| ! | Kérés, megjegyzésekben kommenteket, kiegészítéseket írni. | ! |
A ház elveszíti a hőt a burkoló szerkezetek (falak, ablakok, tető, alapozás), a szellőzés és a csatornázás révén. A fő hőveszteség a zárószerkezeteken megy keresztül - az összes hőveszteség 60–90% -a.
Az otthoni hőveszteség kiszámítására legalább a megfelelő kazán kiválasztásához szükség van. Becsülheti azt is, hogy mennyi pénzt költenek fűtésre a tervezett házban. Itt van egy példa egy gázkazán és egy elektromos kazán számítására. Az is lehetséges, hogy a számításoknak köszönhetően elemezzük a szigetelés pénzügyi hatékonyságát, azaz megérteni, hogy a szigetelés telepítésének költsége megtérül-e az üzemanyag-fogyasztással a szigetelés élettartama alatt.
Hőveszteség a zárószerkezeteken keresztül
Mondok egy példát egy kétszintes ház külső falainak számítására.
| 1) Kiszámoljuk a fal hőátadásának ellenállását, elosztva az anyag vastagságát annak hővezető együtthatójával. Például, ha a fal 0,5 m vastag meleg kerámiából épül, amelynek hővezető együtthatója 0,16 W / (m × ° C), akkor a 0,5-et elosztjuk 0,16-tal: 0,5 m / 0,16 W / (m × ° C) = 3,125 m2 × ° C / W Az építőanyagok hővezető együtthatói itt találhatók. |
| 2) Kiszámoljuk a külső falak teljes területét. A négyzet alakú ház egyszerűsített példája: (10 m széles x 7 m magas x 4 oldal) - (16 ablak x 2,5 m2) = 280 m2 - 40 m2 = 240 m2 |
| 3) Megosztjuk az egységet a hőátadással szembeni ellenállással, ezáltal hőveszteséget kapunk a fal egy négyzetméterétől egy fokos hőmérséklet-különbséggel. 1 / 3,125 m2 × ° C / W = 0,32 W / m2 × ° C |
| 4) Kiszámoljuk a falak hőveszteségét. Megszorozzuk a fal egy négyzetméterének hőveszteségét a falak területével, valamint a házon belüli és a külső hőmérséklet-különbséggel. Például, ha a belseje + 25 ° C, a külső pedig –15 ° C, akkor a különbség 40 ° C. 0,32 W / m2 × ° C × 240 m2 × 40 ° C = 3072 W Ez a szám a falak hővesztesége. A hőveszteséget wattban mérik, azaz ez a hőveszteség. |
| 5) Kilowattórában sokkal kényelmesebb megérteni a hőveszteség jelentését. 1 óra alatt a hőenergia 40 ° C hőmérséklet-különbséggel megy keresztül a falakon: 3072 W × 1 óra = 3,072 kW × h Az energiát 24 órán belül fogyasztják: 3072 W × 24 óra = 73,728 kW × h |
Világos, hogy a fűtési időszakban az időjárás más, azaz a hőmérséklet-különbség folyamatosan változik. Ezért a teljes fűtési időszak hőveszteségének kiszámításához a 4. lépésben meg kell szorozni a fűtési periódus összes napjának átlagos hőmérséklet-különbségével.
Például a fűtési időszak 7 hónapjában az átlagos hőmérséklet-különbség a helyiségben és a szabadban 28 fok volt, ami a falakon keresztüli hőveszteséget jelenti ebben a 7 hónapban kilowattórában:
0,32 W / m2 × ° C × 240 m2 × 28 ° C × 7 hónap × 30 nap × 24 h = 10838016 W × h = 10838 kW × h
A szám elég "kézzelfogható". Például, ha a fűtés elektromos volt, akkor kiszámíthatja, hogy mennyi pénzt költenének a fűtésre, megszorozva a kapott számot a kWh költségével. Kiszámíthatja, hogy mennyi pénzt költöttek gázzal történő fűtésre, ha kiszámítja a gázkazán kWh energia költségét. Ehhez ismernie kell a gáz költségét, a gáz égési hőjét és a kazán hatékonyságát.
Egyébként az utolsó számításban az átlagos hőmérséklet-különbség, a hónapok és napok száma (de nem órák, hagyjuk az órát) helyett lehetőség volt a fűtési periódus fok-napjának használatára - GSOP, néhány a GSOP-ról itt található információ. Megtalálhatja Oroszország különböző városainak már kiszámított GSOP-ját, és megszorozhatja a hőveszteséget egy négyzetméterről a fal területével, ezekkel a GSOP-val és 24 órával, miután hőveszteséget kapott kW * h-ban.
