Vykurovanie súkromného domu je nevyhnutným prvkom komfortného bývania. Súhlasíte s tým, že k usporiadaniu vykurovacieho komplexu je potrebné pristupovať opatrne, pretože chyby sú drahé. Ale nikdy ste neurobili takéto výpočty a neviete ako ich správne vykonávať?
Pomôžeme vám - v našom článku sa budeme podrobne zaoberať tým, ako sa vykonáva výpočet vykurovacieho systému súkromného domu s cieľom efektívne kompenzovať tepelné straty v zimných mesiacoch.
Uveďte konkrétne príklady, pridajte materiálne fotografie a užitočné video tipy, ako aj aktuálne tabuľky s indikátormi a koeficientmi potrebnými pre výpočty.
Obsah článku:
-
Tepelné straty súkromného domu
- Výpočet tepelných strát cez steny
- Účtovanie účinkov vetrania súkromného domu
- Energetické náklady na prípravu TÚV
- Výpočet výkonu vykurovacieho kotla
- Výber radiátorov
- Závery a užitočné video na túto tému
Tepelné straty súkromného domu
Budova stráca teplo v dôsledku rozdielu teploty vzduchu vo vnútri a mimo domu. Tepelné straty sú vyššie, tým významnejšia je oblasť uzavretých konštrukcií budovy (okná, strecha, steny, suterén).
tiež tepelné straty s materiálmi uzatváracích konštrukcií a ich veľkostí. Napríklad tepelná strata tenkých stien je viac ako hrubá.
Galéria obrázkov
fotografie z
Hlavným účelom výpočtu vykurovania je kompetentná voľba vykurovacej jednotky, ktorá môže kompenzovať tepelné straty počas chladného obdobia roka.
Na výber potrebného energetického zariadenia sa cez plášť budovy akumulujú tepelné straty.
Výpočty zohľadňujú únik tepla cez voľne montované krídla okien a krídla dverí, ako aj energiu potrebnú na ohrev privádzaného vzduchu.
Pre miestnosti s organizovaným mechanickým vetraním, kde sa vykonáva miešanie hmoty čerstvého vzduchu zvonku, sa zohľadňuje potreba spotreby energie na jej vykurovanie.
Ak sa plánuje použitie dvojokruhového kotla ako hlavnej jednotky vykurovania a ohrevu vody pre TÚV, pri výpočtoch sa zohľadňuje energia potrebná na túto úlohu.
Kompetentne vykonané výpočty nevyhnutne zohľadňujú druh paliva a jeho energetickú účinnosť.
Všetky výpočty sú upravené s ohľadom na spôsob usporiadania vykurovacích okruhov, so skrytou inštaláciou systému, je potrebné zvážiť vykurovanie stavebných konštrukcií.
Pri výpočte pre otvorenú vykurovaciu schému, ktorá komunikuje priamo s atmosférou cez otvorenú expanznú nádrž, sa pri chladení chladiva nevyhnutne zohľadňujú energetické straty.
Vykurovanie rodinného domu s dvoma jednotkami
Možnosť vykurovania v zrube
Nasávanie vzduchu a únik tepla cez okná a dvere
Systém vetrania s prívodom čerstvého vzduchu
Schéma zariadenia na prívod teplej vody a vykurovanie
Výber kotla podľa druhu paliva
Možnosti umiestnenia vykurovacích okruhov
Možnosť externého kúrenia
efektívna vykurovanie pre súkromný dom je potrebné brať do úvahy materiály použité pri stavbe muriva.
Napríklad pri rovnakej hrúbke steny z dreva a tehál sa teplo vykonáva s rôznou intenzitou - tepelné straty cez drevené konštrukcie pomalšie. Niektoré materiály prenášajú teplo lepšie (kov, tehla, betón), iné horšie (drevo, minerálna vlna, polystyrénová pena).
Atmosféra vnútri obytného domu je nepriamo spojená s vonkajším ovzduším. Steny, okná a dverné otvory, strecha a základ v zime prenášajú teplo z domu von, dodávajúc chlad. Predstavujú 70-90% z celkových tepelných strát chaty.
Steny, strecha, okná a dvere nechávajú teplo v zime. Zobrazovač jasne preukáže únik tepla
K trvalému úniku tepelnej energie počas vykurovacej sezóny dochádza aj prostredníctvom vetrania a kanalizácie.
Pri výpočte tepelnej straty individuálnej bytovej výstavby sa tieto údaje zvyčajne neberú do úvahy. Ale zahrnutie tepelných strát cez kanalizáciu a vetracie systémy do všeobecného výpočtu tepla domu je tým správnym riešením.
