Výpočet tepelných ztrát v domácnosti
Dům ztrácí teplo obvodovými konstrukcemi (stěny, okna, střecha, základy), větráním a kanalizací. K hlavním tepelným ztrátám dochází obvodovými konstrukcemi – 60-90 % všech tepelných ztrát.
Pro výběr správného kotle je minimálně nutný výpočet tepelných ztrát domu. Můžete také odhadnout, kolik peněz bude vynaloženo na vytápění v plánovaném domě. Zde je příklad výpočtu pro plynový kotel a elektrický. Také je možné díky výpočtům rozebrat finanční efektivitu zateplení, tzn. pochopit, zda se náklady na instalaci izolace vrátí úsporou paliva po dobu životnosti izolace.
Tepelné ztráty obvodovými pláštěmi budov
Uvedu příklad výpočtu pro vnější stěny dvoupatrový dům.| 1) Vypočítejte odpor prostupu tepla stěny vydělením tloušťky materiálu jeho součinitelem tepelné vodivosti. Například pokud je postavena zeď teplá keramika Tloušťka 0,5 m se součinitelem tepelné vodivosti 0,16 W/(m×°C), pak vydělte 0,5 krát 0,16: 0,5 m / 0,16 W/(m × °C) = 3,125 m 2 × °C/W Součinitele tepelné vodivosti stavební materiály lze vzít. |
| 2) Vypočítejte celkovou plochu vnějších stěn. Přinesu vám zjednodušený příkladčtvercový dům: (10 m šířka × 7 m výška × 4 strany) - (16 oken × 2,5 m 2) = 280 m 2 - 40 m 2 = 240 m 2 |
| 3) Jednotku vydělíme odporem prostupu tepla, čímž získáme tepelnou ztrátu z jednoho metru čtverečního stěny na jeden stupeň teplotního rozdílu. 1 / 3,125 m 2 × ° C / W = 0,32 W / m 2 × ° C |
| 4) Vypočítáme tepelné ztráty stěn. Tepelnou ztrátu z jednoho metru čtverečního stěny vynásobíme plochou stěn a rozdílem teplot uvnitř a vně domu. Pokud je například uvnitř +25°C a venku -15°C, pak je rozdíl 40°C. 0,32 W/m 2 × ° C × 240 m 2 × 40 ° C = 3 072 W Toto číslo je tepelná ztráta stěn. Tepelná ztráta se měří ve wattech, tzn. to je výkon tepelné ztráty. |
| 5) Výhodnější je pochopit význam tepelných ztrát v kilowatthodinách. Za 1 hodinu se tepelná energie ztratí našimi stěnami při rozdílu teplot 40 °C: 3072 W × 1 h = 3,072 kWh Ztracená energie za 24 hodin: 3072 W × 24 h = 73,728 kWh |
Například za 7 měsíců topného období byl průměrný rozdíl teplot uvnitř a venku 28 stupňů, což znamená tepelné ztráty stěnami během těchto 7 měsíců v kilowatthodinách:
0,32 W/m 2 × °C × 240 m 2 × 28 °C × 7 měsíců × 30 dní × 24 hodin = 10838016 Wh = 10838 kWh
Číslo je docela „hmatatelné“. Pokud by bylo například vytápění elektrické, můžete vypočítat, kolik peněz by bylo vynaloženo na vytápění, vynásobením výsledného čísla náklady na kWh. Kolik peněz bylo vynaloženo na vytápění plynem si můžete spočítat výpočtem nákladů na kWh energie z plynový kotel. K tomu potřebujete znát cenu plynu, výhřevnost plynu a účinnost kotle.
Mimochodem, v posledním výpočtu bylo možné místo průměrného teplotního rozdílu, počtu měsíců a dnů (ale ne hodin, hodiny necháváme), použít denostupeň topného období - GSOP, některé informace. Můžete najít již vypočítaný GSOP pro různá města Ruska a vynásobit tepelné ztráty z jednoho metru čtverečního plochou stěn, těmito GSOP a 24 hodinami, čímž získáte tepelné ztráty v kWh.
Podobně jako u stěn je potřeba vypočítat hodnoty tepelných ztrát pro okna, vchodové dveře, střechu a základy. Poté vše shrňte a získejte hodnotu tepelných ztrát všemi obklopujícími konstrukcemi. U oken mimochodem nebudete muset zjišťovat tloušťku a tepelnou vodivost, obvykle již existuje hotový odpor prostupu tepla skleněné jednotky vypočítaný výrobcem. Na podlahu (v případě deskový základ) teplotní rozdíl nebude příliš velký, půda pod domem není tak studená jako venkovní vzduch.
