Het verwarmen van een privéwoning is een noodzakelijk element van comfortabele huisvesting. Ben het ermee eens dat de opstelling van het verwarmingscomplex zorgvuldig moet worden benaderd, omdat fouten zijn duur. Maar u hebt nog nooit dergelijke berekeningen gedaan en weet niet hoe u ze correct moet uitvoeren?
Wij zullen u helpen - in ons artikel zullen we in detail onderzoeken hoe de berekening van het verwarmingssysteem van een privéwoning wordt gedaan om warmteverliezen in de wintermaanden effectief te compenseren.
Laten we concrete voorbeelden geven door het toevoegen van materiaalfoto's en nuttige videotips, evenals bijgewerkte tabellen met indicatoren en coëfficiënten die nodig zijn voor berekeningen.
Inhoud van het artikel:
-
Warmteverlies van een privéwoning
- Berekening van warmteverlies door de muren
- Accounting voor de effecten van ventilatie van een privéwoning
- Energiekosten voor het bereiden van warm water
- Berekening van het vermogen van de verwarmingsketel
- De keuze van radiatoren
- Conclusies en nuttige video over het onderwerp
Warmteverlies van een privéwoning
Het gebouw verliest warmte als gevolg van het verschil in luchttemperatuur binnen en buiten het huis. Het warmteverlies is hoger, des te groter het gebied van de insluitende structuren van het gebouw (ramen, dak, muren, kelder).
ook warmteverlies geassocieerd met de materialen van omsluitende structuren en hun afmetingen. Het warmteverlies van dunne wanden is bijvoorbeeld meer dan dik.
Afbeeldingengalerij
foto van de
Het hoofddoel van de berekening van de verwarming is de competente keuze van een verwarmingseenheid die warmteverlies tijdens de koude periode van het jaar kan compenseren.
Om de benodigde stroomapparatuur te selecteren, worden warmteverliezen verzameld via de gebouwschil.
De berekeningen houden rekening met het lekken van warmte door de los passende raamvleugels en deurvleugels, evenals de energie die nodig is voor het verwarmen van de binnenkomende lucht
Voor ruimten met georganiseerde mechanische ventilatie, waarbij het mengen van buitenluchtmassa van buiten wordt uitgevoerd, wordt rekening gehouden met de behoefte aan energieverbruik voor de verwarming ervan.
Als gepland is om een dubbelcircuitketel te gebruiken als hoofdeenheid voor verwarming en waterverwarming voor het tapwatersysteem, wordt de energie die nodig is voor deze taak meegenomen in de berekeningen.
Competent uitgevoerde berekeningen houden noodzakelijkerwijs rekening met het type brandstof en zijn energie-efficiëntie.
Alle berekeningen worden aangepast met verwijzing naar de methode van opstelling van verwarmingscircuits, met verborgen installatie van het systeem, waarbij rekening moet worden gehouden met de verwarming van gebouwen.
Bij het berekenen van een open verwarmingsschema dat direct communiceert met de atmosfeer via een open expansievat, wordt er bij het afkoelen van het koelmiddel rekening gehouden met energieverliezen.
Het verwarmingssysteem van een privé huis met twee eenheden
De optie om te verwarmen in een blokhut
Luchtinlaat en warmtelekkage door ramen en deuren
Ventilatiesysteem met toevoer van verse lucht
Schema van het apparaat voor warmwatervoorziening en verwarming
Selectie van de ketel op type brandstof
Opties voor het leggen van verwarmingscircuits
Optie voor buitenverwarming
effectief berekening van de verwarming voor een privé-huis, is het noodzakelijk om rekening te houden met de materialen die worden gebruikt bij de constructie van wanden.
Bijvoorbeeld, bij gelijke dikte van een muur gemaakt van hout en baksteen, wordt warmte uitgevoerd met verschillende intensiteit - warmteverliezen door houten structuren gaan langzamer. Sommige materialen geven warmte beter af (metaal, baksteen, beton), andere slechter (hout, minerale wol, polystyreenschuim).