Správne usporiadaný tepelnoizolačný systém môže výrazne znížiť únik tepla prechádzajúceho cez stavebné konštrukcie, dverné / okenné otvory
Nie je možné vypočítať autonómny vykurovací okruh vidieckeho domu bez vyhodnotenia tepelných strát jeho uzatváracích konštrukcií. Presnejšie povedané, nebude to fungovať určiť výkon vykurovacieho kotla, dostatočné na vykurovanie chaty v najviac divokých mrazov.
Analýza skutočnej spotreby tepelnej energie cez steny vám umožní porovnať náklady na vybavenie kotla a palivo s nákladmi na izoláciu uzatváracích konštrukcií.
Koniec koncov, energeticky úspornejší dom, t. čím menej tepla stráca v zimných mesiacoch, tým nižšie sú náklady na nákup paliva.
Pre správny výpočet vykurovacieho systému bude potrebné tepelná vodivosť spoločné stavebné materiály.
Tabuľka hodnôt tepelnej vodivosti rôznych stavebných materiálov, najčastejšie používaných pri stavbe
Výpočet tepelných strát cez steny
Pomocou príkladu dvojpodlažnej chaty vypočítame tepelné straty cez jej stenové konštrukcie.
súvislosti:
- štvorcový „box“ s prednými stenami širokými 12 m a výškou 7 m;
- v stenách 16 otvorov, plocha každých 2,5 m2;
- materiál prednej steny - keramická tvárnica;
- hrúbka steny - 2 tehly.
Ďalej sa vypočíta skupina ukazovateľov, z ktorých sa tvorí celková hodnota tepelných strát cez steny.
Indikátor tepelného odporu
Na zistenie indexu odporu tepla pre stenu fasády je potrebné rozdeliť hrúbku materiálu steny koeficientom tepelnej vodivosti.
Pre rad stavebných materiálov sú údaje o tepelnej vodivosti uvedené na obrázkoch vyššie a nižšie.
Pre presné výpočty je potrebný koeficient tepelnej vodivosti tepelne izolačných materiálov používaných v stavebníctve.
Naša konvenčná stena je postavená z keramickej tehly, koeficient tepelnej vodivosti - 0,56 W / m ·oS. Jeho hrúbka, berúc do úvahy položenie na TsPR, je 0,51 m. Rozdelením hrúbky steny koeficientom tepelnej vodivosti tehly získame odpor proti prestupu tepla steny:
0,51: 0,56 = 0,91 W / m2 × oC
Výsledok rozdelenia je zaokrúhlený na dve desatinné miesta, nie je potrebné presnejšie údaje o odolnosti voči prestupu tepla.
Vonkajšia stena
Keďže bola ako príklad zvolená štvorcová budova, plocha jej stien je určená vynásobením šírky výškou jednej steny, potom počtom vonkajších stien:
12,74 = 336 m2
Poznáme oblasť fasádnych stien. Ale čo otváranie okien a dverí, ktoré zaberajú spolu 40 m2 (2,5 · 16 = 40 m)2a) Predná stena, musíte ich vziať do úvahy?
Ako správne vypočítať nezávislé kúrenie v drevenom dome okrem tepelného odporu okenných a dverných konštrukcií.
Koeficient tepelnej vodivosti tepelne izolačných materiálov používaných na izoláciu nosných stien
Ak potrebujete vypočítať tepelné straty veľkej budovy alebo teplého domu (energeticky úsporné) - áno, pri výpočte budú zohľadnené koeficienty prestupu tepla okenných rámov a vstupných dverí.
Pri nízkopodlažných budovách IZHS, vyrobených z tradičných materiálov, je však možné zanedbávať otvory dverí a okien. tj Neodoberajte ich z celkovej plochy fasádnych stien.
Celkové tepelné straty stien
Zisťujeme tepelné straty steny z jedného štvorcového metra pri rozdiele jeden a dva stupne vo vnútri a mimo domu.
Na tento účel rozdeľujeme jednotku odporom steny na prenos tepla vypočítaným skôr:
1: 0,91 = 1,09 W / m2·oC
Znalosť tepelných strát z metrov štvorcových obvodov vonkajších stien umožňuje určiť tepelné straty pri určitých teplotách na ulici.
Napríklad, ak je teplota v chate +20 oC a na ulici -17 oC, teplotný rozdiel bude 20 + 17 = 37 oS. V tejto situácii bude celková tepelná strata stien nášho podmienečného domova:
0,91 · 336 · 37 = 11313 W,
Kde: 0.91 - odpor prenosu tepla na štvorcový meter steny; 336 - plocha predných stien; 37 - teplotný rozdiel medzi izbovou a vonkajšou atmosférou.