Tepelné ztráty větráním
Přibližný objem dostupného vzduchu v domě (objem vnitřní stěny a neberu v úvahu nábytek):10 m x 10 m x 7 m = 700 m 3
Hustota vzduchu při +20°C je 1,2047 kg/m3. Měrná tepelná kapacita vzduchu je 1,005 kJ/(kg×°C). Hmotnost vzduchu v domě:
700 m 3 × 1,2047 kg/m 3 = 843,29 kg
Dejme tomu, že veškerý vzduch v domě se mění 5x denně (toto je přibližné číslo). Při průměrném rozdílu vnitřní a venkovní teploty 28 °C za celé topné období bude na ohřev přiváděného studeného vzduchu za den spotřebována průměrně následující tepelná energie:
5 × 28 °C × 843,29 kg × 1,005 kJ/(kg × °C) = 118650,903 kJ
118650,903 kJ = 32,96 kWh (1 kWh = 3600 kJ)
Tito. Během topné sezóny při pětinásobné výměně vzduchu dům větráním ztratí průměrně 32,96 kWh tepelné energie za den. Za 7 měsíců topného období budou energetické ztráty:
7 × 30 × 32,96 kWh = 6921,6 kWh
Tepelné ztráty kanalizací
Během topné sezóny je voda vstupující do domu poměrně studená, řekněme, že ano průměrná teplota+7 °C. Ohřev vody je nutný, když obyvatelé myjí nádobí a koupou se. Voda v nádržce toalety je také částečně ohřívána okolním vzduchem. Obyvatelé splachují veškeré teplo generované vodou do odpadu.Řekněme, že rodina v domě spotřebuje 15 m 3 vody za měsíc. Měrná tepelná kapacita vody je 4,183 kJ/(kg×°C). Hustota vody je 1000 kg/m3. Předpokládejme, že voda vstupující do domu se v průměru ohřeje na +30°C, tzn. teplotní rozdíl 23°C.
V souladu s tím budou tepelné ztráty kanalizací za měsíc:
1000 kg/m 3 × 15 m 3 × 23 °C × 4,183 kJ/(kg × °C) = 1443135 kJ
1443135 kJ = 400,87 kWh
Během 7 měsíců topného období obyvatelé nalévají do kanalizace:
7 × 400,87 kWh = 2806,09 kWh
Závěr
Na závěr je potřeba sečíst výsledná čísla tepelných ztrát obvodovým pláštěm budovy, větráním a kanalizací. Získáte přibližný celkový počet tepelných ztrát domu.Je třeba říci, že tepelné ztráty větráním a kanalizací jsou poměrně stabilní a obtížně se snižují. Nebudete se méně často sprchovat nebo špatně větrat dům. I když tepelné ztráty větráním lze částečně snížit pomocí rekuperátoru.
Pokud jsem někde udělal chybu, napište do komentářů, ale zdá se, že jsem vše několikrát zkontroloval. Je třeba říci, že pro výpočet tepelných ztrát se berou v úvahu mnohem složitější metody, ale jejich vliv je nevýznamný.
Přidání.
Výpočet tepelných ztrát v domácnosti lze také provést pomocí SP 50.13330.2012 (aktualizované vydání SNiP 23.02.2003). Je zde příloha D „Výpočet měrných charakteristik spotřeby tepelné energie na vytápění a větrání obytných a veřejné budovy“, samotný výpočet bude mnohem složitější, používá se více faktorů a koeficientů.
Zobrazuje se 25 nejnovějších komentářů. Zobrazit všechny komentáře (54).