De atmosfeer in het woongebouw is indirect verbonden met de buitenluchtomgeving. De wanden, raam- en deuropeningen, het dak en de fundering in de winter dragen warmte over van het huis naar buiten en leveren in plaats daarvan koude. Ze nemen 70-90% van het totale warmteverlies van het huisje voor hun rekening.
De muren, het dak, de ramen en de deuren laten allemaal de warmte in de winter weg. De warmtebeeldcamera laat duidelijk het lek van warmte zien
De constante lekkage van thermische energie tijdens het stookseizoen vindt ook plaats via ventilatie en riolering.
Bij het berekenen van het warmteverlies van een individuele woningbouw worden deze gegevens meestal niet in aanmerking genomen. Maar het opnemen van warmteverlies via de riolering en ventilatiesystemen in de algemene warmteberekening van het huis is de juiste oplossing.
Een goed gerangschikt warmte-isolatiesysteem kan het lekken van warmte door bouwconstructies en deur / raamopeningen aanzienlijk verminderen
Het is niet mogelijk om het autonome verwarmingscircuit van een landhuis te berekenen zonder het warmteverlies van de omsluitende structuren te evalueren. Om precies te zijn, het zal niet werken bepaal de kracht van de verwarmingsketel, voldoende om het huisje in de meest felle vorst te verwarmen.
Analyse van het werkelijke verbruik van thermische energie door de wanden stelt u in staat om de kosten van ketelapparatuur en brandstof te vergelijken met de kosten van isolatie van de omsluitende structuren.
Immers, hoe energiezuiniger het huis, d.w.z. hoe minder warmte het verliest in de wintermaanden, hoe lager de kosten van het aanschaffen van brandstof.
Voor een goede berekening van het verwarmingssysteem is vereist thermische geleidbaarheid gemeenschappelijke bouwmaterialen.
Tabel met waarden van warmtegeleidingsvermogen van verschillende bouwmaterialen, meestal gebruikt wanneer deze is opgesteld
Berekening van warmteverlies door de muren
Aan de hand van het voorbeeld van een voorwaardelijk huisje met twee verdiepingen berekenen we warmteverliezen via de muurconstructies.
achtergrond:
- vierkante "doos" met voorwanden 12 m breed en 7 m hoog;
- in de muren van 16 openingen, het gebied van elk 2,5 m2;
- voorwandmateriaal - massief baksteenkeramiek;
- wanddikte - 2 stenen.
Vervolgens berekenen we de groep indicatoren, waarvan de totale waarde van warmteverlies door de wanden wordt gevormd.
Hittebestendigheidsindicator
Om de warmteweerstandsindex voor een gevelwand te achterhalen, moet de dikte van het wandmateriaal worden gedeeld door zijn warmtegeleidingscoëfficiënt.
Voor een aantal bouwmaterialen worden thermische geleidbaarheidsgegevens weergegeven in de afbeeldingen hierboven en hieronder.
Voor nauwkeurige berekeningen is de warmtegeleidingscoëfficiënt van de warmte-isolerende materialen die in de constructie worden gebruikt, vereist.
Onze conventionele muur is gebouwd van keramische baksteen, de thermische geleidingscoëfficiënt - 0,56 W / m ·overS. De dikte, rekening houdend met de plaatsing op de TsPR, is 0,51 m. Door de wanddikte te delen door de warmtegeleidingscoëfficiënt van de baksteen, verkrijgen we de weerstand tegen warmteoverdracht van de muur:
0,51: 0,56 = 0,91 W / m2 × oC
Het resultaat van de deling is afgerond op twee decimalen, er is geen behoefte aan meer accurate gegevens over de weerstand tegen warmteoverdracht.
Buitenmuurgebied
Omdat een voorbeeldig gebouw werd gekozen, wordt het oppervlak van de muren bepaald door de breedte te vermenigvuldigen met de hoogte van één muur en vervolgens met het aantal buitenmuren:
12 · 7 · 4 = 336 m2
Dus we kennen het gebied van de gevelmuren. Maar hoe zit het met de openingen van ramen en deuren, samen bezettende 40 m2 (2,5 · 16 = 40 m2a) voormuur, moet u hiermee rekening houden?