Koeficient tepelnej vodivosti tepelne izolačných materiálov používaných na izoláciu podláh / stien, pre suché podlahy a stierky
Prepočítame získanú hodnotu tepelných strát v kilowatthodinách, ktoré sú vhodnejšie pre vnímanie a následné výpočty výkonu vykurovacieho systému.
Tepelné straty stien v kilowatthodinách
Najskôr zistite, koľko tepelnej energie prechádza cez steny za jednu hodinu pri teplotnom rozdiele 37 ° C oS.
Pripomíname, že výpočet sa vykonáva pre dom s konštrukčnými charakteristikami, ktoré sú podmienene vybrané pre demonštračné a demonštračné výpočty:
11313 · 1: 1000 = 11,313 kW · h,
Kde: 11313 je hodnota tepelných strát získaná skôr; 1 hodina; 1000 je počet wattov na kilowatt.
Koeficient tepelnej vodivosti stavebných materiálov používaných na izoláciu stien a stropov
Na výpočet tepelných strát za deň sa výsledná hodnota tepelných strát za hodinu vynásobí 24 hodinami:
11,313 · 24 = 271,512 kW · h
Pre prehľadnosť zistíme tepelné straty pre celú vykurovaciu sezónu:
7,30 · 271,512 = 57017,52 kW · h,
Kde: 7 - počet mesiacov vykurovacej sezóny; 30 - počet dní v mesiaci; 271,512 - denné tepelné straty stien.
Vypočítané tepelné straty z domu s vyššie uvedenými charakteristikami obvodového plášťa budovy budú teda za sedem mesiacov vykurovacej sezóny 57017,52 kWh.
Účtovanie účinkov vetrania súkromného domu
Výpočet tepelných strát vetra počas vykurovacej sezóny ako príklad bude vykonaný pre podmienečnú chalupu štvorcového tvaru so stenou 12 metrov širokou a 7 metrov vysokou.
Okrem nábytku a vnútorných stien bude vnútorný objem atmosféry v tejto budove:
12,12 · 7 = 1008 m3
Pri teplote vzduchu +20 oC (norma vo vykurovacej sezóne) jeho hustota je 1,2047 kg / m3a špecifické teplo 1,005 kJ / (kg ·)oC).
Vypočítajte hmotnosť atmosféry v dome:
1008, 1,2047 = 1214,34 kg,
Kde: 1008 - objem domácej atmosféry; 1.2047 - hustota vzduchu pri t +20 oC.
Tabuľka s hodnotou koeficientu tepelnej vodivosti materiálov, ktoré môžu byť potrebné pri vykonávaní presných výpočtov
Predpokladajme päťnásobnú zmenu objemu vzduchu v priestoroch domu. Všimnite si, že presné dopytu čerstvý vzduch závisí od počtu nájomcov chaty.
S priemerným teplotným rozdielom medzi domom a ulicou počas vykurovacieho obdobia, rovným 27 oC (20 oS domovom, -7 oZ vonkajšej atmosféry na deň na vykurovanie privádzaný studený vzduch potrebuje tepelnú energiu:
5,27 · 1214,34 · 1,005 = 164755,58 kJ,
Kde: 5 - počet zmien vzduchu v priestoroch; 27 - teplotný rozdiel medzi atmosférou miestnosti a ulice; 1214,34 - hustota vzduchu pri t +20 oC; 1,005 - špecifické teplo vzduchu.
Preložíme kilojouly do kilowatthodín, vydelením hodnoty počtom kilojoulov na kilowatthodinu (3600):
164755,58: 3600 = 45,76 kWh
Po zistení nákladov na tepelnú energiu na vykurovanie vzduchu v dome, keď je päťkrát nahradený vetraním čerstvého vzduchu, je možné vypočítať tepelné straty vzduchu počas sedemmesačnej vykurovacej sezóny:
7,30 · 45,76 = 9609,6 kW · h,
Kde: 7 - počet "vyhrievaných" mesiacov; 30 je priemerný počet dní v mesiaci; 45,76 - denné náklady na tepelnú energiu na vykurovanie privádzaného vzduchu.
Ventilačné (infiltračné) náklady na energiu sú nevyhnutné, pretože obnova vzduchu v miestnostiach chaty je životne dôležitá.
Vykurovacie potreby vymeniteľnej vzduchovej atmosféry v dome je potrebné vypočítať, zhrnúť so stratami tepla cez stenové konštrukcie a zohľadniť pri výbere vykurovacieho kotla. Je tu aj iný typ tepelnej energie, druhá - tepelná strata kanalizácie.
