Il riscaldamento di una casa privata è un elemento necessario di alloggi confortevoli. Accetto che la sistemazione del complesso di riscaldamento dovrebbe essere avvicinata con attenzione, perché gli errori sono costosi. Ma non hai mai fatto questi calcoli e non sai come eseguirli correttamente?
Ti aiuteremo - nel nostro articolo esamineremo in dettaglio come viene eseguito il calcolo del sistema di riscaldamento di una casa privata per compensare efficacemente le perdite di calore nei mesi invernali.
Facciamo esempi concreti, aggiungendo foto materiali e utili suggerimenti video, oltre a tabelle aggiornate con indicatori e coefficienti necessari per i calcoli.
Contenuto dell'articolo:
-
Perdita di calore di una casa privata
- Calcolo della perdita di calore attraverso le pareti
- Contabilità per gli effetti della ventilazione di una casa privata
- Costi energetici per la preparazione di acqua calda sanitaria
- Calcolo della potenza della caldaia di riscaldamento
- La scelta dei radiatori
- Conclusioni e video utili sull'argomento
Perdita di calore di una casa privata
L'edificio perde calore a causa della differenza di temperatura dell'aria all'interno e all'esterno della casa. La perdita di calore è più elevata, più significativa è l'area delle strutture che racchiudono l'edificio (finestre, tetto, pareti, seminterrato).
anche perdita di calore associati ai materiali delle strutture che racchiudono e alle loro dimensioni. Ad esempio, la perdita di calore delle pareti sottili è più che spessa.
Galleria di immagini
foto del
Lo scopo principale del calcolo del riscaldamento è la scelta competente di un'unità di riscaldamento in grado di compensare la perdita di calore durante il periodo freddo dell'anno.
Per selezionare l'attrezzatura di potenza necessaria, le perdite di calore si accumulano attraverso l'involucro dell'edificio.
I calcoli tengono conto della perdita di calore attraverso i telai delle finestre e le ante della porta, nonché l'energia necessaria per il riscaldamento dell'aria in ingresso
Per gli ambienti con ventilazione meccanica organizzata, che effettuano la miscelazione della massa d'aria fresca dall'esterno, viene preso in considerazione il fabbisogno di energia per il riscaldamento.
Se si prevede di utilizzare una caldaia a doppio circuito come unità principale di riscaldamento e riscaldamento dell'acqua per il sistema ACS, l'energia necessaria per questo compito viene presa in considerazione nei calcoli.
I calcoli eseguiti con competenza tengono necessariamente conto del tipo di combustibile e della sua efficienza energetica.
Tutti i calcoli sono regolati con riferimento al metodo di disposizione dei circuiti di riscaldamento, con installazione nascosta del sistema, si dovrebbe prendere in considerazione il riscaldamento delle strutture edili.
Quando si calcola per uno schema di riscaldamento aperto che comunica direttamente con l'atmosfera attraverso un serbatoio di espansione aperto, le perdite di energia sono necessariamente prese in considerazione quando il refrigerante si raffredda.
Il sistema di riscaldamento di una casa privata con due unità
L'opzione di riscaldamento in una casa di tronchi
Presa d'aria e perdite di calore attraverso finestre e porte
Sistema di ventilazione con aria fresca
Schema del dispositivo per la fornitura di acqua calda e il riscaldamento
Selezione della caldaia per tipo di carburante
Opzioni per la posa di circuiti di riscaldamento
Opzione di riscaldamento all'aperto
efficace calcolo del riscaldamento per una casa privata, è necessario prendere in considerazione i materiali utilizzati nella costruzione della muratura.
Ad esempio, a parità di spessore di un muro in legno e mattoni, il calore viene condotto con intensità diversa - le perdite di calore attraverso strutture in legno vanno più lentamente. Alcuni materiali trasmettono meglio il calore (metallo, mattone, cemento), altri peggiori (legno, lana minerale, schiuma di polistirene).
