На главнуюСайт адаптирован для смартфонов, планшетов, ноутбуков, настольных компьютеров...

Главная > Теплотехника. > Расчет теплопотерь.

  Расчет теплопотерь.


Для того, чтобы определиться с системой отопления в своем доме, в первую очередь требуется знать примерные теплопотери дома. О том, как рассчитать их с достаточной для этой цели точностью - сегодняшний разговор.

Тепло может теряться практически через все ограждения дома. Это не только стены, это и окна, и двери, и перекрытия, как верхние так и нижние. Есть также дополнительные данные, учитывающие, например ориентацию дома по сторонам света, вентиляцию и еще некоторые. Для наших целей это все лишнее, поскольку изменения не столь значительны.

Что же касается ограждений, то у каждого из них своя способность пропускать тепло. Количество теплопотерь через каждое из них целиком и полностью зависит от конструкции и применяемых материалов. И почти для каждого из них одна и та же методика расчета. Почти, потому что теплопотери через перекрытие, лежащее на грунте несколько отличается от остальных.

Итак, что нужно знать для расчетов? Главная величина - сопротивление теплопередаче. Где его взять?

Для окон - СНиП II-3-79 Строительная теплотехника - приложение 6: ПРИВЕДЕННОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ ОКОН, БАЛКОННЫХ ДВЕРЕЙ И ФОНАРЕЙ.

Например, двухкамерный стеклопакет из обычного стекла (с межстекольным расстоянием 12 мм) - 0,54 м²·°С/Вт

Сопротивление теплопередаче стен, перекрытий и других элементов несложно рассчитать по коэффициентам теплопроводности применяемых материалов. Где взять эти коэффициенты?

Опять же в нормативных документах. Тот же СНиП II-3-79 Строительная теплотехника - приложение 3: ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И КОНСТРУКЦИЙ

Вот, пожалуй, все, что необходимо для расчетов. Упрощенная методика расчета для стен и верхнего перекрытия:
1. Определяем площадь ограждения в квадратных метрах. Конечно же, исключаем площадь окон, дверей и других проемов, для них отдельный расчет.
2. Определяем сопротивление теплопередаче ограждения. Для многослойных конструкций определяем сопротивление теплопередаче для каждого слоя и суммируем их в общее значение.
3. Определяем теплопотери для ограждения при максимально низкой температуре в регионе.

Упрощенная методика расчета теплопотерь через окна:
1. Определяем площадь окон в квадратных метрах.
2. Принимаем сопротивление теплопередаче, взятое из приложения 6 указанного выше СНИПа.
3. Рассчитываем теплопотери для окон при максимально низкой температуре в регионе.

Упрощенная методика расчета для дверей и других конструкций идентична методике расчета стен. А методика расчета теплопотерь для перекрытия, лежащего на грунте, несколько сложнее. Расчет ведется по четырем зонам, для каждой отдельно.

Схематично зоны обозначены на этом рисунке. Первая зона - это участок стены или фундамента ниже уровня земли и полоса пола, общая ширина которых составляет два метра. Вторая зона - следующая полоса 2 метра внутрь. Третья зона - также следующая двухметровая полоса пола внутри второй зоны. И вся оставшаяся площадь является зоной номер четыре.

Для каждой зоны имеется свое установленное значение сопротивления теплопередаче. Если имеется слой дополнительного утепления, учитываем его сопротивление теплопередаче для каждой зоны.

Расчет теплопотерь ведем для каждой зоны отдельно и затем суммируем их в общее значение. Методика такая:
1. Для каждой зоны рассчитываем ее площадь в метрах квадратных.
2. Для каждой зоны принимаем свое сопротивление теплопередаче. Если есть дополнительное утепление - суммируем и его.
3. Для каждой зоны рассчитываем теплопотери.
4. Суммируем полученные значения для зон в одно общее.

Просчитав таким образом теплопотери для всех ограждающих конструкций, суммируем их в общее значение.

А теперь более подробный пример расчета.

Имеем дом 10 на 10 метров в плане, в составе цокольный этаж и первый этаж. Стены - газобетон, толщина стен - 0,3 метра плюс утепление 0,1 метр древесными опилками. Опилки закрыты доской толщиной 0,025.

Окна - двухкамерный стеклопакет. Общая площадь окон - 12 метров квадратных. Двери - деревянные толщиной 0,05, снаружи утепление материалом толщиной 0,02 с коэффициентом теплопроводности 0,05. Общая площадь двух дверей - 4 метра квадратных.

Верхнее перекрытие - доска толщиной 0,025 и слой древесных опилок толщиной 0,4. Нижнее перекрытие - пол и стены фундамента цокольного этажа ниже уровня земли на 1 метр. Дополнительный утеплитель для фундамента - ППС толщиной 0,05 м, коэффициент теплопроводности 0,05.