Energetické náklady na prípravu TÚV
Ak sa počas teplých mesiacov z kohútika do chaty dostane studená voda, potom počas vykurovacej sezóny je studená, s teplotou nie vyššou ako +5. oS. Kúpanie, umývanie riadu a umývanie nie je možné bez ohrevu vody.
Voda zozbieraná v toaletnej nádrži prechádza cez steny s domácou atmosférou, pričom sa zahrieva. Čo sa stane s vodou ohrievanou spaľovaním bez paliva a vynaloženým na domáce potreby? Je odvádzaný do kanalizácie.
Dvojokruhový kotol s nepriamym vykurovacím kotlom, ktorý sa používa na vykurovanie ohrievača tepla a na prívod teplej vody do okruhu, ktorý je pre ňu vybudovaný
Zoberme si príklad. Rodina troch, predpokladajme, že spotrebuje 17 m3 vody mesačne. 1000 kg / m3 - hustota vody a 4,183 kJ / kg ·oC je jeho špecifické teplo.
Priemerná teplota vykurovacej vody určenej pre domáce potreby, musí byť +40 oS. Preto je rozdiel priemernej teploty medzi studenou vodou vstupujúcou do domu (+5 oC) a zahrieva sa v kotle (+30 ° C) oC) ukáže sa 25 oS.
Pre výpočet strát tepelných strát považujeme:
17, 1000, 25, 4.183 = 1777775 kJ,
Kde: 17 - mesačný objem spotreby vody; 1000 je hustota vody; 25 - teplotný rozdiel medzi studenou a teplou vodou; 4.183 - špecifická tepelná kapacita vody;
Prevod kilojoulov na jasnejšie kilowatthodiny:
1777775: 3600 = 493,82 kWh
Teda pre sedemmesačné obdobie vykurovacej sezóny, tepelná energia vo výške:
493,82 · 7 = 3456,74 kW · h
Spotreba tepelnej energie na vykurovanie vody pre hygienické potreby je malá v porovnaní so stratami tepla cez steny a vetranie. Ale aj to, náklady na energiu, nakladanie vykurovacieho kotla alebo kotla a spôsobuje spotrebu paliva.
Výpočet výkonu vykurovacieho kotla
Kotol vo vykurovacom systéme je navrhnutý tak, aby kompenzoval tepelné straty budovy. A tiež v prípade duálny systém alebo na zariadení kotla s kotlom na nepriame vykurovanie, na ohrev vody pre hygienické potreby.
Po vypočítaní denných tepelných strát a prietoku teplej vody „do kanalizačného systému“ je možné presne určiť požadovaný výkon kotla pre chalupu určitej oblasti a charakteristiky uzavretých stavieb.
Jednosmerný kotol produkuje pre vykurovacie zariadenie iba vykurovacie médium
Na určenie výkonu vykurovacieho kotla je potrebné vypočítať náklady na tepelnú energiu doma cez steny fasády a ohriať atmosféru striedavého vzduchu v interiéri.
Požadované údaje o tepelných stratách v kilowatthodinách za deň - v prípade podmienečného domu, vypočítané ako príklad:
271,512 + 45,76 = 317,272 kWh,
Kde: 271,512 - denné tepelné straty vonkajších stien; 45.76 - denné tepelné straty na vykurovanie privádzaného vzduchu.
V súlade s tým bude požadovaný vykurovací výkon kotla:
317,272: 24 (hodiny) = 13,22 kW
Takýto kotol však bude mať stále vysoké zaťaženie, čím sa zníži jeho životnosť. A najmä v mrazivých dňoch nebude stačiť vypočítaná kapacita kotla, pretože pri vysokom teplotnom rozdiele medzi atmosférou v miestnosti a uličnej atmosfére sa tepelná strata budovy prudko zvýši.
teda zvoľte kotol v priemere výpočet nákladov na tepelnú energiu nestojí za to - nemôže vyrovnať s ťažkými mrazmi.
Bolo by rozumné zvýšiť požadovaný výkon kotlového zariadenia o 20%:
13,22 · 0,2 + 13,22 = 15,86 kW
Pre výpočet potrebného výkonu druhého okruhu kotla, vykurovacej vody na umývanie riadu, kúpania atď. mesačnú spotrebu tepla „kanalizačných“ tepelných strát je potrebné rozdeliť podľa počtu dní v mesiaci a podľa 24 dní doba:
493,82: 30: 24 = 0,68 kW
Podľa výsledkov výpočtov je optimálny výkon kotla pre príklad chaty 15,86 kW pre vykurovací okruh a 0,68 kW pre vykurovací okruh.