L'atmosfera all'interno dell'edificio residenziale è collegata indirettamente con l'ambiente esterno. Le pareti, le aperture delle finestre e delle porte, il tetto e le fondamenta nell'inverno trasferiscono il calore dalla casa all'esterno, fornendo invece il freddo. Rappresentano il 70-90% della perdita totale di calore del cottage.
Le pareti, il tetto, le finestre e le porte lasciano tutto il caldo in inverno. Il riproduttore d'immagini mostrerà chiaramente la perdita di calore
La costante perdita di energia termica durante la stagione di riscaldamento avviene anche attraverso la ventilazione e il liquame.
Quando si calcola la perdita di calore della costruzione di abitazioni individuali, questi dati di solito non vengono presi in considerazione. Ma l'inclusione della perdita di calore attraverso la fogna e sistemi di ventilazione nel calcolo generale del calore della casa è la soluzione giusta.
Un sistema di isolamento termico opportunamente predisposto può ridurre significativamente le perdite di calore che passano attraverso le strutture di costruzione, le aperture delle porte / finestre
È impossibile calcolare il circuito di riscaldamento autonomo di una casa di campagna senza valutare la perdita di calore delle sue strutture di chiusura. Più precisamente, non funzionerà determinare la potenza della caldaia di riscaldamento, sufficiente a riscaldare il cottage nelle gelate più violente.
L'analisi del consumo effettivo di energia termica attraverso le pareti consentirà di confrontare il costo delle apparecchiature della caldaia e del combustibile con il costo dell'isolamento delle strutture che lo circondano.
Dopo tutto, la casa più efficiente dal punto di vista energetico, ad es. minore è il calore che perde nei mesi invernali, minore è il costo di acquisto del carburante.
Per il corretto calcolo del sistema di riscaldamento richiederà conducibilità termica materiali da costruzione comuni.
Tabella dei valori di conducibilità termica di vari materiali da costruzione, più spesso utilizzati quando eretto
Calcolo della perdita di calore attraverso le pareti
Usando l'esempio di un cottage a due piani, calcoliamo le perdite di calore attraverso le sue strutture murarie.
Background:
- quadrato "scatola" con pareti anteriori di 12 m di larghezza e 7 m di altezza;
- nelle pareti di 16 aperture, l'area di ogni 2,5 m2;
- materiale della parete anteriore - ceramica solida del mattone;
- spessore della parete - 2 mattoni.
Successivamente, calcoleremo il gruppo di indicatori, di cui si forma il valore totale della perdita di calore attraverso le pareti.
Indicatore di resistenza al calore
Per scoprire l'indice di resistenza al trasferimento di calore per una parete di facciata, è necessario dividere lo spessore del materiale del muro per il suo coefficiente di conducibilità termica.
Per un certo numero di materiali da costruzione, i dati di conducibilità termica sono presentati nelle immagini sopra e sotto.
Per calcoli accurati, è richiesto il coefficiente di conduttività termica dei materiali termoisolanti utilizzati nella costruzione.
Il nostro muro convenzionale è costruito in mattoni di ceramica, il coefficiente di conducibilità termica - 0,56 W / m ·suS. Il suo spessore, considerando la posa sul TsPR, è di 0,51 m. Dividendo lo spessore della parete per il coefficiente di conducibilità termica del mattone, otteniamo la resistenza al trasferimento di calore della parete:
0,51: 0,56 = 0,91 W / m2 × oC
Il risultato della divisione è arrotondato a due cifre decimali, non c'è bisogno di dati più accurati sulla resistenza al calore.
Area della parete esterna
Poiché un edificio quadrato è stato scelto come esempio, l'area delle sue pareti è determinata moltiplicando la larghezza per l'altezza di una parete, quindi per il numero di pareti esterne:
12 · 7 · 4 = 336 m2
Quindi, conosciamo l'area delle pareti della facciata. Ma che dire delle aperture di finestre e porte, che occupano insieme 40 m2 (2,5 · 16 = 40 m2a) muro frontale, è necessario tenerne conto?
