Výpočet systému vytápění soukromého domu: kroky systému výpočtu

Vytápění soukromého domu je nezbytným prvkem komfortního bydlení. Souhlasíte s tím, že uspořádání topného komplexu by mělo být přistupováno opatrně, protože chyby jsou drahé. Nikdy jste takové výpočty neudělali a nevíte, jak je správně provádět?

Pomůžeme vám - v našem článku se budeme podrobně zabývat tím, jak se provádí výpočet topného systému soukromého domu, aby se efektivně kompenzovaly tepelné ztráty v zimních měsících.

Uveďte konkrétní příklady, přidejte materiální fotografie a užitečné video tipy, stejně jako up-to-data tabulky s ukazateli a koeficienty potřebné pro výpočty.

Tepelné ztráty soukromého domu

Budova ztrácí teplo v důsledku rozdílu teploty vzduchu uvnitř i vně domu. Ztráty tepla jsou vyšší, čím významnější je oblast uzavíracích konstrukcí budovy (okna, střecha, stěny, základy).

Také tepelné ztráty s materiály uzavíracích konstrukcí a jejich velikostí. Například tepelné ztráty tenkých stěn jsou více než silné.

Efektivní topení pro soukromý dům je nutné vzít v úvahu materiály použité při stavbě zdiva.

Například při stejné tloušťce stěny ze dřeva a cihel se teplo provádí s různou intenzitou - tepelné ztráty dřevěnými konstrukcemi pomaleji. Některé materiály lépe přenášejí teplo (kov, cihla, beton), jiné horší (dřevo, minerální vlna, polystyrenová pěna).

Atmosféra uvnitř obytného domu je nepřímo spojena s vnějším ovzduší. Stěny, okenní a dveřní otvory, střecha a základ v zimě přenášejí teplo z domu ven, místo toho dodávají chlad. Ty tvoří 70-90% celkové tepelné ztráty chaty.

K neustálému úniku tepelné energie během topného období dochází také prostřednictvím ventilace a kanalizace.

Při výpočtu tepelné ztráty individuální bytové výstavby se tyto údaje obvykle neberou v úvahu. Ale zahrnutí tepelných ztrát do kanalizace a ventilačních systémů v obecném výpočtu tepla domu je tím správným řešením.

Nelze vypočítat autonomní topný okruh venkovského domu bez vyhodnocení tepelných ztrát jeho uzavřených konstrukcí. Přesněji řečeno, nebude to fungovat určete výkon kotle, dostačující k vytápění chaty v nejsilnějších mrazech.

Analýza skutečné spotřeby tepelné energie přes stěny vám umožní porovnat náklady na vybavení kotle a palivo s náklady na izolaci uzavřených konstrukcí.

Konec konců, energeticky úspornější dům, tzn. Čím méně tepla ztrácí v zimních měsících, tím nižší jsou náklady na nákup pohonných hmot.

Pro správný výpočet topného systému bude zapotřebí tepelná vodivost společné stavební materiály.

Výpočet tepelných ztrát přes stěny

Pomocí příkladu podmíněné dvoupodlažní chaty vypočítáme tepelné ztráty skrze jeho stěnové konstrukce.

Základní linie:

• čtvercová „krabice“ s předními stěnami širokými 12 ma výškou 7 m;
• ve stěnách 16 otvorů, plocha každé 2,5 m²;
• materiál na čelní stěně - keramická tvárnice;
• tloušťka stěny - 2 cihly.

Dále vypočteme skupinu ukazatelů, z nichž je tvořena celková hodnota tepelných ztrát přes stěny.

Indikátor tepelné odolnosti

Pro zjištění indexu odporu tepla pro stěnu fasády je nutné rozdělit tloušťku materiálu stěny koeficientem tepelné vodivosti.

Pro řadu stavebních materiálů jsou údaje o tepelné vodivosti uvedeny na obrázcích výše a níže.

Naše konvenční stěna je vyrobena z keramické cihly, koeficient tepelné vodivosti - 0,56 W / m ·^oC. Jeho tloušťka, s ohledem na pokládku na TsPR, je 0,51 m. Dělením tloušťky stěny koeficientem tepelné vodivosti cihly získáme odpor proti přenosu tepla stěny:

0,51: 0,56 = 0,91 W / m^{2 × o}S

Výsledek dělení je zaokrouhlen na dvě desetinná místa, není třeba přesnější údaje o odporu proti přenosu tepla.