|
Andrej Vladimirovič (11.01.2018 14:52)
Obecně platí, že pro pouhé smrtelníky je vše v pořádku. Jediné, co bych doporučil těm, kteří rádi upozorňují na nepřesnosti, je uvést na začátku článku úplnější vzorec Q=S*(tin-tout)*(1+∑β)*n/R® a vysvětlete, že (1+∑β)*n se při zohlednění všech koeficientů bude mírně lišit od 1 a nemůže hrubě zkreslit výpočet tepelné ztráty celého provedení obestavby, tzn. Vezmeme jako základ vzorec Q=S*(tin-tout)*1/Ro. Nesouhlasím s výpočtem tepelné ztráty větráním, uvažuji jinak, spočítal bych celkovou tepelnou kapacitu celého objemu a vynásobil ji reálným faktorem. Měrné teplo vzduchu bych ještě bral z mrazivého vzduchu (budeme ohřívat vzduch ulice), ale bude výrazně vyšší. A je lepší vzít tepelnou kapacitu směsi vzduchu přímo ve W, rovných 0,28 W / (kg °C). |
Pohodlí je vrtkavá věc. Přicházejí teploty pod nulou, okamžitě vám je chladno a nekontrolovatelně vás to táhne k domácímu kutilství. Začíná „globální oteplování“. A je tu jedno „ale“ – i po výpočtu tepelných ztrát domu a instalaci vytápění „podle plánu“ můžete zůstat tváří v tvář rychle mizejícímu horku. Tento proces není vizuálně patrný, ale je dokonale cítit přes vlněné ponožky a velké účty za topení. Otázkou zůstává: kam zmizelo to „vzácné“ teplo?
Přirozené tepelné ztráty se dobře skrývají za nosnými konstrukcemi nebo „kvalitně“ izolací, kde by standardně neměly být žádné mezery. Ale je to pravda? Podívejme se na problematiku úniků tepla pro různé prvky návrhy.
Až 30 % všech tepelných ztrát v domě vzniká na stěnách. V moderní konstrukce Jsou to vícevrstvé konstrukce vyrobené z materiálů různé tepelné vodivosti. Výpočty pro každou stěnu lze provést individuálně, ale u všech existují společné chyby, kterými teplo opouští místnost a chlad vstupuje do domu zvenčí.
Místo, kde jsou oslabeny izolační vlastnosti, se nazývá „studený most“. Pro stěny je to:
Optimální šev zdiva je 3 mm. Dosahuje se toho častěji lepidla jemná textura. Při zvětšování objemu malty mezi tvárnicemi se zvyšuje tepelná vodivost celé stěny. Kromě toho může být teplota zdiva o 2-4 stupně nižší než teplota základního materiálu (cihla, tvárnice atd.).
Spoje zdiva jako „tepelný most“
Železobeton má jeden z nejvyšších součinitelů tepelné vodivosti mezi stavebními materiály (1,28 - 1,61 W/(m*K)). Tím se stává zdrojem tepelných ztrát. Celou problematiku neřeší pórobetonové nebo pěnobetonové překlady. Teplotní rozdíl železobetonový nosník a hlavní stěna se často blíží 10 stupňům.
Překlad od chladu izolujete průběžnou vnější izolací. A uvnitř domu - sestavením krabice od HA pod římsu. To vytváří další vzduchová mezera pro teplo.
Připojení klimatizace nebo TV antény zanechává mezery v celkové izolaci. Průchozí kovové spojovací prvky a průchozí otvor musí být těsně utěsněny izolací.
A pokud je to možné, nestahujte se kovové uzávěry směrem ven a upevněte je dovnitř stěny.
Instalace poškozeného materiálu (štěpky, komprese atd.) ponechává zranitelná místa pro únik tepla. To je dobře vidět při zkoumání domu termokamerou. Světlé body označují mezery ve vnější izolaci.
Během provozu je důležité sledovat celkový stav izolace. Chyba ve výběru lepidla (ne speciálního na tepelnou izolaci, ale dlaždicového) může do 2 let způsobit praskliny v konstrukci. Ano, a hlavní izolační materiály mají také své nevýhody. Například:
Při práci s oběma materiály je důležité zajistit přesné lícování zámků izolačních desek a křížové uspořádání plechů.
Zažít! Tepelné ztráty se mohou během provozu zvýšit, protože všechny materiály mají své vlastní nuance. Je lepší pravidelně hodnotit stav izolace a okamžitě opravit poškození. Prasklina na povrchu je „rychlou“ cestou ke zničení izolace uvnitř.
Beton je převládajícím materiálem při stavbě základů. Jeho vysoká tepelná vodivost a přímý kontakt se zemí má za následek až 20% tepelné ztráty po celém obvodu budovy. Nadace vede teplo obzvláště silně ze suterénu a nesprávně instalovaných vyhřívaných podlah v prvním patře.
