Izračun ogrevalnega sistema v zasebni hiši: koraki v shemi za izračun

Ogrevanje zasebne hiše je nujen element udobnega stanovanja. Strinjam se, da je treba skrbno urediti ureditev ogrevalnega kompleksa, ker napake so drage. Toda nikoli niste naredili takšnih izračunov in ne veste, kako jih pravilno izvajati?

Pomagali vam bomo - v našem članku bomo podrobno preučili, kako se opravi izračun ogrevalnega sistema v zasebni hiši, da bi učinkovito nadomestili toplotne izgube v zimskih mesecih.

Podajmo konkretne primere, dodamo materialne fotografije in uporabne video nasvete, pa tudi posodobljene tabele s kazalniki in koeficienti, ki so potrebni za izračune.

Vsebina članka:

  • Toplotna izguba zasebne hiše
    • Izračun izgube toplote skozi stene
    • Obračunavanje učinkov prezračevanja zasebne hiše
    • Stroški energije za pripravo tople vode
  • Izračun moči ogrevalnega kotla
  • Izbira radiatorjev
  • Zaključki in koristen videoposnetek o tej temi

Toplotna izguba zasebne hiše

Stavba izgublja toploto zaradi razlike v temperaturi zraka znotraj in zunaj hiše. Izguba toplote je višja, večja je površina zaprtih objektov (okna, streha, stene, klet).

Tudi toplotne izgube povezane z materiali zaprtih konstrukcij in njihovimi velikostmi. Na primer, toplotne izgube tankih sten so več kot debele.

Galerija slik

Fotografija iz

Ogrevalni sistem zasebne hiše z dvema enotama

Glavni namen izračuna ogrevanja je ustrezna izbira ogrevalne enote, ki lahko kompenzira toplotne izgube v hladnem obdobju leta.

Možnost ogrevanja v hiši

Za izbiro potrebne energetske opreme se toplotne izgube naberejo skozi ovoj stavbe.

Dovod zraka in uhajanje toplote skozi okna in vrata

Pri izračunih se upošteva uhajanje toplote skozi ohlapna okna in vratna krila ter energija, ki je potrebna za ogrevanje vhodnega zraka.

Prezračevalni sistem z dovodom svežega zraka

Za prostore z organiziranim mehanskim prezračevanjem, ki izvajajo mešanje svežega zraka od zunaj, se upošteva potreba po porabi energije za ogrevanje.

Shema naprave za oskrbo s toplo vodo in ogrevanje

Če je za glavno enoto ogrevanja in ogrevanja vode za sistem STV predvidena uporaba dvokrožnega kotla, se pri izračunih upošteva energija, potrebna za to nalogo.

Izbira kotla po vrsti goriva

Kompetentno izvedeni izračuni nujno upoštevajo vrsto goriva in njegovo energetsko učinkovitost.

Možnosti polaganja ogrevalnih krogov

Vsi izračuni se prilagajajo glede na način ureditve ogrevalnih krogov, s skrito namestitvijo sistema pa je treba upoštevati ogrevanje gradbenih konstrukcij.

Možnost zunanjega ogrevanja

Pri izračunu za odprto ogrevalno shemo, ki neposredno komunicira z atmosfero skozi odprto ekspanzijsko posodo, se pri hlajenju hladilne tekočine nujno upoštevajo izgube energije.

Ogrevalni sistem zasebne hiše z dvema enotama

Ogrevalni sistem zasebne hiše z dvema enotama

Možnost ogrevanja v hiši

Možnost ogrevanja v hiši

Dovod zraka in uhajanje toplote skozi okna in vrata

Dovod zraka in uhajanje toplote skozi okna in vrata

Prezračevalni sistem z dovodom svežega zraka

Prezračevalni sistem z dovodom svežega zraka

Shema naprave za oskrbo s toplo vodo in ogrevanje

Shema naprave za oskrbo s toplo vodo in ogrevanje

Izbira kotla po vrsti goriva

Izbira kotla po vrsti goriva

Možnosti polaganja ogrevalnih krogov

Možnosti polaganja ogrevalnih krogov

Možnost zunanjega ogrevanja

Možnost zunanjega ogrevanja

Učinkovito izračun ogrevanja za zasebno hišo je treba upoštevati materiale, ki se uporabljajo pri gradnji zidov.