Inderdaad, hoe correct te berekenen onafhankelijke verwarming in een houten huis exclusief warmteoverdrachtsweerstand van raam- en deurstructuren.
De warmtegeleidingscoëfficiënt van thermische isolatiematerialen die worden gebruikt voor de isolatie van dragende wanden
Als u het warmteverlies van een groot gebouw of een warm huis moet berekenen (energiezuinig) - ja, rekening houdend met de warmteoverdrachtscoëfficiënten van kozijnen en toegangsdeuren zal bij de berekening correct zijn.
Voor laagbouwgebouwen die zijn geconstrueerd van traditionele materialen, kunnen deur- en raamopeningen echter worden verwaarloosd. ie haal hun gebied niet weg van de totale oppervlakte van de gevelmuren.
Totaal warmteverlies aan de muur
We ontdekken het warmteverlies van de muur van zijn ene vierkante meter met een verschil van één en twee graden binnen en buiten het huis.
Om dit te doen, verdelen we de eenheid met de warmteoverdrachtsweerstand van de muur, eerder berekend:
1: 0,91 = 1,09 W / m2·overC
Met kennis van het warmteverlies van de vierkante meter van de omtrek van de buitenmuren, kan men het warmteverlies bij bepaalde straattemperaturen bepalen.
Als de temperatuur in een cottage bijvoorbeeld +20 is overC en op straat -17 overC, het temperatuurverschil is 20 + 17 = 37 overS. In deze situatie zal het totale warmteverlies van de wanden van onze voorwaardelijke woning zijn:
0.91 · 336 · 37 = 11313 W,
Waarbij: 0,91 - weerstand tegen warmteoverdracht per vierkante meter wand; 336 - het gebied van de voormuren; 37 - het temperatuurverschil tussen ruimte en buitenatmosfeer.
Warmtegeleidingscoëfficiënt van warmte-isolatiematerialen die worden gebruikt voor vloer- / muurisolatie, voor droogvloer-egalisatie en egalisatie van wanden
Laten we de verkregen waarde van warmteverliezen in kilowatt-uur opnieuw berekenen, ze zijn handiger voor waarneming en daaropvolgende berekeningen van de kracht van het verwarmingssysteem.
Wandwarmteverlies in kilowattuur
Zoek eerst uit hoeveel warmteenergie door de muren gaat in één uur bij een temperatuurverschil van 37 overS.
We herinneren u eraan dat de berekening wordt uitgevoerd voor een huis met ontwerpkenmerken die voorwaardelijk zijn geselecteerd voor demonstratie- en demonstratieberekeningen:
11313 · 1: 1000 = 11.313 kW · h,
Waarbij: 11313 de eerder verkregen warmteverlieswaarde is; 1 uur; 1000 is het aantal watt per kilowatt.
De thermische geleidingscoëfficiënt van bouwmaterialen die worden gebruikt voor wand- en plafondisolatie
Om het warmteverlies per dag te berekenen, wordt de resulterende waarde van warmteverlies per uur vermenigvuldigd met 24 uur:
11.313 · 24 = 271.512 kW · h
Laten we voor de duidelijkheid het warmteverlies voor het volledige stookseizoen opzoeken:
7 · 30 · 271.512 = 57017.52 kW · h,
Waar: 7 - het aantal maanden in het stookseizoen; 30 - het aantal dagen in de maand; 271.512 - dagelijks warmteverlies van de wanden.
Het berekende warmteverlies van een huis met de hierboven gekozen kenmerken van de bouwschil bedraagt dus 57017,52 kWh voor de zeven maanden van het stookseizoen.
Accounting voor de effecten van ventilatie van een privéwoning
Berekening van ventilatiewarmteverliezen tijdens het stookseizoen als voorbeeld zal worden uitgevoerd voor een voorwaardelijk huisje van vierkante vorm, met een wand van 12 meter breed en 7 meter hoog.
Exclusief meubels en binnenmuren, zal het interne volume van de atmosfeer in dit gebouw zijn:
12 · 12 · 7 = 1008 m3
Bij luchttemperatuur +20 overC (norm in het stookseizoen) de dichtheid is gelijk aan 1.2047 kg / m3en de soortelijke warmte 1.005 kJ / (kg ·overC).