Vnější stěna

Vzhledem k tomu, že byla jako příklad vybrána čtvercová stavba, je plocha jejích stěn určena vynásobením šířky výškou jedné stěny, poté počtem vnějších stěn:

12,74 = 336 m²

Známe tedy plochu fasádních stěn. Ale co otvory oken a dveří, které zabírají dohromady 40 m2 (2,5 · 16 = 40 m)²a) Přední stěnu, musíte je vzít v úvahu?

Jak správně vypočítat nezávislé topení v dřevěném domě s výjimkou tepelného odporu okenních a dveřních konstrukcí.

Pokud potřebujete spočítat tepelné ztráty velké budovy nebo teplého domu (energeticky úsporné) - ano, s ohledem na koeficienty přestupu tepla okenních rámů a vstupních dveří při výpočtu bude správný.

U nízkopodlažních budov IZHS, vyrobených z tradičních materiálů, však lze opomíjet otvory dveří a oken. Tj Neodstraňujte jejich plochu z celkové plochy fasádních stěn.

Celkové tepelné ztráty stěn

Zjistíme tepelnou ztrátu stěny z jednoho metru čtverečního s rozdílem jednoho a dvou stupňů uvnitř i vně domu.

Abychom toho dosáhli, rozdělíme jednotku odporem stěny pro přenos tepla vypočítaným dříve:

1: 0,91 = 1,09 W / m²·^oS

Známe-li tepelné ztráty z metru čtverečních obvodů vnějších stěn, lze určit tepelné ztráty při určitých teplotách ulice.

Například, pokud je teplota v chatě +20 ^oC, a na ulici -17 ^oC, teplotní rozdíl bude 20 + 17 = 37 ^oC. V této situaci bude celková tepelná ztráta stěn našeho podmíněného domova:

0,91 · 336 · 37 = 11313 W,

Kde: 0.91 - odpor přenosu tepla na čtvereční metr stěny; 336 - plocha čelních stěn; 37 - teplotní rozdíl mezi pokojovou a venkovní atmosférou.

Přepočítáme získanou hodnotu tepelných ztrát v kilowatthodinách, jsou vhodnější pro vnímání a následné výpočty výkonu topného systému.

Tepelná ztráta stěny v kilowatthodinách

Nejprve zjistěte, kolik tepelné energie prochází stěnami během jedné hodiny při teplotním rozdílu 37 ° C ^oC.

Připomínáme, že výpočet se provádí pro dům s konstrukčními charakteristikami, které jsou podmíněně vybrány pro demonstrační a demonstrační výpočty:

11313 · 1: 1000 = 11,313 kW · h,

Kde: 11313 je hodnota tepelné ztráty získaná dříve; 1 hodina; 1000 je počet wattů na kilowatt.

Pro výpočet tepelné ztráty za den se výsledná hodnota tepelných ztrát za hodinu vynásobí 24 hodinami:

11,313 · 24 = 271,512 kW · h

Pro přehlednost zjistíme tepelné ztráty pro celou topnou sezónu:

7,30 · 271,512 = 57017,52 kW · h,

Kde: 7 - počet měsíců v topném období; 30 - počet dnů v měsíci; 271,512 - denní tepelná ztráta stěn.

Vypočtená tepelná ztráta z domu s výše uvedenými charakteristikami obvodového pláště budovy tak bude činit 57017,52 kWh za sedm měsíců topného období.

Účtování vlivů větrání soukromého domu

Výpočet tepelných ztrát ventilace v topném období jako příklad bude proveden pro podmíněnou chatu čtvercového tvaru, se stěnou 12 metrů širokou a 7 metrů vysokou.

S výjimkou nábytku a vnitřních stěn bude vnitřní objem atmosféry v této budově:

12, 12, 7 = 1008 m³

Při teplotě vzduchu +20 ^oC (norma v topném období) je hustota 1,2047 kg / m³a specifické teplo 1,005 kJ / (kg ·^oC)

Vypočítejte hmotnost atmosféry v domě:

1008, 1,2047 = 1214,34 kg,

Kde: 1008 - objem domácí atmosféry; 1.2047 - hustota vzduchu při t +20 ^oC.

Předpokládejme pětinásobnou změnu objemu vzduchu v prostorách domu. Všimněte si, že přesné poptávky po dodávkách čerstvý vzduch závisí na počtu nájemců chaty.

S průměrným teplotním rozdílem mezi domem a ulicí během topného období, rovna 27 ^oC (20) ^oS domovem, -7 ^oOd vnějšího ovzduší) pro den ohřevu přicházející studený vzduch potřebuje tepelnou energii:

5,27 · 1214,34 · 1,005 = 164755,58 kJ,

Kde: 5 - počet změn vzduchu v areálu; 27 - teplotní rozdíl mezi atmosférou místnosti a ulice; 1214,34 - hustota vzduchu při t +20 ^oC; 1,005 - specifické teplo vzduchu.