Tepelné ztráty zvyšuje i přebytečná vlhkost, která se z domu neodvádí. Ničí základ a vytváří otvory pro chlad. Mnoho lidí je citlivých na vlhkost tepelně izolační materiály. Například minerální vlna, která se často přenáší do základů obecná izolace. Snadno se poškodí vlhkostí, a proto vyžaduje hustý ochranný rám. Keramzit také trvale ztrácí své tepelně izolační vlastnosti mokrá půda. Jeho struktura vytváří vzduchový polštář a dobře kompenzuje zemní tlak při mrazu, ale stálou přítomnost vlhkosti minimalizuje prospěšné vlastnosti izolace z expandované hlíny. Proto je vytvoření pracovní drenáže předpoklad dlouhá životnost základu a udržení tepla.
Důležitá je také hydroizolační ochrana základny, stejně jako vícevrstvá slepá oblast, která není široká méně než metr. Na sloupový základ nebo kypřená půda obvodová slepá plocha je izolována, aby byla půda u paty domu chráněna před promrzáním. Slepá oblast je izolována expandovanou hlínou, deskami z expandovaného polystyrenu nebo polystyrenu.
Pro izolaci základů je lepší zvolit deskové materiály s drážkovým spojem a ošetřit je speciální silikonovou směsí. Těsnost zámků blokuje přístup chladu a zaručuje nepřetržitou ochranu základu. V tomto ohledu má bezproblémové stříkání polyuretanové pěny nespornou výhodu. Kromě toho je materiál elastický a nepraská, když se půda zvedá.
Pro všechny typy základů můžete použít vyvinutá schémata izolace. Výjimkou může být založení na pilotách vzhledem ke svému provedení. Zde je při zpracování roští důležité počítat s nakypřením půdy a zvolit takovou technologii, která neničí hromady. Jedná se o složitý výpočet. Praxe ukazuje, že dům na kůlech chrání před chladem správně izolovaná podlaha prvního patra.
Pozor! Pokud je dům podsklepený a často dochází k záplavám, je třeba s tím počítat při izolaci základů. Vzhledem k tomu, že izolace/izolátor je v tomto případě ucpe vlhkost v základu a zničí jej. V důsledku toho bude teplo ještě více ztraceno. První věc, kterou je třeba vyřešit, je problém se záplavami.
Nezateplený strop přenáší značnou část tepla do základů a stěn. To je zvláště patrné, pokud je vytápěná podlaha instalována nesprávně - topné těleso rychleji ochlazuje, což zvyšuje náklady na vytápění místnosti.
Abyste zajistili, že teplo z podlahy půjde do místnosti a ne ven, musíte se ujistit, že instalace dodržuje všechna pravidla. Ty hlavní:
Vážná izolace je důležitá pro každou podlahu, a ne nutně s vytápěním. Špatná tepelná izolace promění podlahu ve velký „radiátor“ země. Vyplatí se to v zimě topit?!
Důležité! Studené podlahy a vlhkost se v domě objevují, když nefunguje nebo není provedeno větrání podzemních prostor (nejsou organizovány větrací otvory). Žádný topný systém nemůže kompenzovat takový nedostatek.
Sloučeniny narušují integritu materiálů. Proto jsou rohy, spoje a opěry tak citlivé na chlad a vlhkost. Spáry betonových panelů nejprve navlhnou a objeví se tam houby a plísně. Teplotní rozdíl mezi rohem místnosti (spojení konstrukcí) a hlavní stěnou se může pohybovat od 5-6 stupňů až po teploty pod nulou a kondenzaci uvnitř rohu.
Vodítko! V místech takových spojů řemeslníci doporučují provést zvýšenou vrstvu izolace na vnější straně.
Teplo často uniká skrz mezipodlahová krytina, kdy je deska položena přes celou tloušťku stěny a její okraje směřují do ulice. Zde se zvyšují tepelné ztráty prvního i druhého podlaží. Formulář konceptů. Opět platí, že pokud je ve druhém patře vytápěná podlaha, měla by k tomu být navržena vnější izolace.
Teplo je z místnosti odváděno vybavenými ventilačními kanály, které zajišťují zdravou výměnu vzduchu. Větrání, které funguje „zpětně“, přitahuje chlad z ulice. K tomu dochází, když je v místnosti nedostatek vzduchu. Například když zapnutý ventilátor v digestoři odebírá z místnosti příliš mnoho vzduchu, díky čemuž se začne nasávat z ulice jinými výfukovými kanály (bez filtrů a topení).