Na primer, z enako debelino stene iz lesa in opeke se toplota izvaja z drugačno intenzivnostjo - toplotne izgube skozi lesene konstrukcije gredo počasneje. Nekateri materiali bolje prenašajo toploto (kovina, opeka, beton), drugi pa slabši (les, mineralna volna, polistirenska pena).

Atmosfera znotraj stanovanjskega objekta je posredno povezana z zunanjim zračnim okoljem. Stene, okna in odprtine vrat, streha in temelj v zimskem času prenašajo toploto iz hiše na zunaj, namesto tega pa oskrbujejo hladno. Ti predstavljajo 70-90% skupne toplotne izgube koče.

Izguba toplote za izračun ogrevalnega sistema v zasebni hiši

Stene, streha, okna in vrata pozimi prepuščajo toploto. Naprava bo jasno pokazala uhajanje toplote

Stalno uhajanje toplotne energije v ogrevalni sezoni poteka tudi prek prezračevanja in kanalizacije.

Pri izračunu toplotne izgube posamezne stanovanjske gradnje se ti podatki običajno ne upoštevajo. Toda vključitev izgube toplote skozi kanalizacijske in prezračevalne sisteme v splošnem toplotnem izračunu hiše je prava rešitev.

Hiša z izgubo toplote

Pravilno razporejen sistem toplotne izolacije lahko bistveno zmanjša uhajanje toplote skozi zgradbe, odprtine za vrata in okna

Avtonomnega ogrevalnega kroga enodružinske hiše ni mogoče izračunati brez ocene toplotne izgube njenih zaprtih struktur. Natančneje, ne bo delovalo določite moč ogrevalnega kotla, dovolj za ogrevanje kočo v najbolj ostrih zmrzali.

Analiza dejanske porabe toplotne energije skozi stene vam bo omogočila primerjavo stroškov kotlovske opreme in goriva s stroški izolacije zaprtih konstrukcij.

Navsezadnje je bolj energetsko učinkovita hiša, tj. manj toplote izgublja v zimskih mesecih, nižji so stroški nakupa goriva.

Za pravilen izračun ogrevalnega sistema bo potrebno toplotna prevodnost skupni gradbeni materiali.

Toplotna prevodnost strukturnih materialov

Tabela vrednosti toplotne prevodnosti različnih gradbenih materialov, ki se najpogosteje uporabljajo pri postavitvi

Izračun izgube toplote skozi stene

Na primeru pogojne dvonadstropne hiše izračunamo toplotne izgube skozi njene zidne konstrukcije.

Osnovna raven:

  • kvadratna „škatla“ s sprednjimi stenami 12 m široka in 7 m visoka;
  • v stenah 16 odprtin, površina vsakega 2,5 m2;
  • Material sprednje stene - masivna keramika iz opeke;
  • debelina stene - 2 opeka.

Nato izračunamo skupino kazalnikov, od katerih se oblikuje skupna vrednost izgub toplote skozi stene.

Indikator toplotne odpornosti

Da bi ugotovili indeks toplotne odpornosti fasadne stene, je potrebno debelino stenskega materiala razdeliti s koeficientom toplotne prevodnosti.

Za številne gradbene materiale so podatki o toplotni prevodnosti predstavljeni na slikah zgoraj in spodaj.

Koeficient toplotne prevodnosti izolacije

Za natančne izračune je potreben koeficient toplotne prevodnosti toplotnoizolacijskih materialov, uporabljenih v gradbeništvu.

Naša konvencionalna stena je izdelana iz keramične opeke, koeficient toplotne prevodnosti - 0,56 W / m ·približnoC. Njegova debelina, ob upoštevanju polaganja na TsPR, je 0,51 m. Z delitvijo debeline stene s koeficientom toplotne prevodnosti opeke dobimo odpornost na prenos toplote stene:

0,51: 0,56 = 0,91 W / m2 × oS

Rezultat delitve se zaokroži na dve decimalni mesti, ni potrebe po natančnejših podatkih o odpornosti na prenos toplote.