In effetti, come calcolare correttamente riscaldamento autonomo in una casa di legno esclusa la resistenza al trasferimento di calore delle strutture di finestre e porte.
Il coefficiente di conducibilità termica dei materiali di isolamento termico utilizzati per l'isolamento delle pareti portanti
Se è necessario calcolare la perdita di calore di un grande edificio o di una casa calda (a basso consumo energetico) - sì, tenendo conto dei coefficienti di trasmissione del calore dei serramenti e delle porte d'ingresso nel calcolo sarà corretto.
Tuttavia, per edifici bassi IZHS costruiti con materiali tradizionali, le porte e le finestre possono essere trascurate. ie non togliere la loro area dalla superficie totale delle pareti della facciata.
Calore totale della parete
Scopriamo la perdita di calore della parete dal suo metro quadrato con una differenza di uno e due gradi all'interno e all'esterno della casa.
Per fare ciò, dividiamo l'unità per la resistenza al trasferimento di calore del muro, calcolata in precedenza:
1: 0,91 = 1,09 W / m2·suC
Conoscendo la perdita di calore dal metro quadro del perimetro delle pareti esterne, si può determinare la perdita di calore a determinate temperature della strada.
Ad esempio, se la temperatura in un cottage è +20 suC, e per la strada -17 suC, la differenza di temperatura sarà 20 + 17 = 37 suS. In questa situazione, la perdita di calore totale delle pareti della nostra casa condizionata sarà:
0,91 · 336 · 37 = 11313 W,
Dove: 0.91 - resistenza al calore per muro di un metro quadro; 336 - l'area delle pareti anteriori; 37 - la differenza di temperatura tra ambiente e atmosfera esterna.
Coefficiente di conduttività termica dei materiali termoisolanti utilizzati per l'isolamento pavimento / parete, per massetti a secco e pareti livellanti
Ricalcolo il valore ottenuto delle perdite di calore in kilowattora, sono più convenienti per la percezione e i calcoli successivi della potenza del sistema di riscaldamento.
Perdita di calore della parete in kilowattora
Innanzitutto, scopri quanta energia termica passa attraverso le pareti in un'ora a una differenza di temperatura di 37 suS.
Ti ricordiamo che il calcolo viene eseguito per una casa con caratteristiche di progettazione che sono condizionalmente selezionate per i calcoli di dimostrazione e dimostrazione:
11313 · 1: 1000 = 11,313 kW · h,
Dove: 11313 è il valore di perdita di calore ottenuto in precedenza; 1 ora; 1000 è il numero di watt per kilowatt.
Il coefficiente di conducibilità termica dei materiali da costruzione utilizzati per l'isolamento di pareti e soffitti
Per calcolare la perdita di calore al giorno, il valore risultante della perdita di calore per ora viene moltiplicato per 24 ore:
11,313 · 24 = 271,512 kW · h
Per maggiore chiarezza, scopriamo la perdita di calore per l'intera stagione di riscaldamento:
7 · 30 · 271,512 = 57017,52 kW · h,
Dove: 7 - il numero di mesi nella stagione di riscaldamento; 30 - il numero di giorni nel mese; 271,512 - perdita di calore giornaliera delle pareti.
Quindi, la perdita di calore calcolata da una casa con le caratteristiche sopra scelte dell'involucro dell'edificio sarà di 57017,52 kWh per i sette mesi della stagione di riscaldamento.
Contabilità per gli effetti della ventilazione di una casa privata
Il calcolo delle perdite di calore di ventilazione durante la stagione di riscaldamento, ad esempio, verrà eseguito per un cottage condizionale di forma quadrata, con un muro di 12 metri di larghezza e 7 metri di altezza.
Escludendo mobili e pareti interne, il volume interno dell'atmosfera in questo edificio sarà:
12 · 12 · 7 = 1008 m3
A temperatura dell'aria +20 suC (norma nella stagione di riscaldamento) la sua densità è pari a 1.2047 kg / m3e il calore specifico 1.005 kJ / (kg ·suC).