Otázky o tom, jak neodstoupit velký počet zahřát, a jak to nepustit dovnitř studený vzduch do domu, mají již dlouho svá vlastní profesionální řešení:
Komfort stojí dobré větrání. Při běžné výměně vzduchu se netvoří plísně a vytváří se zdravé mikroklima pro bydlení. Proto dobře izolovaný dům s kombinací izolačních materiálů musí mít fungující ventilaci.
Sečteno a podtrženo! Aby se snížily tepelné ztráty skrz ventilační potrubí Je nutné odstranit chyby v redistribuci vzduchu v místnosti. Pouze ve správně fungující ventilaci teplý vzduch opustí dům, část tepla se může vrátit zpět.
Dům ztrácí až 25 % tepla dveřními a okenními otvory. Slabým místem dveří je netěsné těsnění, které lze snadno přelepit na nové, a tepelná izolace, která se uvnitř uvolnila. Lze jej vyměnit odstraněním krytu.
Zranitelná místa pro dřevěné a plastové dveře podobné „studeným mostům“ v podobných designech oken. Proto zvážíme obecný proces na jejich příkladu.
Co znamená tepelné ztráty „okna“:
Při neseřízeném okně a opotřebovaných gumičkách po obvodu nemusí křídla těsně přiléhat. Polohu ventilů lze nastavit nezávisle, stejně tak lze měnit těsnění. Je lepší jej úplně vyměnit jednou za 2-3 roky a nejlépe pečetí „nativní“ výroby. Sezónní čištění a mazání gumiček zachovává jejich elasticitu při změnách teplot. Pak těsnění dlouho nepropustí chlad dovnitř.
Sloty v samotném rámu (relevantní pro dřevěná okna) jsou vyplněny silikonový tmel, lépe transparentní. Když narazí na sklo, není to tak nápadné.
Spoje svahů a okenního profilu jsou také utěsněny tmelem nebo tekutým plastem. V těžká situace, můžete použít samolepicí polyetylenovou pěnu - „izolační“ pásku na okna.
Důležité! Je třeba se ujistit, že při dokončování vnějších svahů izolace (pěnový plast atd.) zcela zakrývá šev polyuretanová pěna a vzdálenost ke středu okenního rámu.
Moderní způsoby, jak snížit tepelné ztráty sklem:
Zdravý! Snižte tepelné ztráty přes sklo – organizovaně vzduchové clony nad okny (případně ve formě teplých podlahových lišt) nebo ochranných okenic v noci. Zvláště relevantní, když panoramatické zasklení a silné teploty pod nulou.
Tepelné ztráty se týkají i vytápění, kde často dochází k únikům tepla ze dvou důvodů.
Dodržování jednoduchých pravidel snižuje tepelné ztráty a zabraňuje chodu topného systému naprázdno:
Poznámka! Při doplňování je lepší přidat do vody antikorozní inhibitory. Toto podpoří kovové prvky systémy.
Teplo zpočátku směřuje k horní části domu, takže střecha je jedním z nejzranitelnějších prvků. Tvoří až 25 % všech tepelných ztrát.
Studený půdní prostor nebo obytné podkroví jsou izolovány stejně těsně. K hlavním tepelným ztrátám dochází na spojích materiálů, je jedno, zda se jedná o izolační nebo konstrukční prvky. Často přehlíženým mostem chladu je tedy hranice stěn s přechodem na střechu. Je vhodné ošetřit tuto oblast společně s Mauerlatem.
Základní izolace má také své vlastní nuance, související spíše s použitými materiály. Například:
Praxe! V horní konstrukce jakákoli mezera může odvádět hodně drahého tepla. Zde je důležité klást důraz na hutnou a souvislou izolaci.
Nejen pro zařizování domu a bydlení je užitečné znát místa tepelných ztrát komfortní podmínky, ale také proto, aby se nepřeplatilo vytápění. Správná izolace v praxi se to vyplatí za 5 let. Termín je dlouhý. Ale nestavíme dům dva roky.
Dnes si mnoho rodin vybírá samy venkovský dům jako místo trvalé bydliště nebo celoroční dovolenou. Nicméně jeho obsah a hlavně platba veřejné služby, - jsou poměrně drahé, zatímco většina majitelů domů nejsou vůbec oligarchové. Jedním z nejvýznamnějších výdajů každého majitele domu jsou náklady na vytápění. Pro jejich minimalizaci je třeba myslet na úsporu energií již ve fázi stavby chaty. Podívejme se na tento problém podrobněji.