Območje zunanjih sten

Ker je bila za primer izbrana kvadratna stavba, se površina njenih zidov določi s pomnožitvijo širine z višino ene stene, nato s številom zunanjih sten:

12,7 × 4 = 336 m2

Torej poznamo področje fasadnih zidov. Kaj pa odprtine oken in vrat, ki skupaj zasedajo 40 m2 (2,5 · 16 = 40 m)2a) sprednja stena, ali jih morate upoštevati?

Dejansko, kako pravilno izračunati samostojno ogrevanje v leseni hiši razen toplotne upornosti okenskih in vratnih konstrukcij.

Kako izračunati izgubo toplote skozi stene

Koeficient toplotne prevodnosti toplotnoizolacijskih materialov, ki se uporabljajo za izolacijo nosilnih zidov

Če želite izračunati toplotne izgube velike zgradbe ali tople hiše (energetsko učinkovita) - da, upoštevajte koeficiente prenosa toplote okenskih okvirjev in vhodnih vrat pri izračunu, je pravilna.

Vendar pa je za nizko rast stavbe IZHS zgrajena iz tradicionalnih materialov, vrata in okenske odprtine je mogoče zanemariti. Tj ne odvzamete njihove površine iz celotne površine fasadnih zidov.

Celotna toplotna izguba stene

Ugotavljamo toplotne izgube stene iz njenega kvadratnega metra pri razliki ene in dveh stopinj znotraj in zunaj hiše.

V ta namen enoto razdelimo na odpornost stene na prehod toplote, izračunano prej:

1: 0,91 = 1,09 W / m2·približnoS

Če poznamo toplotne izgube s kvadratnega metra oboda zunanjih zidov, lahko določimo toplotne izgube pri določenih temperaturah ulic.

Na primer, če je temperatura v koči +20 približnoC, in na ulici -17 približnoC, temperaturna razlika bo 20 + 17 = 37 približnoC. V tem primeru bo skupna toplotna izguba sten našega domačega naselja:

0,91 · 336 · 37 = 11313 W,

Kjer: 0,91 - odpornost na prenos toplote na kvadratni meter stene; 336 - območje sprednjih sten; 37 - temperaturna razlika med prostorom in zunanjim ozračjem.

Toplotnoizolacijski materiali - toplotna prevodnost

Koeficient toplotne prevodnosti toplotnoizolacijskih materialov, ki se uporabljajo za talno / stensko izolacijo, za suhe talne in izravnalne stene

Preračunamo pridobljeno vrednost toplotnih izgub v kilovatnih urah, ki so primernejše za zaznavanje in naknadne izračune moči ogrevalnega sistema.

Toplotna izguba stene v kilovatnih urah

Najprej ugotovite, koliko toplote gre skozi stene v eni uri pri temperaturni razliki 37 približnoC.

Opozarjamo vas, da se izračun izvede za hišo s konstrukcijskimi značilnostmi, ki so pogojno izbrane za predstavitvene in demonstracijske izračune:

11313 · 1: 1000 = 11,313 kW · h,

Kjer: 11313 je vrednost toplotnih izgub, pridobljena prej; 1 uro; 1000 je število vatov na kilovat.

Toplotna prevodnost gradbenih materialov in toplotna izolacija

Koeficient toplotne prevodnosti gradbenih materialov, ki se uporabljajo za izolacijo sten in stropov

Za izračun toplotne izgube na dan se dobljena vrednost toplotne izgube na uro pomnoži s 24 urami:

11,313 · 24 = 271,512 kW · h

Zaradi jasnosti ugotovimo toplotne izgube za celotno ogrevalno sezono:

7 · 30 · 271,512 = 57017,52 kW · h,

Kjer: 7 - število mesecev v ogrevalni sezoni; 30 - število dni v mesecu; 271,512 - dnevna toplotna izguba sten.

Izračunane toplotne izgube iz hiše z zgoraj izbranimi značilnostmi ovoja stavbe bodo tako znašale 57017,52 kWh za sedem mesecev ogrevalne sezone.

Obračunavanje učinkov prezračevanja zasebne hiše

Izračun prezračevalnih toplotnih izgub v ogrevalni sezoni kot primer bo izveden za pogojno hišo kvadratne oblike, stena široka 12 metrov in visoka 7 metrov.