Bereken de massa van de atmosfeer in het huis:
1008 · 1.2047 = 1214.34 kg,
Waar: 1008 - het volume van de huiselijke sfeer; 1.2047 - luchtdichtheid op t +20 overC.
De tabel met de waarde van de warmtegeleidingscoëfficiënt van materialen die nodig kunnen zijn bij het uitvoeren van nauwkeurige berekeningen
Stel dat er een vijfvoudige verandering is in het luchtvolume in de gebouwen van het huis. Merk op dat het precies is vraag naar energie frisse lucht hangt af van het aantal huurders van het huisje.
Met een gemiddeld temperatuurverschil tussen het huis en de straat tijdens het stookseizoen, gelijk aan 27 overC (20 overMet thuis, -7 overVan de externe atmosfeer) voor de dag voor het verwarmen van de binnenkomende koude lucht heeft thermische energie nodig:
5 · 27 · 1214.34 · 1.005 = 164755,58 kJ,
Waar: 5 - het aantal luchtverversingen in de gebouwen; 27 - temperatuurverschil tussen ruimte en straatatmosfeer; 1214.34 - luchtdichtheid op t + 20 overC; 1,005 - specifieke luchtwarmte.
We vertalen kilojoules naar kilowatt-uur, waarbij we de waarde delen door het aantal kilojoule per kilowattuur (3600):
164755.58: 3600 = 45,76 kWh
Nadat de kosten van thermische energie voor het verwarmen van de lucht in het huis zijn vastgesteld, nadat deze vijf keer is vervangen door ventilatie met verse lucht, is het mogelijk om de "lucht" warmteverliezen tijdens het zevenmaandenverwarmingsseizoen te berekenen:
7 · 30 · 45.76 = 9609.6 kW · h,
Waar: 7 - het aantal "verwarmde" maanden; 30 is het gemiddelde aantal dagen in een maand; 45.76 - de dagelijkse kosten van thermische energie voor het verwarmen van de toevoerlucht.
Beluchting (infiltratie) energiekosten zijn onvermijdelijk, omdat de vernieuwing van lucht in de kamers van het huisje van vitaal belang is.
De warmtebehoefte van een vervangbare luchtatmosfeer in een huis moet worden berekend, samengevat met warmteverlies door muurconstructies en rekening worden gehouden bij het kiezen van een verwarmingsketel. Er is nog een ander type thermische energie, het laatste - rioolwarmteverlies.
Energiekosten voor het bereiden van warm water
Als tijdens warme maanden koud water uit de kraan naar het huisje komt, is het tijdens het stookseizoen ijskoud, met een temperatuur die niet hoger is dan +5 overS. Baden, afwassen en wassen onmogelijk zonder water te verwarmen.
Het water verzameld in de toilettank komt via de wanden in contact met de huisatmosfeer en neemt wat warmte op. Wat gebeurt er met het water dat wordt verwarmd door verbranding, niet met gratis brandstof en besteed aan huishoudelijke behoeften? Het wordt afgevoerd naar het riool.
Tweecircuitketel met indirecte verwarmingsketel, zowel gebruikt voor het verwarmen van de warmtedrager als voor het toevoeren van warm water aan het daarvoor gebouwde circuit
Overweeg een voorbeeld. Een gezin van drie, veronderstel dat het 17 m consumeert3 water maandelijks. 1000 kg / m3 - de dichtheid van water en 4.183 kJ / kg ·overC is zijn soortelijke warmte.
De gemiddelde temperatuur van verwarmingswater bedoeld voor huishoudelijke behoeften, laat het +40 zijn overS. Dienovereenkomstig is het verschil van de gemiddelde temperatuur tussen het koude water dat het huis binnenkomt (+5 overC) en verwarmd in een ketel (+30 overC) het blijkt 25 overS.