« Na problémy energetické účinnosti bydlení se obvykle vzpomíná z pohledu městského bydlení a komunálních služeb, ale vlastníků jednotlivé domy toto téma je někdy mnohem bližší,- myslí si Sergej Jakubov , zástupce ředitele pro obchod a marketing, přední výrobce střešní krytiny a fasádní systémy v Rusku. - Náklady na vytápění domu mohou být mnohem více než polovina nákladů na jeho údržbu v chladném období a někdy dosahují desítek tisíc rublů. S kompetentním přístupem k tepelné izolaci obytného domu však lze toto množství výrazně snížit.».
Ve skutečnosti musíte dům vytápět, abyste jej neustále udržovali komfortní teplota, bez ohledu na to, co se děje na ulici. V tomto případě je nutné počítat s tepelnými ztrátami jak obvodovými konstrukcemi, tak větráním, protože teplo odchází spolu s ohřátým vzduchem, který je nahrazen vzduchem ochlazeným, stejně jako skutečnost, že určité množství tepla vydávají lidé v domě, domácí spotřebiče, žárovky atd.
Abychom pochopili, kolik tepla bychom měli z našeho topného systému získat a kolik peněz na to budeme muset vynaložit, zkusme na příkladu dvoupodlažního cihlového domu zhodnotit příspěvek každého z dalších faktorů k tepelné bilanci. se nachází v Moskevské oblasti s celková plocha prostor 150 m2 (pro zjednodušení výpočtů jsme předpokládali, že půdorysné rozměry chaty jsou cca 8,7x8,7 m a má 2 podlaží o výšce 2,5 m).
Ztráty tepla uzavřenými konstrukcemi (střecha, stěny, podlaha)
Intenzitu tepelných ztrát určují dva faktory: rozdíl teplot uvnitř a vně domu a odolnost jeho obvodových konstrukcí proti prostupu tepla. Vydělením teplotního rozdílu Δt koeficientem odporu prostupu tepla Ro stěn, střech, podlah, oken a dveří a vynásobením jejich povrchem S můžete vypočítat míru tepelných ztrát Q:
Q = (At/Ro)*S
Rozdíl teplot Δt není konstantní hodnota, mění se roční období, v průběhu dne, v závislosti na počasí atd. Náš úkol je však zjednodušen tím, že potřebujeme odhadnout celkovou potřebu tepla za rok. Pro přibližný výpočet tedy můžeme snadno použít takový ukazatel, jako je průměrná roční teplota vzduchu pro vybranou oblast. Pro Moskevskou oblast je to +5,8°C. Pokud budeme brát +23°C jako příjemnou teplotu v domě, tak náš průměrný rozdíl bude
At = 23 °C - 5,8 °C = 17,2 °C
Stěny. Plocha stěn našeho domu (2 čtvereční podlaží 8,7 x 8,7 m vysoká 2,5 m) bude přibližně rovna
S = 8,7 * 8,7 * 2,5 * 2 = 175 m2
Od toho však musíme odečíst plochu oken a dveří, pro které budeme samostatně počítat tepelné ztráty. Předpokládejme, že máme jedny přední dveře, standardní velikost 900x2000 mm, tzn. plocha
Dveře S = 0,9 * 2 = 1,8 m2,
a je zde 16 oken (2 na každé straně domu v obou podlažích) o rozměrech 1500x1500 mm, jejichž celková plocha bude
S okna = 1,5 * 1,5 * 16 = 36 m2.
Celkem - 37,8 m2. Zbývající plocha cihlové zdi -
S stěny = 175 - 37,8 = 137,2 m2.
Součinitel odporu prostupu tepla stěny ze 2 cihel je 0,405 m2°C/W. Pro jednoduchost zanedbáme odpor prostupu tepla vrstvy omítky pokrývající stěny domu zevnitř. Uvolňování tepla ze všech stěn domu tedy bude:
Q stěny = (17,2 °C / 0,405 m 2 °C/W) * 137,2 m 2 = 5,83 kW
Střecha. Pro jednoduchost výpočtů budeme předpokládat, že odpor prostupu tepla střešní koláč roven odporu tepelné izolace izolační vrstvy. Pro lehkou tepelnou izolaci z minerální vlny o tloušťce 50-100 mm, nejčastěji používanou pro zateplení střechy, se rovná přibližně 1,7 m 2 °C/W. Odolnost proti přenosu tepla podkroví Zanedbáme: předpokládejme, že dům má podkroví, které komunikuje s ostatními místnostmi a teplo je rovnoměrně rozváděno mezi všechny.