A falakhoz hasonlóan ki kell számolni az ablakok, bejárati ajtók, tetők, alapok hőveszteségének értékét. Ezután mindent összeadva megkapja a hőveszteség értékét az összes zárószerkezeten keresztül.Ablakoknál egyébként nem lesz szükség a vastagság és a hővezetési tényezők megismerésére, általában már van egy kész ellenállás a gyártó által kiszámított üvegegység hőátadásával szemben. A padló számára (födémalap esetén) a hőmérséklet-különbség nem lesz túl nagy, a ház alatti talaj nem olyan hideg, mint a külső levegő.
Csak a komplexumról - számítás sajátos jellemzők szerint
A hőveszteség kiszámítása könnyen valódi fejfájássá válhat. A gyakorlatban a mutatók az épület sajátos jellemzői alapján számíthatók. A legfontosabb az, hogy ne feledjük, hogy a számítás nem a terület, hanem az épület térfogata alapján történik. Figyelembe kell venni a célját és az emeletek számát is. A hőt az épület burkolatán keresztül távolítják el a házból.
A „kapuk”, amelyeken keresztül a meleg levegő elhagyja az épületet, ablakok, ajtók, falak, padlók és tetők. Ezenkívül a delta hőmérsékletek - a házon belüli és kívüli levegő hőmérséklete közötti különbség - hatással vannak. Nem engedheti meg a terület éghajlati viszonyait. A hő nagy része a szellőzőrendszeren keresztül bocsátódik ki. A paradoxon az, hogy a számítások során sok kezdő házépítő elfelejtette figyelembe venni ezt a paramétert, és olyan számokat kap, amelyek messze vannak az objektivitástól.
Hőveszteség szellőzés révén
A házban rendelkezésre álló levegő hozzávetőleges mennyisége (nem veszem figyelembe a belső falak és bútorok mennyiségét):
10 m х 10 m х 7 m = 700 m3
A légsűrűség + 20 ° C hőmérsékleten 1,2047 kg / m3. A levegő fajlagos hőteljesítménye 1,005 kJ / (kg × ° C). Légtömeg a házban:
700 m3 × 1,2047 kg / m3 = 843,29 kg
Tegyük fel, hogy a házban az összes levegő naponta ötször változik (ez hozzávetőleges szám). A teljes belső fűtési időszakban a belső és a külső hőmérséklet átlagosan 28 ° C közötti különbséggel naponta átlagosan hőenergiát fordítanak a bejövő hideg levegő fűtésére:
5 × 28 ° C × 843,29 kg × 1,005 kJ / (kg × ° C) = 118 650 503 kJ
118,650,903 kJ = 32,96 kWh (1 kWh = 3600 kJ)
Azok. a fűtési szezonban ötszörös légcserével a ház szellőzéssel átlagosan napi 32,96 kWh hőenergiát veszít. A fűtési időszak 7 hónapja során az energiaveszteség:
7 x 30 x 32,96 kWh = 6921,6 kWh
Hogyan lehet a legjobban csökkenteni az otthoni hőveszteséget?
Általános szabály, hogy a professzionális hőképalkotás és az eredmények feldolgozása után jelentést készítenek, amely részletesen leírja a feltárt hiányosságokat és ajánlásokat ad, amelyek megvalósítása biztosítja a hőveszteség maximális csökkentését vagy azok teljes megszüntetését.
A gyakorlati tapasztalatok azt mutatják a hőveszteség csökkenését a következő intézkedések megtételével lehet elérni:
- Szigetelje az alapot, a falakat és a tetőt. Egy további hőszigetelő gát létrehozása hatékony módszer a helyiségek hőmérsékleti viszonyainak javítására.
- Telepítsen modern többkamrás dupla üvegezésű ablakokat, vagy cserélje ki a régi ablakokba a tömítéseket és szerelvényeket.
- Rendezze el a "meleg padló" rendszert, amely a helyiségben használt hely hatékony fűtését biztosítja.
- Helyezzen a fűtőtest mögé fóliát, amely visszaveri és irányítja a hőt a helyiségbe.
- A falakon lévő hézagokat és repedéseket tömítse poliuretán alapú tömítőanyaggal.
Ha nem lehetséges a teljes szigetelés, akkor érdemes egyszerű, minimális költségekkel járó módszereket alkalmazni a varratok és repedések lezárására, valamint az ablakok és ajtók szoros zárva tartására, nem egy órán belül, hanem 10-szer többször szellőztetve. -15 perc ...