Calcola la massa dell'atmosfera nella casa:
1008 · 1.2047 = 1214,34 kg,
Dove: 1008 - il volume dell'atmosfera domestica; 1.2047 - densità dell'aria at +20 suC.
La tabella con il valore del coefficiente di conducibilità termica dei materiali che può essere richiesto quando si effettuano calcoli precisi
Supponiamo di cambiare il volume d'aria di cinque volte nei locali della casa. Si noti che l'esatto domanda di offerta l'aria fresca dipende dal numero di inquilini del cottage.
Con una differenza di temperatura media tra la casa e la strada durante la stagione di riscaldamento, pari a 27 suC (20 suCon casa, -7 suDall'atmosfera esterna) per il giorno di riscaldamento l'aria fredda in entrata necessita di energia termica:
5 · 27 · 1214,34 · 1,005 = 164755,58 kJ,
Dove: 5 - il numero di cambi d'aria nei locali; 27 - differenza di temperatura tra ambiente e atmosfera stradale; 1214.34 - densità dell'aria at +20 suC; 1,005 - calore specifico dell'aria.
Traduciamo i kilojoule in kilowattora, dividendo il valore per il numero di kilojoule per kilowattora (3600):
164755,58: 3600 = 45,76 kWh
Avendo scoperto il costo dell'energia termica per riscaldare l'aria in casa quando viene sostituita cinque volte con la ventilazione dell'aria fresca, è possibile calcolare le perdite di calore "aria" durante la stagione di riscaldamento di sette mesi:
7 · 30 · 45,76 = 9609,6 kW · h,
Dove: 7 - il numero di mesi "riscaldati"; 30 è il numero medio di giorni in un mese; 45.76 - il costo giornaliero dell'energia termica per il riscaldamento dell'aria di alimentazione.
I costi energetici di ventilazione (infiltrazione) sono inevitabili, poiché il rinnovo dell'aria nelle stanze del cottage è vitale.
Il fabbisogno di riscaldamento di una atmosfera d'aria sostituibile in una casa deve essere calcolato, riassunto con perdita di calore attraverso strutture murarie e preso in considerazione quando si sceglie una caldaia. Esiste un altro tipo di energia termica, quest'ultima - la perdita di calore nelle fogne.
Costi energetici per la preparazione di acqua calda sanitaria
Se durante i mesi caldi l'acqua fredda arriva dal rubinetto al cottage, durante la stagione di riscaldamento è ghiacciata, con una temperatura non superiore a +5 suS. Fare il bagno, lavare i piatti e lavare è impossibile senza riscaldare l'acqua.
L'acqua raccolta nel serbatoio della toilette entra in contatto con le pareti con l'atmosfera domestica, prendendo un po 'di calore. Cosa succede all'acqua riscaldata bruciando carburante non libero e spesa per le necessità domestiche? Viene scaricato nella fogna.
Caldaia a doppio circuito con caldaia a riscaldamento indiretto, utilizzata sia per il riscaldamento del vettore termico che per l'erogazione di acqua calda al circuito realizzato appositamente
Considera un esempio. Una famiglia di tre persone, supponiamo che consuma 17 m3 acqua mensile 1000 kg / m3 - la densità dell'acqua e 4.183 kJ / kg ·suC è il suo calore specifico.
La temperatura media dell'acqua di riscaldamento destinata alle esigenze domestiche, lascia che sia +40 suS. Di conseguenza, la differenza della temperatura media tra l'acqua fredda che entra in casa (+5 suC) e riscaldato in una caldaia (+30 suC) risulta 25 suS.
