Расчёт теплопотерь дома: формулы для вычисления потери тепла в помещении

Содержание

Основные факторы теплопотерь

Чтобы точно рассчитать теплопотери дома, нужно знать, что на них влияет. С учетом факторов потерь домовладелец сможет максимально точно определить желаемую стоимость. Выделяют два основных показателя, от которых зависит величина теплопотерь:

  1. Потери тепла через забор дома. Сюда входит учет потерь через стены, пол, потолок, окна и двери.
  2. Расход энергии на нагрев воздуха при вентиляции. Рассчитаны затраты на открытие окон, дверей и вентиляционных каналов.

В этом видео вы увидите удобную программу для расчета теплопотерь и мощности котла:

Помимо основных значений, на конечный результат влияют:

  • точное геодезическое положение дома;
  • климатические условия местности;
  • материалы, из которых построено здание.

Чтобы точно рассчитать теплопотери здания, заранее находятся таблицы с необходимыми данными и формулы для расчета базовой величины.

Дифференцированные схемы расчёта

Самый простой способ определить количество тепла, рассеиваемого в здании, — это сложить значения теплового потока через конструкции, из которых состоит здание. Этот прием полностью учитывает различие в структуре различных материалов, а также специфику теплового потока через них и в узлах опоры одного этажа на другой. Такой дихотомический подход значительно упрощает задачу, поскольку разные конструкции защитной оболочки могут значительно отличаться по конструкции систем тепловой защиты. Соответственно, в отдельном исследовании легче определить количество теплопотерь, потому что для этого существуют различные методы расчета:

  • Для стен тепловые потери количественно равны общей площади, умноженной на соотношение между разностью температур и тепловым сопротивлением. В этом случае необходимо учитывать ориентацию стен относительно сторон света, учитывать их обогрев днем, а также вентиляцию строительных конструкций.
  • Для этажей техника такая же, но учитывается наличие чердачного помещения и режимы его работы. Кроме того, температура окружающей среды принята за более высокое значение 3-5 ° C, расчетная влажность также увеличена на 5-10%.
  • Потери тепла через пол рассчитываются зонально, с описанием поясов по периметру здания. Это связано с тем, что температура земли под полом ближе к центру здания выше, чем у фундаментной части.
  • Пропуск тепла через остекление определяется данными паспорта окон, также необходимо учитывать тип шпунта окон к стенам и глубину откосов.

Q = S (ΔT / Rt)

где это находится:

  • Q — тепловые потери, Вт;
  • S — площадь стен, м2;
  • ΔT — разница температур внутри и снаружи помещения, ° С;
  • Rt — сопротивление теплопередаче, м2 ° С / Вт.

Базовые формулы

Основная счетная цифра состоит из двух компонентов. Чтобы рассчитать теплопотери дома, нужно рассчитать каждый из них, а затем сложить результаты. Потери тепла через барьеры рассчитываются по следующей формуле: Q = 1 / R * (tv — tн) * S * (1 + ∑β).

Как рассчитать теплопотери в доме
Теплопотери в доме рассчитываются по формуле

Вот что означают основные переменные уравнения:

  • определяемая величина представляет собой потерю тепловой энергии, рассчитанную в Вт;
  • R — устойчивость строительного материала к температуре окружающей среды (м2 * С / Вт);
  • tв — внутренняя температура — ее среднее значение рассчитывается в градусах Цельсия;
  • tн — температура наружного воздуха, берется самый низкий показатель, измеряется в градусах;
  • S — площадь забора рассчитывается от внешних размеров в квадратных метрах;
  • β — дальнейшие тепловые потери из-за ориентации здания на земле.

Имея формулу, приступают к расчету. Для этого необходимо иметь справочные таблицы со следующими показателями:

  • низкие температуры по регионам;
  • коэффициенты дополнительных теплопотерь за счет расположения здания на земле;
  • значения теплопроводности строительных материалов;
  • личные наблюдения или специальные таблицы со средними температурами в помещениях здания.

Чтобы рассчитать термическое сопротивление всех заборов по отдельности, разделите толщину слоя материала, из которого сделан забор, на значение его теплопроводности из таблицы. Если существует несколько уровней, значение рассчитывается отдельно для каждого уровня, а затем складывается. Полученное значение заменяется в базовой формуле.

С какой целью определяют объем потерь тепла в жилом доме

Расчет объема тепловых потерь необходим для создания систем отопления и вентиляции определенной мощности в новостройках. В многоквартирном жилом доме энергоаудит выявит избыточные тепловые потери, которые станут основанием для его проверки.