Výber radiátorov
tradične, výkon vykurovacieho telesa Odporúča sa, aby ste si vybrali oblasť vykurovanej miestnosti, a to v prípade 15-20% nadhodnotenia spotreby energie.
Napríklad zvážte, ako opraviť spôsob výberu chladiča "10 m2 plochy - 1,2 kW".
Tepelný výkon vykurovacích telies závisí od spôsobu ich pripojenia, čo je potrebné zohľadniť pri výpočte vykurovacieho systému
Základná línia: rohová izba na prvej úrovni dvojpodlažného domu IZHS; vonkajšia stena z dvojradových murovaných keramických tehál; šírka miestnosti 3 m, dĺžka 4 m, výška stropu 3 m.
V rámci zjednodušeného systému výberu sa navrhuje vypočítať plochu miestnosti.
3 (šírka) · 4 (dĺžka) = 12 m2
tj potrebný výkon vykurovacieho telesa s 20% príplatkom je 14,4 kW. A teraz vypočítame výkonové parametre vykurovacieho telesa na základe tepelných strát miestnosti.
V skutočnosti, plocha miestnosti ovplyvňuje stratu tepelnej energie menšiu ako je plocha jej stien, chodiac z jednej strany von z budovy (fasáda).
Preto zvážime presne oblasť "uličných" stien v miestnosti:
3 (šírka) · 3 (výška) + 4 (dĺžka) · 3 (výška) = 21 m2
Ak poznáme oblasť stien, ktoré prenášajú teplo "na ulicu", vypočítame tepelné straty, keď je rozdiel medzi teplotou miestnosti a vonkajšou teplotou 30 ° C.o (v dome +18 oC, mimo -12 oC) a okamžite v kilowatthodinách:
0,91 · 21 · 30: 1000 = 0,57 kW,
Kde: 0.91 - odolnosť proti prestupu tepla m2 steny miestnosti smerom k ulici; 21 - oblasť „uličných“ stien; 30 - teplotný rozdiel vo vnútri a mimo domu; 1000 je počet wattov v kilowattoch.
Podľa stavebných noriem sú vykurovacie zariadenia umiestnené v miestach s maximálnymi tepelnými stratami. Napríklad, radiátory sú inštalované pod oknami, ohrievače - cez vchod do domu. V rohových izbách sú batérie inštalované na prázdnych stenách vystavených maximálnemu vystaveniu vetrom.
Ukazuje sa, že kompenzovať tepelné straty cez steny fasády tejto konštrukcie, na 30 ° Co teplotný rozdiel v dome a na ulici je dostatočný vykurovací výkon 0,57 kW · h. Zvýšte požadovaný výkon o 20, dokonca o 30% - dostávame 0,74 kWh.
Skutočné energetické potreby vykurovania tak môžu byť výrazne nižšie ako obchodná schéma „1,2 kW na meter štvorcový podlahovej plochy“.
Správny výpočet požadovaného výkonu vykurovacích telies navyše zníži objem vykurovacie médium vo vykurovacom systéme, čo zníži zaťaženie kotla a náklady na palivo.
Závery a užitočné video na túto tému
Kde teplo opustí dom - odpovede sú poskytnuté vizuálnym videom:
Video opisuje postup výpočtu tepelných strát doma cez uzatváracie konštrukcie. S vedomím tepelných strát môžete presne vypočítať výkon vykurovacieho systému:
Podrobné video o princípoch výberu výkonových charakteristík vykurovacieho kotla, pozri nižšie:
Výroba tepla sa každoročne zvyšuje - rastúce ceny palív. A teplo nie je stále dosť. Je nemožné zaobchádzať bez ohľadu na spotrebu energie chaty - je to úplne nerentabilné.
Na jednej strane je každá nová vykurovacia sezóna pre majiteľa domu drahšia a drahšia. Na druhej strane, poveternostné zmeny stien, základ a strecha vidieckeho domu stoja dobré peniaze. Čím menej tepla opustí budovu, tým lacnejšie ho bude vykurovať..
Udržiavanie tepla v priestoroch domu - hlavnou úlohou vykurovacieho systému v zimných mesiacoch. Voľba výkonu vykurovacieho kotla závisí od stavu domu a kvality izolácie jeho uzatváracích konštrukcií. Princíp "kilowatt na 10 štvorcov plochy" pracuje v chate priemerný stav fasády, zastrešenie a suteréne.
Vypočítali ste nezávisle vykurovací systém pre váš domov? Alebo si všimol nekonzistentnosť výpočtov uvedených v článku? Podeľte sa o svoje praktické skúsenosti alebo množstvo teoretických vedomostí a zanechajte v tomto článku poznámku.