Per il calcolo della perdita di calore delle acque reflue consideriamo:
17 · 1000 · 25 · 4,118 = 1777775 kJ,
Dove: 17 - il volume mensile del consumo di acqua; 1000 è la densità dell'acqua; 25 - differenza di temperatura tra acqua fredda e acqua riscaldata; 4.183 - capacità termica specifica dell'acqua;
Per convertire kilojoule in chilowattora più chiari:
1777775: 3600 = 493,82 kWh
Pertanto, per il periodo di sette mesi della stagione di riscaldamento, l'energia termica nella quantità di:
493,82 · 7 = 3456,74 kW · h
Il consumo di energia termica per il riscaldamento dell'acqua per esigenze igieniche è ridotto rispetto alla perdita di calore attraverso le pareti e la ventilazione. Ma anche questo, i costi energetici, il caricamento della caldaia o della caldaia e il conseguente consumo di carburante.
Calcolo della potenza della caldaia di riscaldamento
La caldaia nell'impianto di riscaldamento è progettata per compensare la perdita di calore dell'edificio. E anche, nel caso di sistema a doppio circuito o all'apparecchiatura di una caldaia con una caldaia di riscaldamento indiretto, per il riscaldamento dell'acqua per esigenze igieniche.
Dopo aver calcolato le perdite di calore giornaliere e il flusso di acqua calda "nel sistema fognario", è possibile determinare con precisione la capacità della caldaia richiesta per un cottage di una certa area e le caratteristiche dell'involucro dell'edificio.
La caldaia monocircuito produce solo il riscaldamento del mezzo di riscaldamento per l'impianto di riscaldamento
Per determinare la potenza della caldaia di riscaldamento, è necessario calcolare il costo dell'energia termica a casa attraverso le pareti della facciata e riscaldare l'atmosfera di aria alternata all'interno.
I dati richiesti sulla perdita di calore in kilowattora al giorno - nel caso di una casa condizionata, calcolato come un esempio, sono:
271,512 + 45,76 = 317,272 kWh,
Dove: 271,512 - perdite di calore giornaliere da pareti esterne; 45,76 - perdite di calore giornaliere per il riscaldamento dell'aria di mandata.
Di conseguenza, la capacità di riscaldamento richiesta della caldaia sarà:
317,272: 24 (ore) = 13,22 kW
Tuttavia, tale caldaia sarà sottoposta a un carico costantemente elevato, riducendo la sua durata. E in giornate particolarmente gelide, la capacità calcolata della caldaia non sarà sufficiente, poiché con un'alta differenza di temperatura tra l'ambiente e l'atmosfera della strada la perdita di calore dell'edificio aumenterà notevolmente.
pertanto scegli una caldaia in media il calcolo del costo dell'energia termica non vale la pena - non può far fronte a forti gelate.
Sarebbe razionale aumentare del 20% la potenza richiesta per l'apparecchiatura della caldaia:
13,22 · 0,2 + 13,22 = 15,86 kW
Per calcolare la potenza richiesta del secondo circuito della caldaia, riscaldare l'acqua per lavare i piatti, fare il bagno, ecc. è necessario dividere il consumo di calore mensile delle perdite di calore "fogna" per il numero di giorni in un mese e per 24 ore:
493,82: 30: 24 = 0,68 kW
In base ai risultati dei calcoli, la potenza ottimale della caldaia per un cottage di esempio è di 15,86 kW per il circuito di riscaldamento e di 0,68 kW per il circuito di riscaldamento.
La scelta dei radiatori
tradizionalmente, riscaldamento potenza del radiatore Si consiglia di scegliere l'area della stanza riscaldata e con una sovrastima del 15-20% del fabbisogno energetico, per ogni evenienza.
Ad esempio, considerare quanto corretto il metodo di selezione di un radiatore "10 m2 di area - 1,2 kW".
La potenza termica dei radiatori dipende dal metodo della loro connessione, che deve essere presa in considerazione durante il calcolo dell'impianto di riscaldamento
Linea di base: stanza d'angolo al primo piano di una casa a due piani IZHS; parete esterna di mattoni in muratura a doppia fila; larghezza della stanza 3 m, lunghezza 4 m, altezza del soffitto 3 m.