Hőveszteség a csatornán keresztül
A fűtési szezonban a házba belépő víz meglehetősen hideg, például + 7 ° C-os átlagos hőmérséklettel rendelkezik. Vízmelegítésre van szükség, ha a lakók mosogatnak és fürdenek. Ezenkívül a WC-tartályban lévő környezeti levegő vize részben felmelegszik. A víz által befogadott hőt a lefolyóba öblítik.
Tegyük fel, hogy egy házban egy család havonta 15 m3 vizet fogyaszt.A víz fajlagos hőteljesítménye 4,183 kJ / (kg × ° C). A víz sűrűsége 1000 kg / m3. Tegyük fel, hogy a házba bejutó vizet átlagosan + 30 ° C-ra melegítik, azaz. hőmérséklet-különbség 23 ° C
Ennek megfelelően havonta a csatornán keresztüli hőveszteség:
1000 kg / m3 × 15 m3 × 23 ° C × 4,183 kJ / (kg × ° C) = 1443135 kJ
1443135 kJ = 400,87 kWh
A fűtési időszak 7 hónapja alatt a lakók a csatornába öntenek:
7 × 400,87 kWh = 2806,09 kWh
A fűtőtestek választása
Hagyományosan ajánlott a fűtőtest teljesítményét a fűtött helyiség területe szerint választani, és 15-20% -kal túlbecsülni az energiaigényt, minden esetre.
Egy példa segítségével vizsgáljuk meg, mennyire helyes a "10 m2 terület - 1,2 kW" radiátor kiválasztásának módszere.
A radiátorok hőteljesítménye kapcsolódásuk módjától függ, amelyet a fűtési rendszer kiszámításakor figyelembe kell venni
Kezdeti adatok: egy sarokszoba egy kétszintes IZHS ház első szintjén; a külső fal kétsoros kerámiatéglából készül; a szoba szélessége 3 m, a hossza 4 m, a mennyezet magassága 3 m.
Egy egyszerűsített kiválasztási séma szerint javasoljuk a szoba területének kiszámítását, figyelembe vesszük:
3 (szélesség) 4 (hossz) = 12 m2
Azok. a fűtőtest 20% -os felárral előírt teljesítménye 14,4 kW. És most számítsuk ki a fűtőtest teljesítmény paramétereit a helyiség hővesztesége alapján.
Valójában a helyiség területe kevésbé befolyásolja a hőenergia-veszteséget, mint a falak területe, egyik oldala az épület (homlokzat) külseje felé néz.
Ezért figyelembe vesszük a szoba "utcai" falainak területét:
3 (szélesség) 3 (magasság) + 4 (hossz) 3 (magasság) = 21 m2
Ismerve azoknak a falaknak a területét, amelyek hőt továbbítanak "az utcára", kiszámítjuk a hőveszteséget a szoba és a kültéri hőmérséklet különbsége között 30 ° (a házban +18 ° C, kívül -12 ° C) és azonnal kilowattórában:
0,91 21 30: 1000 = 0,57 kW,
Ahol: 0,91 - a szoba falainak utcára néző hőátadási ellenállása m2 21 - az "utcai" falak területe; 30 - hőmérséklet-különbség a házon belül és kívül; 1000 a wattok száma kilowattban.
Az építési szabványok szerint a fűtőberendezések a legnagyobb hőveszteségű helyeken vannak elhelyezve. Például radiátorokat helyeznek el az ablaknyílások, a hőlégfúvók alatt - a ház bejárata felett. A sarokszobákban az elemeket üres falakra helyezik, amelyek a szél maximális hatásának vannak kitéve.
Kiderült, hogy az ilyen kialakítású homlokzati falakon keresztüli hőveszteségek kompenzálásához a házban és az utcán 30 ° -os hőmérséklet-különbség esetén elegendő a 0,57 kWh teljesítményű fűtés. Növeljük a szükséges teljesítményt 20-kal, akár 30% -kal - 0,74 kWh-t kapunk.
Így a tényleges fűtési teljesítményigény lényegesen alacsonyabb lehet, mint az alapterület-kereskedelem 1,2 kW / négyzetméter.
Sőt, a fűtőtestek szükséges kapacitásának helyes kiszámítása csökkenti a fűtési rendszer hűtőfolyadékának térfogatát, ami csökkenti a kazán terhelését és az üzemanyag költségeit.