Расчет мощности системы отопления основан на теплопотери всего здания. Теплоотдача радиаторов определяется с учетом теплопотерь помещения, где планируется установка. Расчеты производятся в самое холодное время года, при минимальных метеорологических температурах.

Перед началом строительства жилого дома расчет возможных тепловых потерь позволяет выбрать характер и качество строительных материалов, исходя из их характеристик и климатических условий. При таком подходе расход тепла не увеличится и конструкция будет быстрее нагреваться.

Как рассчитать теплопотери загородного дома


К сожалению, потеря тепла в доме — процесс неизбежный. Чтобы его минимизировать, существует формула расчета теплопотерь, с помощью которой можно подумать о мощности будущей системы отопления здания. Эта формула учитывает коэффициент теплопередачи, площадь стены, сопротивление теплопередаче и коэффициент понижения. Перед тем, как рассчитать теплопотери в доме, ознакомьтесь с приведенными ниже таблицами.

Чтобы в новом доме всегда было тепло, можно заранее рассчитать теплопотери здания во всех его помещениях. Специальные формулы учитывают «потерю» тепла через потолки и стены. С их помощью можно узнать мощность будущей системы отопления, которая могла бы полностью компенсировать эти потери и дать желаемые 20 ° C во всех помещениях.

известно, что теплопотери загородного дома зависят от архитектурных особенностей постройки и свойств материалов, из которых сделаны стены и кровля. Если выставить определенный тепловой режим, потери будут определяться величиной теплового потока (ккал / ч). Чтобы добиться экономичной тепловой нагрузки на систему отопления, необходимо правильно выбрать строительные материалы и грамотно продумать планировку здания. Ветровая нагрузка также влияет на потери тепла в частном доме. В результате дома, расположенные на открытой местности, будут потреблять больше тепла, чем здания, защищенные от ветра. Влияние ветра также учитывается в формуле для расчета теплопотерь.

Формула расчета теплопотерь частного дома

Общие тепловые потери рассчитываются по формуле от основных и дополнительных тепловых потерь (округлено до 10 Вт).

Q = К х F х 1 / R х (ТВ-ТН) хн .

В формуле потерь тепла используются следующие значения:

  • К — коэффициент теплообмена (таблица «К — коэффициент теплообмена»);
  • F — площадь стен (в м2);
  • R — сопротивление теплопередаче (ккал / м2 xhx ° C);
  • tв и tп — температура внутри и снаружи помещения;
  • n — коэффициент уменьшения, учитывает теплопотери в зависимости от типа ограждения (таблица «n — коэффициент уменьшения»).

Значения R различаются в зависимости от типа ограждающих конструкций (таблица «Значения R0 и 1 / R0»).

Таблицы для расчета тепловых потерь дома

Таблица «К — коэффициент теплопередачи»:

Теплопотери в доме: формула расчета теплопотерь в загородном доме
Утепляемся в доме: по какой формуле рассчитываются теплопотери в частном доме | Интернет-журнал о стройке «Строй дом!» — только достоверная информация.

Тепловые потери за счет крыши или потолка

Потери тепла для потолка и крыши рассчитываются по той же формуле, что и для стен. Поднимается теплый воздух, поэтому, чтобы не обогревать улицу, при строительстве следует серьезно отнестись к утеплению кровли. Основным параметром теплопотерь здесь будет неровность стыков. Многое также будет зависеть от выбора изоляционного материала. Так, например, использование эковаты предполагает отсутствие влажности. И, как вы знаете, вместе с горячим воздухом поднимается пар, который, остывая, конденсируется, оседает на изоляции, заменяя воздух и уменьшая тепловое сопротивление изоляции.

Расчет теплопотерь дома — считаем сами правильно!

Расчет отопления частного дома можно произвести самостоятельно, сделав некоторые замеры и подставив свои значения в нужные формулы. Мы расскажем, как это делается.

Вычисляем теплопотери дома

Несколько критических параметров системы отопления зависят от расчета теплопотерь дома и, в первую очередь, от мощности котла.

Последовательность расчетов следующая:

Рассчитываем и отмечаем в столбце площадь окон, дверей, наружных стен, пола, перекрытия каждой комнаты. Перед каждым значением мы пишем коэффициент теплопроводности материалов, из которых построен наш дом.