Температура внутри помещения - плюс 20 градусов. Температура наружного воздуха - минус 20 градусов. Разность температур - +20 - (-20) = 40 градусов.

Нормируемые значения сопротивлений теплопередаче для разных ограждений принимаю из таблицы этих значений для разных регионов, полученной расчетным путем по данным СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий.

Здесь четко указаны значения, на которые следует ориентироваться, для стен, для окон и для перекрытий.

Считаем теплопотери через стены.

Общая площадь стен высотой 4,5 метра за исключением площадей окон и дверей составляет 164 м².

Коэффициент теплопроводностии газобетона по сертификату производителя - 0,142. При толщине 0,3 м сопротивление теплопередаче будет 0.3 / 0,142 = 2,11.

Коэффициент теплопроводности опилок - 0,07. При толщине слоя 0,1 м сопротивление теплопередаче составит 0,1/0,07 = 1,43.

Коэффициент теплопроводности сосны поперек волокон - 0,18 Толщина доски - 0,025. Сопротивление теплопередаче 0,025/0,18 = 0,14.

Общее сопротивление теплопередаче для стены составляет 2,11 + 1,43 + 0,14 = 3,68. Нормативное значение для стен в нашем регионе - 3,3. Полученное нами расчетное значение даже больше норматива. Теплопотери через стены составят 164 * 40 / 3,68 = 1783 Вт.

Теплопотери через окна.

Общая площадь окон - 12 квадратов.

Сопротивление теплопередаче по данным СНИП для двухкамерного стеклопакета - 0,54. Теплопотери через окна составят 889 Вт.

Теплопотери через двери.

Общая площадь дверей - 4 квадрата.

Коэффициент теплопроводности сосны 0,18 Толщина доски - 0,05. Сопротивление теплопередаче 0,28.

Сопротивление теплопередаче утеплителя 0,4 Общее сопротивление теплопередаче 0,68 Теплопотери через двери 235 Вт

Теплопотери через верхнее перекрытие.

Общая площадь перекрытия 100 м кв.

Коэффициент теплопроводности сосны поперек волокон - 0,18 Толщина доски - 0,025.

Сопротивление теплопередаче 0,14.

Сопротивление теплопередаче слоя опилок 5,7.

Общее сопротивление теплопередаче 5,84.

Теплопотери через верхнее перекрытие 684 Вт

Осталось рассчитать теплопотери для фундамента и пола цокольного этажа.

Фундамент, вертикальная часть зоны 1. Площадь - 40 кв метров.

Имеется утеплитель с коэффициентом теплопроводности 0,05 и толщиной 0,05 м. Сопротивление теплопередаче его толщину утеплителя делим на коэффициент теплопроводности и получаем единицу.

Плюсом к этому нормативное сопротивление теплопередаче, в сумме получаем 3,1. Теплопотери 516 Вт.

Теперь горизонтальная часть зоны 1.

Площадь - 36 квадратов. Нормативное сопротивление теплопередаче - 2,1, утеплителя нет. Теплопотери площадь умножаем на разность температур и делим на сопротивление теплопередаче, получаем 686 Вт.

Зона 2. Площадь 48 квадратов, сопротивление теплопередаче - 4,3.

Теплопотери сорок восемь на сорок делим на четыре и три - 447 Вт.

Зона 3 у нас имеет площадь 16 квадратных метров и сопротивление теплопередаче - 8,6. Теплопотери зоны 3 174 Вт.

И общие теплопотери цокольной части - 516+686+447+74=1723 Вт.

Всего по расчету на дом теплопотери составят 5314 Вт или 5,314 кВт.

Это теплопотери за 1 час. В течение суток дом потеряет за 24 часа 128 кВт·ч.

Вот она, цифра, от которой надобно плясать при обдумывании системы отопления дома. Для ее получения мы использовали всего лишь две формулы:

Теплопотери равны площади ограждения, умноженной на разность температур и деленной на сопротивление теплопередаче этого ограждения.

И вторая формула Сопротивление теплопередаче материала равно его толщине, деленной на коэффициент теплопроводности.

Будет не лишним, если я повторюсь, что это примерные расчеты, которые вполне достаточны для решения вопроса о системе отопления. Более точные расчеты для гурманов содержатся в известном документе "Теплопотери. Справочное пособие".

Есть что сказать?
Общаемся в комментариях к этому ролику на YouTube:





Цокольный этаж. Теплопотери.
Теплый пол как аккумулятор тепла.
Утепление газобетона.
Утепление бани.
Как определить теплопроводность.
Главная > Теплотехника. > Расчет теплопотерь.

© 2010 - 2020 GoAndSee.ru
Копирование материалов сайта допустимо с указанием прямой работающей ссылки на источник.