Přepočítáme kilojouly na kilowatthodiny, dělíme-li hodnotu počtem kilojoulů na kilowatthodinu (3600):

164755,58: 3600 = 45,76 kWh

Po zjištění nákladů na tepelnou energii pro vytápění vzduchu v domě, když je pětkrát vyměňován větráním čerstvého vzduchu, je možné vypočítat „tepelné ztráty“ v průběhu sedmiměsíční topné sezóny:

7,30 · 45,76 = 9609,6 kW · h,

Kde: 7 - počet "zahřátých" měsíců; 30 je průměrný počet dnů v měsíci; 45.76 - denní náklady na tepelnou energii pro ohřev přiváděného vzduchu.

Náklady na větrání (infiltrace) jsou nevyhnutelné, protože obnova vzduchu v místnostech chaty je zásadní.

Potřeba vytápění vyměnitelné vzduchové atmosféry v domě je třeba vypočítat, shrnout s tepelnými ztrátami stěnových konstrukcí a zohlednit při výběru topného kotle. Tam je jiný druh tepelné energie, latter - ztráta tepla kanalizace.

Energetické náklady na přípravu TUV

Pokud se v teplých měsících z kohoutku do chaty dostane studená voda, pak je během topné sezóny ledově studená, s teplotou ne vyšší než +5 ^oC. Koupání, mytí nádobí a mytí nemožné bez ohřevu vody.

Voda shromážděná v toaletním tanku kontaktuje stěnami s domácí atmosférou, přičemž se zahřívá. Co se stane s vodou ohřívanou spalováním bez paliva a vynaloženou na domácí potřeby? Je odváděna do kanalizace.

Zvažte příklad. Tříčlenná rodina předpokládá, že spotřebuje 17 metrů³ vody měsíčně. 1000 kg / m³ - hustota vody a 4,183 kJ / kg ·^oC je jeho specifické teplo.

Průměrná teplota topné vody určená pro domácí potřeby je +40 ^oC. Proto je rozdíl průměrné teploty mezi studenou vodou vstupující do domu (+5 ^oC) a zahřívá se v kotli (+30 ° C) ^oC) ukáže se 25 ^oC.

Pro výpočet ztráty splaškových vod uvažujeme:

17 · 1000 · 25 · 4.183 = 1777775 kJ,

Kde: 17 - měsíční objem spotřeby vody; 1000 je hustota vody; 25 - teplotní rozdíl mezi studenou a teplou vodou; 4.183 - specifická tepelná kapacita vody;

Převod kilojoulů na jasnější kilowatthodiny:

1777775: 3600 = 493,82 kWh

Pro sedmiměsíční období topné sezóny je tedy tepelná energie ve výši:

493,82 · 7 = 3456,74 kW · h

Spotřeba tepelné energie pro ohřev vody pro hygienické potřeby je ve srovnání se ztrátami tepla stěnami a větráním malá. Ale i to, náklady na energii, naložení topného kotle nebo kotle a způsobení spotřeby paliva.

Výpočet výkonu topného kotle

Kotel v topném systému je navržen tak, aby kompenzoval tepelné ztráty budovy. A také v případě dvouokruhový systém nebo na zařízení kotle s kotlem nepřímého vytápění, pro ohřev vody pro hygienické potřeby.

Po výpočtu denních tepelných ztrát a průtoku teplé vody „do kanalizačního systému“ je možné přesně určit potřebný výkon kotle pro chatu určité oblasti a vlastnosti obálky budovy.

Pro určení výkonu topného kotle je nutné vypočítat náklady na tepelnou energii doma přes stěny fasády a ohřát atmosféru střídavého vzduchu v interiéru.

Požadované údaje o tepelných ztrátách v kilowatthodinách denně - v případě podmíněného domu, vypočteného jako příklad, je:

271,512 + 45,76 = 317,272 kWh,

Kde: 271,512 - denní tepelné ztráty vnějšími stěnami; 45.76 - denní tepelné ztráty pro ohřev přiváděného vzduchu.

Požadovaný topný výkon kotle bude tedy:

317,272: 24 (hodiny) = 13,22 kW

Takový kotel však bude pod stálým vysokým zatížením, což sníží jeho životnost. A zejména v mrazivých dnech nebude vypočítaná kapacita kotle dostačující, protože při vysokém teplotním rozdílu mezi atmosférou v místnosti a uliční atmosféře dojde k prudkému nárůstu tepelných ztrát budovy.