Если вы не нашли нужный материал в предоставленной таблице, посмотрите расширенный вариант таблицы, который называется так: коэффициенты теплопроводности материалов (скоро на нашем сайте). Кроме того, используя следующую формулу, мы рассчитываем теплопотери каждого конструктивного элемента нашего дома.

ΔT — разница между температурой внутри и снаружи в самые холодные дни ° C

R — величина термического сопротивления конструкции, м2 ° С / Вт

λ — коэффициент теплопроводности (материалы см в таблице).

Подведем итоги термического сопротивления всех слоев. Для стен учитываются как штукатурка, так и материал кладки и любая внешняя изоляция).

Добавьте все Q для окон, дверей, наружных стен, полов, полов

Добавьте к общей сумме 10-40% потерь на вентиляцию. Их тоже можно рассчитать по формуле, но при хороших окнах и умеренной вентиляции можно смело ставить 10%.

Делим результат на общую площадь дома. Он общий, так как косвенно тепло будет расходоваться в коридорах, где нет радиаторов. Расчетное значение удельных тепловых потерь может колебаться в пределах 50-150 Вт / м2. Наибольшие потери тепла происходят в помещениях верхних этажей, наименьшие — на промежуточных.

После завершения монтажных работ проведите термографическую проверку стен, потолка и других элементов конструкции, чтобы убедиться, что нигде нет утечки тепла.

Таблица ниже поможет более точно определить показатели материала.

Определяемся с температурным режимом

Этот этап напрямую связан с выбором котла и способа отопления помещения. Если планируется установка «теплых полов», пожалуй, лучшим решением будет конденсационный котел и низкотемпературный режим 55 ° С на подаче и 45 ° С на «обратке». Этот режим обеспечивает максимальный КПД котла и, как следствие, лучшую экономию газа. В будущем, если вы захотите использовать высокотехнологичные методы отопления (тепловой насос, солнечные коллекторы), вам не нужно будет переделывать систему отопления под новое оборудование, потому что она разработана специально для условий низких температур. Дополнительные преимущества: воздух в помещении не пересыхает, интенсивность конвекционных потоков ниже и меньше скапливается пыли.

В случае выбора традиционного котла лучше выбрать температурный режим, максимально приближенный к европейским нормам: 75С — на выходе из котла, 65С — на обратке, 20С — комнатная температура. Этот режим предусмотрен в настройках практически всех импортных котлов. Помимо выбора котла, на расчет мощности радиаторов влияет температурный режим.

Подбор мощности радиаторов

Для расчета радиаторов отопления частного дома материал изделия роли не играет. Это дело вкуса домовладельца. Важна только мощность радиатора, указанная в паспорте на изделие. Производители часто указывают завышенные значения, поэтому результат расчета мы округлим. Расчет ведется отдельно для каждой комнаты. Немного упростив расчеты для комнаты с потолками 2,7 м, приведем простую формулу:

Где K — необходимое количество секций радиатора

P — мощность, указанная в паспорте изделия

Пример расчета: для помещения площадью 30 м2 и мощностью секции 180 Вт получаем: К = 30 х 100/180

K = 16,67 округлено до 17 секций

Тот же расчет может быть применен к чугунным батареям, предполагая, что

1 ребро (60см) = 1 секция.

Гидравлический расчет системы отопления

Смысл этого расчета — правильно выбрать диаметр труб и характеристики циркуляционного насоса. Из-за сложности формул расчета частному дому проще подобрать параметры трубы по таблице.

Это общая мощность радиаторов, для которых трубка обеспечивает тепло.

Расчет отопления частного дома — расчет теплопотерь, отопления, водопровода, теплопроводности материалов
Расчет отопления — формулы расчета теплопотерь, расчет отопления, водопровода. Таблица теплопроводности строительных материалов.

Влияние строительных материалов

По требованию СанПин максимальная разница между температурой воздуха и температурой стен должна составлять 4 ° С. Этот показатель зависит от термического сопротивления материала.

У каждого материала свой показатель термического сопротивления, выраженный в ° С м2 / Вт:

  • Кладка — 0,73
  • Древесина — 0,83
  • Плита керамзитовая — 0,58

Однако это не единственный показатель, влияющий на тепло в доме. Несмотря на то, что термическое сопротивление дома из бруса практически такое же, как и у кирпичной кладки, он намного хуже сохраняет тепло. Это связано с тем, что между бревнами есть зазоры, которые необходимо уложить утеплителем. В кладке все пространства закрываются цементными растворами, которые почти вдвое превышают термическое сопротивление. Керамзитовая плита теряет тепло из-за швов. Поэтому при расчете тепловых потерь необходимо учитывать и дополнительные потери.

