväčší efekt je možné dosiahnuť trojitým zasklením. To znamená, že dvojkomorové dvojité okno vo všetkých ohľadoch (tepelná izolácia, zvuková izolácia) je účinnejšie ako jednokomorové.
(Kamery tu predstavujú medzery medzi tabuľami; dve tabule – jedna medzera, jednokomorová jednotka s dvojitým zasklením; tri tabule – dve medzery, dve komory … atď.)
Optimálna hrúbka vzduchovej medzery medzi okuliarmi je 16 mm..
Keď sa vám ponúkajú okná s dvojitým zasklením a potrebujete si vybrať z niekoľkých typov, napríklad z týchto (čísla nad oknami s dvojitým zasklením predstavujú hrúbku skla a medzery medzi nimi):
Šírka komory (zvuková izolácia)
Dôležitou funkciou okna je ochrana proti hluku. Maximálny povolený akustický výkon na osobu je 40 dB cez deň a 30 dB v noci. Rušná mestská ulica je hlučná 80-90 dB. Potreba ochrany pred nadmerným hlukom je jasná.
Vykonáva sa zahustením jedného z okuliarov (vonkajších), čím sa zvyšuje vnútorný priestor. V okne s dvojitým zasklením môžu byť dve komory.
Štrukturálne na efektívnu zvukovú izoláciu často používajú (mm):
Porovnávacie charakteristiky bežných typov skiel pre okná
Okrem počtu komôrok, rozmerov, hrúbky plechov v balíku je možné použiť aj materiály, ktoré chránia pred tepelnými stratami – „triplex“ – sendvič z dvoch tvrdených skiel, medzi ktorými je položený film. Variantom dizajnu s dekoratívnym vzhľadom je použitie troch filmov ako „výplne“ sendviča – dvoch výstužných, jedného farebného.
Inštalácia plastového okna so štandardným balíkom znižuje hladinu hluku o 25-35 dB, tepelné straty – niekoľkokrát.
Okná sú schopné znížiť hluk z ulice až 3-5-krát. Pred inštaláciou musíte zmerať hladinu hluku v mieste okna, vykonať porovnávacie výpočty a zvoliť dizajn.
Studené miesta na stenách
Steny predstavujú až 30% všetkých tepelných strát doma. V modernej konštrukcii sú to viacvrstvové konštrukcie vyrobené z materiálov s rôznou tepelnou vodivosťou. Výpočty pre každú stenu je možné vykonať jednotlivo, existujú však chyby spoločné pre všetky, prostredníctvom ktorých teplo opúšťa miestnosť a chlad vstupuje do domu zvonku..
Miesto, kde sú izolačné vlastnosti oslabené, sa nazýva „studený most“. Pre steny sú to tieto:
Optimálna škára muriva je 3 mm. Častejšie sa to dosahuje pomocou lepidiel s jemnou textúrou. Keď sa zvýši objem roztoku medzi blokmi, zvýši sa tepelná vodivosť celej steny. Okrem toho môže byť teplota murovaného spoja o 2 až 4 stupne nižšia ako hlavný materiál (tehla, blok atď.).
Murované spoje ako „tepelný most“
Železobetón má jeden z najvyšších koeficientov tepelnej vodivosti medzi stavebnými materiálmi (1,28 – 1,61 W / (m * K)). Vďaka tomu je zdrojom tepelných strát. Problém nie je úplne vyriešený prekladmi z pórobetónu alebo penobetónu. Teplotný rozdiel medzi železobetónovým nosníkom a hlavnou stenou sa často blíži k 10 stupňom.
Prepojku je možné izolovať od chladu súvislou vonkajšou izoláciou. A vo vnútri domu – po zmontovaní krabice z GC pod rímsou. To vytvára dodatočnú vzduchovú medzeru pre teplo..
Pripojením klimatizácie televízna anténa ponecháva medzery v celkovej izolácii. Prostredníctvom kovových upevňovacích prvkov a priechodného otvoru musia byť tesne utesnené izoláciou.
Existujú tiež chyby so stratou tepla v izolovaných stenách.
Inštalácia poškodeného materiálu (štiepaného, stláčaného atď.) Zanecháva zraniteľné oblasti pre únik tepla. To je jasne vidieť pri skúmaní domu s termokamerou. Svetlé miesta ukazujú medzery vo vonkajšej izolácii.