Z izjemo pohištva in notranjih sten bo notranji prostor v tej stavbi:

12 · 12 · 7 = 1008 m3

Pri temperaturi zraka +20 približnoC (norma v kurilni sezoni) njena gostota je 1,2047 kg / m3in specifična toplota 1,005 kJ / (kg ·približnoC)

Izračunajte maso atmosfere v hiši:

1008 · 1,2047 = 1214,34 kg,

Kje: 1008 - obseg domačega vzdušja; 1.2047 - gostota zraka pri t +20 približnoC.

Tabela toplotne prevodnosti sorodnih materialov

Tabela z vrednostjo koeficienta toplotne prevodnosti materialov, ki so lahko potrebni pri izvedbi natančnih izračunov

Predpostavimo petkratno spremembo količine zraka v prostorih hiše. Upoštevajte, da točno ponudbo svež zrak je odvisen od števila najemnikov koče.

S povprečno temperaturno razliko med hišo in ulico v ogrevalni sezoni, ki je enaka 27 približnoC (20. \ T približnoZ domom, -7 približnoIz zunanje atmosfere) za dan za ogrevanje vhodnega hladnega zraka potrebujemo toplotno energijo:

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

Kjer: 5 - število sprememb zraka v prostorih; 27 - temperaturna razlika med sobno in ulično atmosfero; 1214.34 - gostota zraka pri t +20 približnoC; 1,005 - specifična toplota zraka.

Prevedemo kilojoule v kilovatne ure, tako da vrednost delimo s številom kilojoulov na kilovatno uro (3600):

164755,58: 3600 = 45,76 kWh

Po ugotovitvi, da je strošek toplotne energije za ogrevanje zraka v hiši, ko jo petkrat zamenjamo s prezračevanjem svežega zraka, možno izračunati »zračne« toplotne izgube v sedemmesečni ogrevalni sezoni:

7 · 30 · 45,76 = 9609,6 kW · h,

Kjer: 7 - število "ogrevanih" mesecev; 30 je povprečno število dni v mesecu; 45.76 - dnevni stroški toplotne energije za ogrevanje dovodnega zraka.

Stroški energije za prezračevanje (infiltracija) so neizogibni, saj je obnova zraka v prostorih koče bistvena.

Potrebno je izračunati ogrevalne potrebe zamenljivega zračnega ozračja v hiši, povzeti s toplotnimi izgubami skozi zidne konstrukcije in upoštevati pri izbiri ogrevalnega kotla. Obstaja druga vrsta toplotne energije, slednja - toplotna izguba v kanalizaciji.

Stroški energije za pripravo tople vode

Če v toplih mesecih hladna voda prihaja iz pipe v kočo, je v času kurilne sezone ledeno mrzla, s temperaturo, ki ni višja od +5 približnoC. Kopanje, pranje posode in pranje nemogoče brez ogrevalne vode.

Voda, zbrana v straniščni rezervoarji, je povezana s stenami z domačo atmosfero. Kaj se zgodi z vodo, ki se segreva s kurjenjem brez goriva in porabi za domače potrebe? Odvaja se v kanalizacijo.

Kotel z bojlerjem

Dvojni kotel z indirektnim ogrevalnim kotlom, ki se uporablja za ogrevanje nosilca toplote in za oskrbo tople vode z vgrajenim tokokrogom

Razmislite o zgledu. Tričlanska družina naj bi porabila 17 m3 vode mesečno. 1000 kg / m3 - gostota vode in 4.183 kJ / kg.približnoC je specifična toplota.

Povprečna temperatura ogrevalne vode za domače potrebe naj bo +40 približnoC. V skladu s tem je razlika med povprečno temperaturo med hladno vodo, ki vstopa v hišo (+5 približnoC) in segrejemo v kotlu (+30 približnoC) izkaže se 25 približnoC.

Pri izračunu toplotne izgube odplak upoštevamo:

17 · 1000 · 25 · 4,183 = 1777775 kJ,

Kjer: 17 - mesečni obseg porabe vode; 1000 je gostota vode; 25 - temperaturna razlika med hladno in ogrevano vodo; 4.183 - specifična toplotna moč vode;

Za pretvorbo kilojoulov v jasnejše kilovatne ure:

1777775: 3600 = 493,82 kWh

Tako je za sedemmesečno obdobje ogrevalne sezone toplotna energija v višini:

493,82 · 7 = 3456,74 kW · h

Poraba toplotne energije za ogrevanje vode za higienske potrebe je majhna v primerjavi z izgubo toplote skozi stene in prezračevanje. Toda to je tudi strošek energije, nakladanje ogrevalnega kotla ali kotla in povzročanje porabe goriva.