Факторы, влияющие на теплопотери

Тепловые процессы хорошо коррелируют с электрическими: разность температур играет роль напряжения, тепловой поток можно рассматривать как силу тока, а для сопротивления даже не нужно придумывать термин. Кроме того, концепция минимального сопротивления, которая проявляется в теплотехнике как мостики холода, также полностью актуальна.

Если рассматривать произвольный материал в разрезе, довольно легко установить путь теплового потока как на микро-, так и на макроуровне. В качестве первой модели возьмем бетонную стену, в которой в силу технологической необходимости с помощью креплений выполнены стальными прутьями произвольного сечения. Сталь проводит тепло немного лучше, чем бетон, поэтому можно выделить три основных тепловых потока:

  • сквозь толщину бетона
  • через стальные прутья
  • от стальных стержней до бетона

Потери тепла через холодные бетонные мосты
Потери тепла через холодные бетонные мосты

Последняя модель теплового потока самая интересная. Поскольку стальной стержень нагревается быстрее, между двумя материалами, расположенными ближе всего к внешней стороне стены, будет разница температур. Таким образом, сталь не только сама «перекачивает» тепло наружу, но и увеличивает теплопроводность соседних масс бетона.

В пористых средах тепловые процессы протекают аналогично. Практически все строительные материалы представляют собой разветвленную сеть из твердого вещества, пространство между которыми заполнено воздухом. Следовательно, основной проводник тепла представляет собой твердый и плотный материал, но из-за сложной конструкции путь, по которому распространяется тепло, оказывается больше поперечного сечения. Поэтому вторым фактором, определяющим термическое сопротивление, является неоднородность каждого слоя и ограждающей конструкции в целом.

За счет уменьшения теплопотерь и смещения точки росы в утеплителе с утеплителем внешней стены
За счет уменьшения теплопотерь и смещения точки росы в утеплителе с утеплителем внешней стены

Третий фактор, влияющий на теплопроводность, — это накопление влаги в порах. Вода имеет термическое сопротивление в 20-25 раз ниже, чем у воздуха, поэтому, если она заполняет поры, в целом теплопроводность материала становится даже выше, чем если бы пор не было вообще. Когда вода замерзает, ситуация становится еще хуже: теплопроводность может увеличиваться до 80 раз. Источником влажности обычно являются атмосферный воздух и осадки. Соответственно, три основных метода борьбы с этим явлением — это внешняя гидроизоляция стен, использование парозащиты и расчет накопления влаги, который обязательно проводится параллельно с прогнозом теплопотерь.

Виды расчета потерь тепла в жилом доме

Вы можете рассчитать теплопотери в своей квартире или доме с помощью онлайн-калькуляторов теплопотерь. Для каждой конструкции забора (пол, стена, окно и т.д.) есть отдельная колонка, позволяющая по заданным параметрам определить примерный размер потерь и выявить уязвимые места.

Полученные данные передадут информацию точнее, чем расчет теплопотерь на основе увеличенных показателей теплоотдачи, созданных в советское время для типовых типовых проектов домов.

Расчеты также можно проводить с помощью теплотехнических калькуляторов, также доступных в Интернете. Эти программы позволяют проверить толщину теплоизоляции на соответствие нормам, а также рассчитать необходимую ширину слоя теплоизоляции исходя из своих характеристик сопротивления теплопередаче.

Также существуют приложения для расчета потерь тепла в быту, установленные на мобильных устройствах. С их помощью еще на этапе внутренней отделки строящегося МКД можно выбрать элементы утепления квартиры, размер радиаторов отопления и т.д.

Для фактического обнаружения потери тепла можно использовать тепловизионную камеру. Это измерительный прибор, который используется для проверки текущих строительных работ или выявления уязвимостей в старом доме с целью последующей изоляции.

Утепление пола

Формула расчета теплопотерь для пола и фундамента идентична приведенной выше. Но есть и нюансы. Теплопроводность пола будет другой для фундамента, поднятого над землей и опирающегося непосредственно на землю.

Для фундамента, приподнятого над землей, основным параметром, влияющим на теплопотери, является высота подъема. Также учитываются все слои изоляции между полом и ненагреваемым черным полом. Обязательным условием сохранения тепла здесь является герметичность стыков и надлежащая изоляция.