Počas prevádzky je dôležité monitorovať celkový stav izolácie. Chyba vo výbere lepidla (nie je špeciálna pre tepelnú izoláciu, ale kachľová) môže po 2 rokoch spôsobiť praskliny v štruktúre. A hlavné izolačné materiály majú tiež svoje nevýhody. Napríklad:
Pri práci s oboma materiálmi je dôležité pozorovať jasné zapadnutie zámkov izolačných dosiek a priečne usporiadanie plechov.
Skúsenosť! Tepelné straty sa môžu počas prevádzky zvýšiť, pretože všetky materiály majú svoje vlastné nuansy. Je lepšie pravidelne hodnotiť stav izolácie a ihneď odstrániť poškodenie. Trhlina na povrchu je „rýchlou“ cestou k zničeniu izolácie vo vnútri.
Tepelný zisk od ľudí
Množstvo tepla generovaného ľuďmi v miestnosti je vždy kladné. Závisí to od počtu ľudí v miestnosti, práce, ktorú vykonávajú, a parametrov vzduchu (teplota a vlhkosť).
Okrem hmatateľného (zjavného) tepla, ktoré ľudské telo prenáša do prostredia konvekciou a sálavou energiou, sa uvoľňuje aj latentné teplo. Vynakladá sa na odparovanie vlhkosti povrchom ľudskej pokožky a pľúc.
Pomer generovaného zdanlivého a latentného tepla závisí od zamestnania osoby a parametrov vzduchu. Čím intenzívnejšia je fyzická aktivita a čím vyššia je teplota vzduchu, tým väčší je podiel latentného tepla; pri teplotách vzduchu nad 37 stupňov sa všetky teplo generované telom uvoľňuje odparovaním.
Pri výpočte výroby tepla od ľudí musíte vziať do úvahy, že maximálny počet ľudí nebude vždy v miestnosti. Priemerný počet ľudí, ktorí sa obvykle budú nachádzať v priestoroch, je určený na základe skúseností (napríklad počet návštevníkov v obchode) alebo pomocou zavedených koeficientov (napríklad v inštitúciách – 0,95 z celkového počtu zamestnancov)
Vyhrievané sklenené jednotky sú produktom inovatívnych technológií
Moderní architekti aktívne uplatňujú v praxi nové technológie, vďaka ktorým ľudia mohli rozšíriť rozsah aplikácie sklenených prvkov. Ale akonáhle nikto netušil, že materiál, ktorý bol v tom období veľmi drahý, bude široko používaný v rôznych oblastiach ľudskej činnosti. Glass boli báječné, keď sa práve naučili, ako ich vyrábať. Svet vidíme cez sklo, v budúcnosti nám otvorí nové perspektívy.
Vezmite si napríklad vyhrievané sklo.
Obľúbenosť teplých okuliarov rastie a my neustále hľadáme nové spôsoby, ako ich ešte vylepšiť. Výsledkom je Thermo Glass, ktoré odporúčam každému, komu záleží na znížení nákladov na energiu a je veľmi citlivý na pohodlie..
Aké sú výhody vykurovacieho skla Thermo Glass?
Okrem funkcie, ktorá je zrejmá z názvu, má sklo nasledujúce technické výhody:
Sme za zavedenie inovácií do života bežných občanov
Mnoho majiteľov pokročilých technológií vynakladá veľa peňazí na reklamu, ktorá iba stimuluje zvyšovanie cien navrhovaného nového produktu. Výrobcovia tovaru sa nijako neponáhľajú napraviť túto situáciu v nádeji, že stále bude dosť ľudí, ktorí chcú byť prví, ktorí získajú zaujímavú novinku za „veľké peniaze“.
Moja spoločnosť je proti týmto zásadám.
Výkonové charakteristiky
Množstvo spotrebovanej elektriny priamo súvisí s vlastnosťami použitia sklenenej jednotky. Koniec koncov, môže byť zahrievaný nielen na udržanie pozitívnej teploty samotného skla, ale aj na vykurovanie miestnosti. V druhom prípade bude spotreba elektrickej energie samozrejme nižšia ako pri vykurovaní konvenčnými vykurovacími systémami..
Tepelný zisk zo slnečného žiarenia cez zasklené otvory
Teplo zo slnečného žiarenia môže výrazne zvýšiť prívod tepla do budovy (napríklad v obchode s vitrínami). Až 90% slnečného tepla sa prenáša do miestnosti a iba malá časť sa odráža od skla. Najintenzívnejšie radiačné teplo prichádza v lete, za jasného počasia..
Tepelný príkon žiarenia sa v tepelnej bilancii budovy zohľadňuje iba v letnom a prechodnom období, keď vonkajšia teplota presahuje +10 stupňov.