Izračun moči ogrevalnega kotla

Kotel v ogrevalnem sistemu je zasnovan tako, da kompenzira toplotne izgube zgradbe. In tudi, v primeru dvojno vezje ali pri opremi kotla s kotlom za indirektno ogrevanje, za ogrevanje vode za higienske potrebe.

Po izračunu dnevnih toplotnih izgub in pretoka tople vode »v kanalizacijski sistem« je možno natančno določiti potrebno zmogljivost kotla za kočo določenega območja in značilnosti zaprtih struktur.

Ogrevalni kotel

Enocevni kotel proizvaja samo ogrevalni medij za ogrevanje

Za določitev moči ogrevalnega kotla je potrebno izračunati stroške toplotne energije doma skozi fasadne stene in ogrevati izmenično zračno atmosfero v notranjosti.

Zahtevani podatki o izgubi toplote v kilovatnih urah na dan - v primeru pogojne hiše, izračunane kot primer, je:

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

Kjer: 271,512 - dnevne toplotne izgube zaradi zunanjih sten; 45.76 - dnevne toplotne izgube za ogrevanje dovodnega zraka.

V skladu s tem bo zahtevana ogrevalna zmogljivost kotla:

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

Vendar pa bo tak kotel pod nenehno visoko obremenitvijo, kar zmanjšuje njeno življenjsko dobo. V pretežno zmrznjenih dneh izračunana zmogljivost kotla ne bo zadostovala, saj se bo z visoko temperaturno razliko med prostorom in uličnimi atmosferami toplotna izguba stavbe močno povečala.

Zato izberite kotel v povprečju izračun stroškov toplotne energije ni vredno - se ne more spopasti s hudimi zmrzali.

Smotrno bi bilo povečati zahtevano moč kotlovske opreme za 20%:

13,22 · 0,2 + 13,22 = 15,86 kW

Za izračun potrebne moči drugega tokokroga kotla, ogrevalne vode za pomivanje posode, kopanja itd. mesečno porabo toplote „kanalizacijske“ toplotne izgube je treba razdeliti na število dni v mesecu in na 24 ur:

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

Po rezultatih izračunov je optimalna moč kotla za primer koče 15,86 kW za ogrevalni krog in 0,68 kW za ogrevalni krog.

Izbira radiatorjev

Tradicionalno moč radiatorja ogrevanja Priporočljivo je, da izberete po območju ogrevane sobe, in s 15-20% precenitev moči potreb, za vsak slučaj.

Na primer, razmislite, kako pravilna je metoda izbire radiatorja "10 m2 površine - 1,2 kW".

Načini za povezavo radiatorjev

Toplotna moč radiatorjev je odvisna od načina njihove priključitve, ki jo je treba upoštevati pri izračunu ogrevalnega sistema

Izhodišče: vogalna soba na prvi stopnji dvonadstropne hiše IZHS; zunanja stena dvovrstnih zidarskih keramičnih opek; širina prostora 3 m, dolžina 4 m, višina stropa 3 m.

V okviru poenostavljene izbirne sheme se predlaga, da se izračuna površina prostora, upoštevajoč:

3 (širina) · 4 (dolžina) = 12 m2

Tj potrebna moč ogrevalnega radiatorja z 20% doplačilom znaša 14,4 kW. Zdaj izračunamo parametre moči radiatorja za ogrevanje na podlagi izgube toplote v prostoru.

Dejstvo je, da površina prostora vpliva na izgubo toplotne energije, ki je manjša od površine njenih zidov, ki sega iz ene strani v zunanjo stran objekta (fasada).

Zato bomo natančno upoštevali območje "uličnih" zidov v sobi:

3 (širina) · 3 (višina) + 4 (dolžina) · 3 (višina) = 21 m2

Če poznamo površino sten, ki prenašajo toploto "na ulico", izračunamo toplotne izgube, ko je razlika med sobno in zunanjo temperaturo 30približno (v hiši +18 približnoC, zunaj -12 približnoC) in takoj v kilovatnih urah:

0,91 · 21 · 30: ​​1000 = 0,57 kW,

Kje: 0,91 - odpornost na prenos toplote m2 stene sobe, obrnjena proti ulici; 21 - območje "uličnih" zidov; 30 - temperaturna razlika znotraj in zunaj hiše; 1000 je število vatov v kilovatih.