Земляной фундамент имеет несколько тепловых потерь. Его коэффициент рассчитывается в основном на основе тепловой дисперсии изоляционных слоев и толщины пола. Также следует отметить, что в этом случае тепловые потери сокращаются за счет стен в центре здания.

Строительные нормы и правила

Для установления и закрепления норм теплопотерь дома существуют своды правил (СП), нормы и правила (СНиП), применяемые в строительстве и ГОСТ:

  • СП 131.13330.2012 — по климатологии зданий;
  • СП 50.13330.2010 — по тепловой защите зданий;
  • СП 60.13330.2012 — по отоплению, вентиляции и кондиционированию в зданиях.
  • СНиП 2.04.07-86 * — по тепловым сетям;
  • СНиП 2.08.01-89 * — на жилые дома;
  • СНиП 2.04.05-91 * — по отоплению, вентиляции и кондиционированию.
  • ГОСТ 22270-76 — на оборудование для кондиционирования, вентиляции и отопления;
  • ГОСТ 30494-2011 — о параметрах микроклимата в помещениях жилых и общественных зданий;
  • ГОСТ 31311-2005 — на отопительные приборы.

Данные энергетического паспорта MKD должны соответствовать указанной выше технической документации и соответствовать установленным стандартам.

Понятие сопротивления теплопередаче

Способность материала передавать тепло называется теплопроводностью. В общем случае он всегда тем больше, чем больше плотность вещества и тем лучше его структура подходит для передачи кинетических колебаний.

Сравнение энергоэффективности различных строительных материалов
Сравнение энергоэффективности различных строительных материалов

Величина, обратно пропорциональная теплопроводности, и есть тепловое сопротивление. Для каждого материала это свойство принимает уникальные значения в зависимости от его структуры, формы и ряда других факторов. Например, эффективность теплопередачи в толще материалов и в зоне их контакта с другими средами может отличаться, особенно если между материалами имеется хотя бы прослойка вещества в разном агрегатном состоянии. Термическое сопротивление количественно выражается как разница температур, деленная на тепловой поток:

Rt = (T2 — T1) / P

где это находится:

  • Rt — тепловое сопротивление секции, К / Вт;
  • Т2 — температура начала участка, К;
  • T1 — температура конца участка, К;
  • P — тепловой поток, Вт.

В контексте расчета теплопотерь решающую роль играет тепловое сопротивление. Любую ограждающую конструкцию можно представить как плоское препятствие, параллельное пути теплового потока. Его общее тепловое сопротивление складывается из сопротивлений каждого слоя, а все перегородки добавляются к пространственной конструкции, которая, по сути, является зданием.

Rt = 1 / (λ S)

где это находится:

  • Rt — тепловое сопротивление участка цепи, К / Вт;
  • l — длина участка отопительного контура, м;
  • λ — коэффициент теплопроводности материала, Вт / (м · К);
  • S — площадь поперечного сечения площадки, м2.

Теплопотери стен

Qst = Kst * Fst (все оттенки), где

  • Кст — коэффициент теплопроводности материала, ° С м2 / Вт;
  • Fst — площадь стен, м2;
  • твнут — внутренняя температура, ° С;
  • tout — наружная температура, ° С.

Стены дома находятся в непосредственном контакте с внешней средой, поэтому при правильной конструкции большая часть тепла будет проходить через них. Помимо материала, на потери тепла стенами влияет внутренняя и внешняя отделка, количество слоев стен, их теплопроводность и толщина стен. Слабыми местами протечек в стенах являются протечки из-за стыков панелей, различных технологических проемов.

Для уменьшения потерь необходимо создать воздушный зазор или утепленный слой с пористой изоляцией между слоями стены, так как воздух плохо проводит тепло и помогает удерживать его внутри. Технологические проемы также следует облицевать утеплителем для лучшего удержания тепла.

Укрупненный расчет

Методика точного расчета теплопотерь описана выше, но этой формулой пользуются далеко не все, часто обычные люди довольствуются уже рассчитанными средними данными для комнаты с высотой потолка до 3-х метров. Увеличенный расчет выполняется исходя из стоимости 100 Вт / 1 квадратный метр помещения. Соответственно, дом площадью 100 м2 необходимо оборудовать системой отопления мощностью примерно 10 000 Вт.

Эти расчеты довольно средние. Учитывая, что в нашей стране большая изменчивость климатических поясов, использовать такой расчет нецелесообразно. При недостаточной мощности дом будет недостаточно хорошо отапливаться, а при избыточной мощности ресурсы будут потрачены впустую.