Sotto uno schema di scelta semplificato, si propone di calcolare l'area della stanza;
3 (larghezza) · 4 (lunghezza) = 12 m2
ie la potenza necessaria del radiatore di riscaldamento con un supplemento del 20% è di 14,4 kW. E ora calcoliamo i parametri di potenza del radiatore di riscaldamento in base alla perdita di calore della stanza.
Infatti, l'area della stanza influisce sulla perdita di energia termica inferiore all'area delle sue pareti, uscendo da un lato verso l'esterno dell'edificio (facciata).
Pertanto, considereremo esattamente l'area delle pareti "di strada" nella stanza:
3 (larghezza) · 3 (altezza) + 4 (lunghezza) · 3 (altezza) = 21 m2
Conoscendo l'area delle pareti che trasmettono calore "alla strada", calcoliamo la perdita di calore quando la differenza tra la temperatura ambiente e quella esterna è 30su (nella casa +18 suC, fuori -12 suC), e immediatamente in kilowattora:
0,91 · 21 · 30: 1000 = 0,57 kW,
Dove: 0.91 - pareti di camera di resistenza di trasferimento di calore m2, di fronte alla strada; 21 - l'area delle mura "di strada"; 30 - differenza di temperatura all'interno e all'esterno della casa; 1000 è il numero di watt in kilowatt.
Secondo gli standard di costruzione, i dispositivi di riscaldamento si trovano in luoghi di massima dispersione di calore. Ad esempio, i radiatori sono installati sotto le finestre, le termosifoni - sopra l'ingresso della casa. Nelle stanze d'angolo, le batterie sono installate su pareti vuote esposte alla massima esposizione ai venti.
Risulta che per compensare le perdite di calore attraverso le pareti di facciata di questa struttura, a 30su la differenza di temperatura in casa e per strada è sufficiente per riscaldare 0,57 kW · h. Aumenta la potenza richiesta di 20, anche del 30%: otteniamo 0,74 kWh.
Pertanto, il fabbisogno energetico effettivo del riscaldamento può essere significativamente inferiore rispetto allo schema di scambio "1,2 kW per metro quadrato dello spazio sul pavimento".
Inoltre, il calcolo corretto della potenza richiesta dei radiatori di riscaldamento ridurrà il volume mezzo di riscaldamento nel sistema di riscaldamento, che ridurrà il carico sulla caldaia e i costi del carburante.
Conclusioni e video utili sull'argomento
Dove il calore lascia la casa - le risposte sono fornite da un video visivo:
Il video descrive la procedura per il calcolo della perdita di calore a casa attraverso strutture che racchiudono. Conoscendo la perdita di calore, è possibile calcolare con precisione la potenza del sistema di riscaldamento:
Video dettagliato sui principi di selezione delle caratteristiche di potenza della caldaia di riscaldamento, vedi sotto:
La generazione di calore aumenta di anno in anno - l'aumento dei prezzi del carburante. E il caldo non è costantemente abbastanza. È impossibile trattare indifferentemente il consumo energetico del cottage: è completamente non redditizio.
Da un lato, ogni nuova stagione di riscaldamento è più costosa e più costosa per un proprietario di casa. D'altro canto, la meteorizzazione delle mura, la fondazione e il tetto di una casa di campagna costa molto denaro. Tuttavia, meno calore lascia l'edificio, più economico sarà il riscaldamento..
Conservazione del calore nei locali della casa - il compito principale del sistema di riscaldamento nei mesi invernali. La scelta della potenza della caldaia di riscaldamento dipende dallo stato della casa e dalla qualità dell'isolamento delle sue strutture di chiusura. Il principio di "kilowatt per 10 quadrati di area" funziona nel cottage delle condizioni medie delle facciate, coperture e seminterrato.
Hai calcolato autonomamente il sistema di riscaldamento per la tua casa? O notato l'incoerenza dei calcoli riportati nell'articolo? Condividi la tua esperienza pratica o la quantità di conoscenza teorica, lasciando un commento nel blocco sotto questo articolo.