Namestitev radiatorjev

Glede na gradbene standarde se ogrevalne naprave nahajajo na mestih z največjo toplotno izgubo. Na primer, radiatorji so nameščeni pod okni odprtine, toplote pištole - nad vhodom v hišo. V vogalnih prostorih so baterije nameščene na prazne stene, izpostavljene največji izpostavljenosti vetru.

Izkazalo se je, da za nadomestitev toplotnih izgub skozi fasadne stene te strukture, pri 30približno temperaturna razlika v hiši in na ulici je dovolj moči 0,57 kW · h. Povečajte zahtevano moč za 20, celo za 30% - dobimo 0,74 kWh.

Tako je lahko dejanska poraba energije za ogrevanje bistveno nižja od trgovalne sheme »1,2 kW na kvadratni meter talne površine«.

Poleg tega bo pravilen izračun potrebne moči radiatorjev za ogrevanje zmanjšal prostornino ogrevalni medij v ogrevalnem sistemu, kar bo zmanjšalo obremenitev kotla in stroške goriva.

Zaključki in koristen videoposnetek o tej temi

Kjer vročina zapusti hišo - odgovore daje vizualni video:

Video opisuje postopek za izračun toplotne izgube doma prek zaprtih struktur. Če poznate izgubo toplote, lahko natančno izračunate moč ogrevalnega sistema:

Podrobnejši videoposnetek o načelih izbire močnostnih značilnosti ogrevalnega kotla, glej spodaj:

Proizvodnja toplote letno zvišuje cene - naraščajoče cene goriva. In vročina ni vedno dovolj. Nemogoče je ravnati ravnodušno s porabo energije koče - to je popolnoma nedonosno.

Po eni strani je vsaka nova sezona ogrevanja dražja in dražja za lastnika. Po drugi strani pa weatherizacija zidov, temeljev in strehe podeželske hiše stane dober denar. Vendar, manj toplote zapusti stavbo, ceneje jo bo segrevalo..

Ohranjanje toplote v prostorih hiše - glavna naloga ogrevalnega sistema v zimskih mesecih. Izbira moči ogrevalnega kotla je odvisna od stanja hiše in kakovosti izolacije ograjenega objekta. Načelo "kilovat na 10 kvadratov območja" deluje v koči povprečnega stanja fasad, strehe in temelja.

Ali ste samostojno izračunali ogrevalni sistem za vaš dom? Ali ste opazili neskladnost izračunov, podanih v članku? Delite svoje praktične izkušnje ali količino teoretičnega znanja in pustite komentar v bloku v skladu s tem členom.

Konstrukcija ogrevalnega sistema: naprava na podeželju

Konstrukcija ogrevalnega sistema: naprava na podeželjuOblikovanje In Izračuni

Če gradite podeželsko hišo ali se resno ukvarjate z popravljanjem obstoječe, poskrbite, da bo prostor ogrevan v hladnem obdobju v fazi načrtovanja. Pravilno načrtovanje ogrevalnih sistemov v zaseb...

Preberi Več
Rekuperacija toplote v prezračevalnih sistemih: načelo delovanja + sheme

Rekuperacija toplote v prezračevalnih sistemih: načelo delovanja + shemeOblikovanje In Izračuni

V procesu prezračevanja se iz prostora ne uporablja samo izpušni zrak, temveč tudi del toplotne energije. Pozimi to vodi do povečanja računov za energijo. Zmanjšanje nepotrebnih stroškov, ne da bi...

Preberi Več
Vrste prezračevalnih sistemov: možnosti in razlike v napravi

Vrste prezračevalnih sistemov: možnosti in razlike v napraviOblikovanje In Izračuni

Prisotnost prezračevalnega sistema je potrebna za zagotovitev izmenjave zraka v zgradbi z odstranitvijo odvečne vlage, toplote in škodljivih snovi. Njena prisotnost je eden glavnih pogojev za podp...

Preberi Več