Proto zvolte kotel v průměru výpočet nákladů na tepelnou energii nestojí za to - nemůže se vyrovnat s těžkými mrazy.

Bylo by rozumné zvýšit požadovaný výkon kotlového zařízení o 20%:

13,22 · 0,2 + 13,22 = 15,86 kW

Pro výpočet požadovaného výkonu druhého okruhu kotle, topné vody pro mytí nádobí, koupání atd. měsíční spotřebu tepla „kanalizačních“ tepelných ztrát je třeba rozdělit o počet dní v měsíci ao 24 hodin:

493,82: 30: 24 = 0,68 kW

Podle výsledků výpočtů je optimální výkon kotle pro příklad chaty 15,86 kW pro topný okruh a 0,68 kW pro topný okruh.

Volba radiátorů

Tradičně topení Doporučuje se vybírat podle vytápěného prostoru, s 15-20% nadhodnocením spotřeby energie.

Zvažte například, jak opravit způsob výběru radiátoru "10 m2 plochy - 1,2 kW".

Základní linie: rohová místnost na první úrovni dvoupatrového domu IZHS; vnější stěna dvouřadého zdiva keramických cihel; šířka místnosti 3 m, délka 4 m, výška stropu 3 m.

V rámci zjednodušeného systému výběru se navrhuje vypočítat plochu místnosti.

3 (šířka) · 4 (délka) = 12 m²

Tj potřebný výkon topného tělesa s 20% příplatkem činí 14,4 kW. A nyní vypočítáváme výkonové parametry topného tělesa na základě tepelných ztrát místnosti.

Plocha místnosti totiž ovlivňuje ztrátu tepelné energie, která je menší než plocha jejích stěn, a vystupuje z jedné strany na vnější stranu budovy (fasáda).

Z tohoto důvodu budeme přesně uvažovat oblast „pouličních“ stěn v místnosti:

3 (šířka) · 3 (výška) + 4 (délka) · 3 (výška) = 21 m²

Známe-li oblast stěn, které přenášejí teplo "na ulici", vypočítáme tepelné ztráty, když je rozdíl mezi teplotou v místnosti a venkovní teplotou 30 ° C.^o (v domě +18 ^oC, mimo -12 ^oC) a ihned v kilowatthodinách:

0,91 · 21 · 30: ​​1000 = 0,57 kW,

Kde: 0.91 - odpor proti přenosu tepla m2 stěny místnosti, směřující do ulice; 21 - oblast „pouličních“ stěn; 30 - teplotní rozdíl uvnitř i vně domu; 1000 je počet wattů v kilowattech.

Ukazuje se, že kompenzovat tepelné ztráty fasádními stěnami této konstrukce na 30 ° C^o teplotní rozdíl v domě a na ulici je dostatečný topný výkon 0,57 kW · h. Zvýšte požadovaný výkon o 20, dokonce o 30% - dostaneme 0,74 kWh.

Skutečná spotřeba elektrické energie na vytápění tak může být podstatně nižší než systém obchodování „1,2 kW na metr čtvereční podlahové plochy“.

Správný výpočet požadovaného výkonu topných těles navíc sníží objem topného média v topném systému, což sníží zatížení kotle a náklady na palivo.

Závěry a užitečné video na toto téma

Kde teplo opouští dům - odpovědi jsou poskytovány vizuálním videem:

Video popisuje postup výpočtu tepelných ztrát doma prostřednictvím uzavřených konstrukcí. Znáte-li tepelné ztráty, můžete přesně vypočítat výkon topného systému:

Podrobné video o zásadách výběru výkonových charakteristik kotle, viz níže:

Výroba tepla ročně roste - stoupají ceny pohonných hmot. A teplo není stále dost. Je nemožné léčit lhostejně k energetické spotřebě chaty - je to zcela nerentabilní.

Na jedné straně je každá nová topná sezóna pro majitele domu dražší a dražší. Na druhé straně, zvětrávání zdí, základ a střecha venkovského domu stojí dobré peníze. Čím méně tepla však opouští budovu, tím levnější bude jeho ohřev..

Zachování tepla v prostorách domu - hlavní úkol topného systému v zimních měsících. Volba výkonu topného kotle závisí na stavu domu a kvalitě izolace jeho obvodových konstrukcí. Princip "kilowatt na 10 čtverců plochy" pracuje v chalupě průměrného stavu fasád, zastřešení a suterénu.

Nezávisle jste vypočítali systém vytápění pro Váš domov? Nebo si všiml nekonzistence výpočtů uvedených v článku? Podělte se o své praktické zkušenosti nebo množství teoretických znalostí a zanechte v tomto článku komentář.