Plocha sedlové střechy bude se sklonem 30°
Střecha S = 2 * 8,7 * 8,7 / Cos30° = 87 m 2.
Jeho uvolňování tepla tedy bude:
Q střecha = (17,2 °C / 1,7 m 2 °C/W) * 87 m 2 = 0,88 kW
Patro. Odpor prostupu tepla dřevěné podlahy je přibližně 1,85 m2°C/W. Po provedení podobných výpočtů získáme uvolňování tepla:
Q podlaha = (17,2 °C / 1,85 m 2 °C/W) * 75 2 = 0,7 kW
Dveře a okna. Jejich tepelný odpor je přibližně roven 0,21 m 2 °C/W (dvojnásobný dřevěné dveře) a 0,5 m 2 °C/W (typicky okno s dvojitým zasklením bez dalších energeticky účinných „zvonků a píšťalek“). Výsledkem je uvolnění tepla:
Q dveře = (17,2 °C / 0,21 W/m2 °C) * 1,8 m2 = 0,15 kW
Q okno = (17,2 °C / 0,5 m 2 °C/W) * 36 m 2 = 1,25 kW
Větrání. Podle stavební předpisy Koeficient výměny vzduchu pro obytný prostor by měl být alespoň 0,5 a lepší - 1, tzn. Během hodiny by se měl vzduch v místnosti zcela obnovit. To je tedy při výšce stropu 2,5 m přibližně 2,5 m 3 vzduchu za hodinu a metr čtvereční plocha. Tento vzduch se musí ohřát venkovní teplota(+5,8 °C) na pokojovou teplotu (+23 °C).
Měrná tepelná kapacita vzduchu je množství tepla potřebné ke zvýšení teploty 1 kg látky o 1 °C - přibližně 1,01 kJ/kg °C. V tomto případě je hustota vzduchu v pro nás zajímavém rozsahu teplot přibližně 1,25 kg/m 3, tzn. hmotnost 1 metru krychlového je 1,25 kg. K ohřátí vzduchu o 23-5,8 = 17,2 °C na každý čtvereční metr plochy tedy budete potřebovat:
1,01 kJ/kg°C * 1,25 kg/m 3 * 2,5 m 3 /hod * 17,2°C = 54,3 kJ/hod
U domu o rozloze 150 m2 to bude:
54,3 * 150 = 8145 kJ/hod = 2,26 kW
| Tepelné ztráty skrz | Teplotní rozdíl, °C | Plocha, m2 |
Odpor prostupu tepla, m2°C/W |
Tepelné ztráty, kW |
| Stěny |
17,2 |
175 |
0,41 |
5,83 |
| Střecha |
17,2 |
87 |
1,7 |
0,88 |
| Patro |
17,2 |
75 |
1,85 |
0,7 |
| Dveře |
17,2 |
1,8 |
0,21 |
0,15 |
| Windows |
17,2 |
36 |
0,5 |
0,24 |
| Větrání |
17,2 |
- |
- |
2,26 |
|
Celkový: |
|
|
|
11,06 |
Teď dýchejme!
Předpokládejme, že v domě žije rodina dvou dospělých se dvěma dětmi. Nutriční norma pro dospělého člověka je 2600-3000 kalorií za den, což odpovídá tepelnému výstupnímu výkonu 126 W. Výdej tepla dítěte odhadneme na polovinu výdeje tepla dospělého. Pokud jsou v něm všichni žijící doma 2/3 času, dostaneme:
(2*126 + 2*126/2)*2/3 = 252 W
Předpokládejme, že v domě je 5 místností osvětlených běžnými 60W žárovkami (neúspornými), 3 na pokoj, které svítí průměrně 6 hodin denně (tj. 1/4 celkové doby ). Přibližně 85 % energie spotřebované lampou se promění v teplo. Celkem získáme:
5*60*3*0,85*1/4 = 191 W
Lednička - velmi účinná topné zařízení. Jeho odvod tepla je 30 % maximálního příkonu, tzn. 750 W
Ostatní domácí spotřebiče (ať jsou mycí a myčka nádobí) uvolňuje asi 30 % maximální spotřeby energie jako teplo. Průměrný výkon z uvedených zařízení - 2,5 kW, pracují přibližně 2 hodiny denně. Celkem získáme 125 W.