Измерение вентиляционных показателей

Другой важный компонент расчета теплопотерь помещения — это количество энергии, которое уходит на обогрев вентиляционного воздуха. Он может составлять до 30% от общих потерь, поэтому его необходимо рассчитать и добавить к результату основных расчетов. Формула для такого расчета взята из учебника физики по определению теплоемкости воздуха: Q воздух. = с * м * (ТВ — ТН).

вентиляция
Энергия, затрачиваемая на нагрев приточного воздуха, рассчитывается по формуле

Вот разбивка основных показателей:

  • Q воздух. — количество энергии, затрачиваемой на нагрев воздуха, измеряется в ваттах;
  • tv — средняя внутренняя температура измеряется в градусах Цельсия;
  • tн — наименьшая наружная температура, измеряется в градусах;
  • в — теплоемкость воздуха 0,28 Вт / (кг ° С);
  • m — масса воздуха, поступающего в помещение снаружи, в кг.

Для более точного расчета массы поступающего воздуха используется простая формула: объем всех рассчитанных помещений умножается на плотность воздуха. Объем рассчитывается на основе внутренних данных, умножая длину, ширину и высоту комнат, а затем складывая все объемы в один. Значение плотности воздуха находится в специальной таблице, где оно указано как функция температуры. За начальную температуру принимается температура наружного воздуха, которая является самой низкой в ​​данной зоне.

Чтобы определить окончательный результат, сложите итоговые значения двух основных формул. Полученный результат будет наиболее точным показателем теплопотерь здания.

Тепловые потери окон

Тепловые потери из окон рассчитываются по следующей формуле:

Qok = Kok * Fok (оттенок-tout), где

  • Кок — коэффициент теплопроводности материала, ° С м2 / Вт;
  • Фок — площадь стены, м2;
  • твнут — внутренняя температура, ° С;
  • tout — наружная температура, ° С

Помимо стен, можно уменьшить тепловую дисперсию окон благодаря многослойному стеклу. Правильно установленные компоненты и качественная изоляция также имеют огромное значение. Кроме того, большое влияние оказывает качество материалов, из которых изготовлено окно. Негативно сказывается и большая площадь окна. Поэтому не стоит устанавливать большие окна в регионах с холодными зимами.

Вентиляционные системы

Эти же системы вентиляции предназначены для связи помещения с внешней средой. Однако при правильной установке они не только не уменьшат теплопотери, но и сохранят тепло в доме. Основная задача вытяжки — вывод из помещения лишнего пара. Однако при сильном увлечении воздуха вентилятором возможны большие потери тепла.

Чтобы их избежать, следует выбирать вентиляторы с обратным клапаном. Лопасти клапана закрывают вентиляционное отверстие, когда вентилятор не работает, и предотвращают утечку тепла в вентиляционное отверстие.

Основные места теплоотдачи в доме

Для определения уровня теплопотерь учитываются не только климатические условия местности, но и расположение здания по сторонам света. Комфорт людей зависит от конструктивных особенностей здания, качества утепления внешних стен и отделки фасада.

При оценке количества удаляемого тепла также учитываются следующие факторы:

  • Возможное рассеивание тепла путем проникновения через «дышащие» стены, окна и закрытые двери.
  • Утечка горячего воздуха через внутренние ограждающие конструкции — стены, потолки, полы.
  • Теплопотери вентиляции. При его размещении рассчитайте объем вентилируемого воздуха.

На расчет теплопотерь через пластиковые окна также влияет количество в них стеклопакетов — чем их больше, тем меньше потери.

Описание процесса расчета

Все программы и калькуляторы теплоотвода основаны на существующих расчетных формулах в соответствии с нормами и правилами. В рекомендуемом расчете теплопотерь дома необходимо ввести параметры помещения или дома в соответствующие графы.

Параметры, применяемые в расчетах

Для получения коэффициента, характеризующего тепловую дисперсию, необходимо учитывать следующие данные:

  • разница между внутренней и внешней температурой;
  • внутренний объем воздуха;
  • способность заборов (стен, потолка, окон и т д.) удерживать тепло.

Последний показатель учитывает термическое сопротивление строительного материала.

Формула и исходные данные для расчета

Упрощенная формула для расчета теплопотерь окружающей среды выглядит следующим образом:

Q = ST: R,

где Q — объем теплового рассеивания, S — объем помещения, T — разница между внешней и внутренней температурой, R — величина сопротивления материала тепловому рассеиванию.