Voor de berekening van het warmteverlies van rioolwater beschouwen we:
17 · 1000 · 25 · 4.183 = 1777775 kJ,
Waar: 17 - het maandelijkse volume van het waterverbruik; 1000 is de dichtheid van water; 25 - temperatuurverschil tussen koud en verwarmd water; 4.183 - specifieke warmtecapaciteit van water;
Om kilojoules om te zetten naar helderdere kilowatturen:
1777775: 3600 = 493,82 kWh
Dus, voor de periode van zeven maanden van het stookseizoen, de thermische energie in de hoeveelheid van:
493,82 · 7 = 3456,74 kW · h
Het verbruik van thermische energie voor het verwarmen van water voor hygiënische behoeften is klein in vergelijking met warmteverlies door muren en ventilatie. Maar dit ook, energiekosten, het laden van de verwarmingsketel of ketel en het veroorzaken van brandstofverbruik.
Berekening van het vermogen van de verwarmingsketel
De ketel in het verwarmingssysteem is ontworpen om het warmteverlies van het gebouw te compenseren. En ook, in het geval van tweekringsysteem of bij apparatuur van een ketel met een ketel van indirecte verwarming, voor waterverwarming voor hygiënische behoeften.
Na het berekenen van de dagelijkse warmteverliezen en de stroom van warm water "naar de riolering", is het mogelijk om nauwkeurig de vereiste ketelcapaciteit voor een huisje van een bepaald gebied en de kenmerken van de insluitende structuren te bepalen.
Eencircuitketel produceert alleen de verwarmingsmediumverwarming voor het verwarmingssysteem
Om het vermogen van de verwarmingsketel te bepalen, is het noodzakelijk om de kosten van warmte-energie thuis door de gevelwanden te berekenen en de atmosfeer van de wisselende lucht in het interieur te verwarmen.
Vereiste gegevens over warmteverlies in kilowattuur per dag - in het geval van een voorwaardelijk huis, als voorbeeld berekend, is:
271.512 + 45.76 = 317.272 kWh,
Waar: 271.512 - dagelijkse warmteverliezen door buitenmuren; 45.76 - dagelijkse warmteverliezen voor het verwarmen van de toevoerlucht.
Dienovereenkomstig zal de vereiste verwarmingscapaciteit van de ketel zijn:
317.272: 24 (uren) = 13,22 kW
Een dergelijke ketel staat echter onder een constant hoge belasting, waardoor de levensduur wordt verkort. En in vooral ijzige dagen zal de berekende ketelcapaciteit niet voldoende zijn, omdat bij een hoog temperatuurverschil tussen de ruimte en straatatmosfeer het warmteverlies van het gebouw sterk zal toenemen.
daarom kies een ketel gemiddelde berekening van de kosten van warmte-energie is niet de moeite waard - het kan niet omgaan met strenge vorst.
Het zou redelijk zijn om het benodigde vermogen van de ketelapparatuur met 20% te verhogen:
13,22 · 0,2 + 13,22 = 15,86 kW
Voor het berekenen van het benodigde vermogen van het tweede circuit van de ketel, het verwarmen van water voor het afwassen, baden, enz. het is noodzakelijk het maandelijkse warmteverbruik van "riool" warmteverliezen te delen door het aantal dagen in een maand en door 24 uur:
493,82: 30: 24 = 0,68 kW
Volgens de berekeningen is het optimale ketelvermogen voor een voorbeeldcabine 15,86 kW voor het verwarmingscircuit en 0,68 kW voor het verwarmingscircuit.
De keuze van radiatoren
traditioneel, verwarming radiator vermogen Het wordt aanbevolen om te kiezen op basis van het gedeelte van de verwarmde ruimte en met 15-20% overschatting van de stroombehoeften, voor het geval dat.
Overweeg bijvoorbeeld hoe correct de methode om een radiator te selecteren "10 m2 oppervlakte - 1,2 kW" is.
Het thermisch vermogen van radiatoren hangt af van de verbindingsmethode, waarmee bij de berekening van het verwarmingssysteem rekening moet worden gehouden
Uitgangssituatie: hoekkamer op het eerste niveau van een huis met twee verdiepingen IZHS; buitenmuur van keramische stenen met twee rijen metselwerk; kamerbreedte 3 m, lengte 4 m, plafondhoogte 3 m.