Hőmérés légfűtéshez
Az épület hőveszteségének kiszámításakor fontos figyelembe venni a fűtési rendszer által a szellőztető levegő fűtéséhez felhasznált hőenergia mennyiségét. Ennek az energiának a részesedése eléri a teljes veszteség 30% -át, ezért elfogadhatatlan annak figyelmen kívül hagyása. Kiszámíthatja az otthoni szellőztetési hőveszteséget a levegő hőkapacitása alapján a fizika tanfolyam népszerű képletével:
Qair = cm (tв - tн). Benne:
- Qair - a fűtési rendszer által a befújt levegő fűtésére felhasznált hő, W;
- tв és tн - ugyanaz, mint az első képletben, ° С;
- m a házba kívülről belépő levegő tömegárama, kg;
- c a légkeverék hőkapacitása, egyenlő 0,28 W / (kg ° C).
Itt minden érték ismert, kivéve a helyiségek szellőzéséhez szükséges levegő tömegáramát. Annak érdekében, hogy ne bonyolítsa feladatát, egyet kell értenie azzal a feltétellel, hogy a levegő környezete óránként egyszer megújul az egész házban.Ezután a térfogati levegő áramlása könnyen kiszámítható az összes helyiség térfogatának összeadásával, majd a sűrűség révén tömeggé kell átalakítani. Mivel a légkeverék sűrűsége a hőmérséklettől függően változik, a táblázatból megfelelő értéket kell vennie:
| A levegő keverékének hőmérséklete, ºС | — 25 | — 20 | — 15 | — 10 | — 5 | 0 | + 5 | + 10 |
| Sűrűség, kg / m3 | 1,422 | 1,394 | 1,367 | 1,341 | 1,316 | 1,290 | 1,269 | 1,247 |
Példa. Ki kell számolni az épület szellőztetési hőveszteségét, amely óránként 500 m³-t kap, -25 ° C-os hőmérsékleten, belül + 20 ° C-ot tartanak fenn. Először meghatározzuk a tömegáramot:
m = 500 x 1,422 = 711 kg / h
Egy ilyen légtömeg 45 ° C-os melegítéséhez ilyen mennyiségű hőre lesz szükség:
Qair = 0,28 x 711 x 45 = 8957 W, ami megközelítőleg 9 kW.
A számítások végén a külső kerítéseken keresztüli hőveszteségek eredményeit összegzik a szellőztetés hőveszteségeivel, ami megadja az épület fűtési rendszerének teljes hőterhelését.
A bemutatott számítási módszerek egyszerűsíthetők, ha a képleteket táblázatok formájában adjuk be az Excel programba, ez jelentősen felgyorsítja a számítást.
Alapképletek
A többé-kevésbé pontos eredmény eléréséhez az összes szabálynak megfelelő számításokat kell végrehajtani, egy egyszerűsített módszer (100 W hő / 1 m2 terület) itt nem fog működni. Az épület teljes hővesztesége a hideg évszakban 2 részből áll:
- hőveszteség a zárószerkezeteken keresztül;
- a szellőztető levegő melegítésére használt energiaveszteség.
A szabadtéri kerítéseken keresztüli hőenergia-felhasználás kiszámításának alapképlete a következő:
Q = 1 / R x (tv - tn) x S x (1+ ∑β). Itt:
- Q az egy típusú szerkezet W által elveszített hőmennyiség;
- R - az építőanyag hőellenállása, m² ° С / W;
- S a külső kerítés területe, m²;
- tv - belső levegő hőmérséklete, ° С;
- tн - a legalacsonyabb környezeti hőmérséklet, ° С;
- β - további hőveszteség, az épület tájolásától függően.
Az épület falainak vagy tetőjének hőállóságát az anyag tulajdonságai és az építmény vastagsága alapján határozzák meg. Ehhez az R = δ / λ képletet alkalmazzuk, ahol:
- λ - a falanyag hővezető képességének referenciaértéke, W / (m ° C);
- δ az anyag rétegének vastagsága, m.
Ha a fal 2 anyagból készül (például ásványgyapot szigetelésű téglából), akkor mindegyikre kiszámítják a hőellenállást, és az eredményeket összesítik. A külső hőmérsékletet a szabályozási dokumentumok és a személyes megfigyelések alapján választják meg, a belső hőmérsékletet szükség szerint választják meg. A további hőveszteségek a normák által meghatározott együtthatók:
- Amikor a tető falát vagy részét északra, északkeletre vagy északnyugatra fordítjuk, akkor β = 0,1.
- Ha a szerkezet délkeletre vagy nyugatra néz, β = 0,05.
- β = 0, ha a külső korlát délre vagy délnyugatra néz.