Для расчетов по формуле необходимо ввести следующие данные:

  • рассчитать объем (S) — метраж комнаты и высоту потолков;
  • установить разность температур (Т) — значения температуры наружного и внутреннего воздуха;
  • определить (R) — типы фасадного материала, наружных стен, стеклопакетов и т д., а также их физические свойства.

При расчете теплопотерь стоит понимать, что не все факторы можно полностью учесть. Это как погрешности строительства, так и конденсат внутри стены. Поэтому лучше проверить полученные данные экспериментальным путем.

Как рассчитать теплопотери частного дома?

Каждое здание, независимо от особенностей проекта, пропускает тепловую энергию через заборы. Тепловые потери в окружающей среде необходимо компенсировать с помощью системы отопления. Сумма тепловых потерь с нормированным запасом — это необходимая мощность источника тепла, отапливающего дом. Для создания комфортных условий в доме теплопотери рассчитываются с учетом различных факторов: конструкции здания и планировки комнат, ориентации по сторонам света, направления ветра и средней мягкости климата в холодное время года, физических свойств помещения строительные и теплоизоляционные материалы.

По результатам расчета теплотехники выбирается отопительный котел, уточняется количество секций батареи, подсчитываются мощность и длина труб теплого пола, выбирается теплогенератор для помещения — в общем, любой агрегат, компенсирующий тепловые потери. В общем, определение тепловых потерь необходимо для того, чтобы отапливать дом экономно, без чрезмерного запаса мощности отопительной системы. Расчеты производятся вручную или выбирается подходящая компьютерная программа, в которой заменяются данные.

Как я рассчитываю?

Во-первых, вам предстоит разобраться с мануальной техникой — понять суть процесса. Чтобы узнать, сколько тепла теряет дом, определите потери через каждую ограждающую конструкцию здания отдельно, а затем сложите их. Расчет проводится в несколько этапов.

1. Сформируйте базу исходных данных по каждому помещению, желательно в виде таблицы. В первом столбце записывается заранее рассчитанная площадь дверных и оконных блоков, наружных стен, этажей, пола. Во втором столбце вводится толщина конструкции (это данные проекта или результаты измерений). В третьих, коэффициенты теплопроводности соответствующих материалов. В таблице 1 приведены стандартные значения, которые понадобятся при дальнейших расчетах:

Чем выше λ, тем больше тепла проходит через метровую толщину данной поверхности.

2. Определите термическое сопротивление каждого слоя: R = v / λ, где v — толщина здания или теплоизоляционного материала.

3. Рассчитайте теплопотери каждого элемента конструкции по формуле: Q = S * (Tv-Tn) / R, где:

Конечно, в отопительный период погода другая (например, температура колеблется от 0 до -25 ° C), и дом отапливается до нужного уровня комфорта (например, до + 20 ° C). Так что разница (ТВ-Тн) колеблется от 25 до 45.

Для расчета нужна средняя разница температур за весь отопительный сезон. Для этого в СНиП 23-01-99 «Климатология и геофизика зданий» (таблица 1) найдите среднюю температуру отопительного сезона для данного города. Например, для Москвы этот показатель равен -26 °. В данном случае средняя разница составляет 46 ° С. Для определения расхода тепла через каждую конструкцию складываются тепловые потери всех ее слоев. Так, для стен учитывается штукатурка, кладочный материал, внешняя теплоизоляция и облицовка.

4. Рассчитайте общие тепловые потери, определив их как сумму Q внешних стен, полов, дверей, окон, потолков.

5. Вентиляция. К результату прибавления добавляется от 10 до 40% потерь на инфильтрацию (вентиляцию). Если установить в доме качественные стеклопакеты и не злоупотреблять вентиляцией, коэффициент инфильтрации можно считать равным 0,1. Некоторые источники указывают, что здание вообще не теряет тепла, поскольку потери компенсируются за счет солнечной радиации и бытового тепла.