In een vereenvoudigde selectieregeling wordt voorgesteld om de oppervlakte van de kamer te berekenen, waarbij we rekening houden met:
3 (breedte) · 4 (lengte) = 12 m2
ie het benodigde vermogen van de verwarmingsradiator met een toeslag van 20% is 14,4 kW. En nu berekenen we de vermogensparameters van de verwarmingsradiator op basis van het warmteverlies van de kamer.
In feite beïnvloedt het oppervlak van de kamer het verlies aan warmte-energie minder dan het oppervlak van de muren, en gaat het uit van een zijde naar de buitenkant van het gebouw (gevel).
Daarom zullen we precies het gebied van "straatmuren" in de kamer beschouwen:
3 (breedte) · 3 (hoogte) + 4 (lengte) · 3 (hoogte) = 21 m2
Als we het wandengebied kennen dat warmte "naar de straat" doorgeeft, berekenen we het warmteverlies wanneer het verschil tussen kamer- en buitentemperatuur 30 isover (in het huis +18 overC, buiten -12 overC), en onmiddellijk in kilowatt-uur:
0,91 · 21 · 30: 1000 = 0,57 kW,
Waar: 0.91 - warmteoverdrachtsweerstand m2 kamerwanden, aan de straatkant; 21 - het gebied van "straatmuren"; 30 - temperatuurverschil binnen en buiten het huis; 1000 is het aantal watt in kilowatt.
Volgens bouwnormen bevinden verwarmingsapparaten zich op plaatsen met maximaal warmteverlies. Radiatoren worden bijvoorbeeld geïnstalleerd onder raamopeningen, warmtepistolen - boven de ingang van het huis. In de hoekkamers worden de batterijen geïnstalleerd op lege wanden die zijn blootgesteld aan de maximale blootstelling aan wind.
Het blijkt dat om warmteverliezen te compenseren door de gevelwanden van deze structuur, op 30over het temperatuurverschil in huis en op straat is voldoende verwarmingscapaciteit van 0,57 kW · h. Verhoog het benodigde vermogen met 20, zelfs met 30% - we krijgen 0,74 kWh.
De werkelijke energiebehoefte van verwarming kan dus aanzienlijk lager zijn dan de handelsregeling van "1,2 kW per vierkante meter vloeroppervlak".
Bovendien zal de juiste berekening van het vereiste vermogen van verwarmingsradiatoren het volume verlagen verwarmingsmedium in het verwarmingssysteem, wat de belasting op de ketel en brandstofkosten zal verminderen.
Conclusies en nuttige video over het onderwerp
Waar de warmte het huis verlaat - de antwoorden worden geleverd door een visuele video:
De video beschrijft de procedure voor het berekenen van het warmteverlies thuis door insluitende structuren. Als u het warmteverlies kent, kunt u nauwkeurig het vermogen van het verwarmingssysteem berekenen:
Gedetailleerde video over de principes van selectie van vermogenskarakteristieken van de verwarmingsketel, zie hieronder:
Warmteopwekking stijgt jaarlijks in prijs - stijgende brandstofprijzen. En de hitte is constant niet genoeg. Het is onmogelijk om onverschillig te omgaan met het energieverbruik van het huisje - het is volledig onrendabel.
Aan de ene kant is elk nieuw stookseizoen duurder en duurder voor een huiseigenaar. Aan de andere kant, weatherization van de muren, de stichting en het dak van een landhuis kost goed geld. Hoe minder warmte het gebouw verlaat, hoe goedkoper het is om het te verwarmen..
Behoud van warmte in de gebouwen van het huis - de hoofdtaak van het verwarmingssysteem in de wintermaanden. De keuze van de kracht van de verwarmingsketel hangt af van de staat van het huis en de kwaliteit van de isolatie van zijn omhullende structuren. Het principe van "kilowatt per 10 vierkanten van het gebied" werkt in het huisje van de gemiddelde toestand van de gevels, dakbedekking en kelder.
Heeft u zelf het verwarmingssysteem voor uw huis berekend? Of zag de inconsistentie van de berekeningen in het artikel? Deel uw praktische ervaring of de hoeveelheid theoretische kennis, laat een opmerking achter in het blok onder dit artikel.