Príkon tepla zo slnečného žiarenia závisí od nasledujúcich faktorov:
Väčšia z týchto dvoch hodnôt sa považuje za vypočítanú hodnotu vstupu tepla zo žiarenia:
Ak je potrebné znížiť tepelný zisk zo slnečného žiarenia, odporúča sa vykonať nasledujúce opatrenia:
Pri použití komplexnej slnečnej ochrany je možné znížiť tepelný príkon žiarenia takmer o polovicu a výkon požadovanej chladiacej jednotky sa zníži o 10-15%..
TOP skryté úniky tepla v súkromnom dome, o ktorých ste nevedeli
Tepelné straty v súkromnom dome je možné rozdeliť do dvoch skupín:
Ďalej uvádzame vašu pozornosť 15 príkladov takýchto „únikov“. Ide o skutočné problémy, ktoré sa najčastejšie vyskytujú v súkromných domoch. Uvidíte, aké problémy môžu byť vo vašej domácnosti a na čo by ste si mali dať pozor.
Radiátor „hreje“ ulicu
Ďalší príklad neefektívnej prevádzky radiátorov.
Vnútri miestnosti je inštalovaný radiátor, ktorý veľmi ohrieva stenu. Výsledkom je, že časť tepla, ktoré ním vzniká, ide na ulicu. V skutočnosti sa teplo používa na vykurovanie ulice.
Blízka inštalácia teplých podláh na stenu
Potrubie podlahového vykurovania je položené blízko vonkajšej steny. Chladiaca kvapalina v systéme je chladená intenzívnejšie a musí sa častejšie ohrievať. Výsledkom je zvýšenie nákladov na vykurovanie.
Príliv chladu cez praskliny v oknách
V oknách sú často medzery, ktoré sa objavujú v dôsledku:
Studený vzduch neustále vstupuje do miestnosti trhlinami, v dôsledku ktorých sa vytvárajú prievany škodlivé pre zdravie a tepelné straty budovy sa zvyšujú.
Príliv chladu cez praskliny vo dverách
Medzery sa objavujú aj na balkóne a vchodových dverách..
Studené mosty
Studené mosty sú oblasti budovy s nižším tepelným odporom vo vzťahu k iným oblastiam. To znamená, že prepúšťajú viac tepla. Ide napríklad o rohy, betónové preklady nad oknami, križovatky stavebných konštrukcií a podobne..
Aké sú škodlivé mosty chladu:
Tepelné straty cez základ
Pri izolácii steny budovy často zabúdajú na ďalšiu dôležitú oblasť – základ. Tepelné straty sa vykonávajú aj cez základ budovy, najmä ak je budova suterénna alebo je vo vnútri nainštalovaná teplá podlaha..
Studená stena v dôsledku spojov muriva
Spoje muriva medzi tehlami predstavujú množstvo studených mostov a zvyšujú tepelné straty stenami. Príklad ukazuje, že rozdiel medzi minimálnou teplotou (spoj muriva) a maximom (tehla) je takmer 2 stupne. Tepelný odpor steny je znížený.
Úniky vzduchu
Studený most a prúdenie vzduchu pod stropom. Vyskytuje sa v dôsledku nedostatočného tesnenia a izolácie spojov medzi strechou, stenou a podlahovou doskou. V dôsledku toho sa miestnosť dodatočne ochladí a objavia sa prievany..
Prívod chladu cez montážny otvor klimatizácie
Studený prítok do miestnosti cez montážny otvor klimatizácie.
Chladenie miestnosti vetraním
Vetranie funguje „obrátene“. Namiesto odvádzania vzduchu z miestnosti von, je studený pouličný vzduch nasávaný z ulice do miestnosti. To, ako v prípade okien, vytvára prievan a chladí miestnosť. V uvedenom prípade je teplota vzduchu vstupujúceho do miestnosti pri izbovej teplote -2,5 stupňa
Slabá izolácia steny
Izolácia nefunguje tak efektívne, ako by mohla. Termogram ukazuje, že teplota na povrchu steny je nerovnomerne rozložená. To znamená, že niektoré časti steny sa zahrievajú viac ako ostatné (čím jasnejšia je farba, tým vyššia je teplota). A to znamená, že tepelné straty nie sú silnejšie, čo je pre izolovanú stenu nesprávne.
V tomto prípade sú svetlé oblasti príkladom neúčinného izolačného výkonu. Je pravdepodobné, že pena v týchto miestach je poškodená, zle namontovaná alebo úplne chýba. Preto je po zateplení budovy dôležité uistiť sa, že práca je vykonaná kvalitne a izolácia funguje efektívne..
“>