Наглядный пример расчётов

Чтобы определить теплопотери, значение рассчитывается для каждой комнаты отдельно, а затем они складываются. Вот блок-схема комнаты:

  1. Вычислите площадь окна или окон на северной стене.
  2. Вычислите площадь северной стены. Для этого умножьте его внешнюю высоту на ширину. Ширина определяется по центру соседней стены или по ее концу, если она крайняя. Площадь окон, расположенных на стене, вычитается из этой площади. Как рассчитать теплопотери
    Чтобы рассчитать теплопотери, сначала рассчитайте значение для каждой комнаты, а затем сложите показатели вместе
  3. Рассчитывается тепловое сопротивление каждого окна.
  4. Рассчитайте значения термического сопротивления стены. Для этого рассчитайте показания для каждого слоя конструкции, а затем сложите их.
  5. Подставьте все данные в формулу расчета теплопотерь стены. Добавьте коэффициент для северной стороны из таблицы дополнительных тепловых потерь.
  6. Также рассчитываются теплопотери окон на этой стене.
  7. Таким же образом рассчитайте теплопотери остальных стен. Внутри стен показания температуры в помещении и на улице обычно совпадают. Наружная температура берется из показаний за стеной.
  8. Рассчитываются теплопотери потолка. При этом учитывается, что внутренняя температура на чердаке может отличаться от внешней, поэтому для формулы расчета берутся значения температуры за потолком. Пример расчета теплопотерь
    Комфорт и уют в доме зависят от правильных расчетов
  9. По такому же принципу рассчитываются потери тепла через пол помещения.
  10. Сложите все данные и получите потребление энергии через заборы.
  11. Вычислите объем комнаты, умножив ее высоту, длину и ширину.
  12. Рассчитайте потребление энергии для нагрева вентиляционного воздуха, подставив данные в формулу.
  13. Сложите энергию, потраченную на ограждение и вентиляцию. Получен конечный результат.
  14. По такой же схеме рассчитываются все комнаты и помещения здания и находится общая сумма всех показателей. Полученное значение будет наиболее точным показателем теплопотерь всего дома.

Некоторые не любят возиться с числами, но от них может зависеть будущий комфорт в доме. Если построенная система отопления будет менее мощной, чем теплопотери здания, такой дом обязательно промерзнет. Вряд ли кто-то захочет жить там, где всегда холодно.

Утеплитель контейнера своими руками внутри

Расчет тепловых потерь в программе Excel

Процесс расчета теплопотерь дома занимает много времени, поэтому для себя мы создали шаблон в Excel, с помощью которого проводим расчеты. Мы решили поделиться с вами и использовать, перейдя по ссылке. Здесь мы напишем инструкцию по применению.

Шаг 1

Перейти по ссылке и открыть программный файл. Вы перед собой увидите таблицу такого вида:

Файл Excel

Шаг 2

необходимо ввести исходные данные: номер помещения (при необходимости), его название и температуру внутри, название окружающих их конструкций и их ориентацию, размеры конструкций. Вы увидите, что квадрат считается сам по себе. Если вы хотите вычесть площадь окна из стен, вам необходимо исправить формулы, так как мы не знаем, где будут написаны ваши окна. Площадь у нас забирают. Также необходимо ввести коэффициент теплопередачи 1 / R, разницу температур и поправочный коэффициент. К сожалению, они составляются вручную. В этом примере у нас есть студия с тремя внешними стенами, одна стена имеет два окна, другая не имеет окон, а третья имеет окно. Конструкция стены будет такой же, как в примере, в котором мы рассчитали R, е k = 1 / R = 1 / 2,64 = 0,38. Пусть пол будет на земле и разделим его на зоны, у нас их две, и мы считаем потери для двух зон, поэтому k1 = 1 / 2,15 = 0,47, k2 = 1 / 4,3 = 0,23. Пусть окна будут энергосберегающими Ro = 0,87 (м2 ° C / Вт), поэтому k = 1 / 0,87 = 1,14.

Ввод данных в Excel

На картинке видно, что количество потерь тепла уже нарисовано.

Шаг 3

К сожалению, дополнительные утечки тоже заполняются вручную. Их нужно вводить в процентах, сама программа в формуле переведет их в коэффициент. Итак, для нашего примера: Стены 3 означает для каждой стены + 5% теплопотерь, площадь не плавится, поэтому + 5% для каждого окна и стены, ориентация на юг + 5% для конструкций, север и восток + 10 %. Наружных дверей нет, поэтому 0, но если бы они были, то проценты складывались бы только для стены, где есть дверь. Напоминаем, что дополнительные тепловые потери не распространяются на пол или пол.Заполнить таблицу

Как видите, убыточность помещений увеличилась. Если в комнату поступает уже теплый воздух, этот шаг — последний. Число, указанное в столбце Q, — это желаемые потери тепла в помещении. И эту процедуру необходимо проделать для всех остальных помещений.