Běžný elektrický sporák s troubou má výkon přibližně 11 kW, ale chod reguluje vestavěný omezovač topné prvky aby jejich současná spotřeba nepřesáhla 6 kW. Je však nepravděpodobné, že bychom někdy použili více než polovinu hořáků současně nebo všechna topná tělesa trouby najednou. Budeme tedy předpokládat, že průměrný provozní výkon kamen je přibližně 3 kW. Pokud pracuje 3 hodiny denně, získáme 375 W tepla.
Každý počítač (a v domě jsou 2) vyrobí přibližně 300 W tepla a funguje 4 hodiny denně. Celkem - 100 W.
TV je 200 W a 6 hodin denně, tzn. na kruh - 50 W.
Celkem získáme: 1,84 kW.
Nyní spočítáme požadované tepelný výkon topné systémy:
Topení Q = 11,06 - 1,84 = 9,22 kW
Náklady na vytápění
Ve skutečnosti jsme výše vypočítali výkon, který bude potřeba k ohřevu chladicí kapaliny. A budeme topit, přirozeně, pomocí kotle. Náklady na vytápění jsou tedy náklady na palivo pro tento kotel. Protože uvažujeme nejobecnější případ, provedeme výpočet pro nejuniverzálnější kapalné (naftové) palivo, protože Plynové rozvody nejsou k dispozici všude (a náklady na jejich připojení jsou číslo se 6 nulami), a tuhé palivo musíte to za prvé nějak přivézt a za druhé každé 2-3 hodiny vhodit do topeniště kotle.
Abychom zjistili, jaký objem V nafty za hodinu budeme muset spálit, abychom vytopili dům, potřebujeme její měrné spalné teplo q (množství tepla uvolněného při spalování jednotky hmotnosti nebo objemu paliva, u motorové nafty - přibližně 13,95 kW*h/l) vynásobte účinností kotle η (přibližně 0,93 pro vznětové motory) a následně vydělte požadovaný výkon topného systému Qtopení (9,22 kW) výsledným číslem:
V = Q topení /(q*η) = 9,22 kW / (13,95 kW*h/l) * 0,93) = 0,71 l/h
Při průměrných nákladech na motorovou naftu pro moskevskou oblast 30 rublů/l ročně nám to zabere
0,71 * 30 rub. * 24 hodin * 365 dní = 187 tisíc rublů. (zaoblený).
Jak ušetřit peníze?
Přirozenou touhou každého majitele domu je snížit náklady na vytápění již ve fázi výstavby. Kam má smysl investovat peníze?
V první řadě byste měli myslet na zateplení fasády, která, jak jsme viděli dříve, tvoří většinu všech tepelných ztrát v domě. Obecně k tomu lze použít vnější nebo vnitřní dodatečnou izolaci. Však vnitřní izolace mnohem méně efektivní: při instalaci tepelné izolace zevnitř se rozhraní mezi teplou a studenou oblastí „pohybuje“ uvnitř domu, tzn. V tloušťce stěn bude kondenzovat vlhkost.
Existují dva způsoby zateplení fasád: „mokré“ (omítka) a instalací zavěšené odvětrávané fasády. Praxe ukazuje, že díky nutnosti neustálých oprav je „mokrá“ izolace s přihlédnutím k provozním nákladům téměř dvakrát dražší než provětrávaná fasáda. Hlavní nevýhodou sádrové fasády je vysoké náklady jeho údržbu a údržbu. " Počáteční náklady na uspořádání takové fasády jsou nižší než u provětrávané předstěny, pouze o 20-25 %, maximálně o 30 %,- vysvětluje Sergey Yakubov („Kovový profil“). - Nicméně s přihlédnutím k nákladům na aktuální opravy, kterou je potřeba provést minimálně jednou za 5 let, po prvních pěti letech se náklady na omítkovou fasádu budou rovnat ceně provětrávané fasády a nad 50 let (životnost provětrávané fasády) bude 4-5x dražší.».
Co je sklopná odvětrávaná fasáda? Jedná se o externí „obrazovku“ připojenou k plíci kovový rám, který se připevňuje ke stěně pomocí speciálních držáků. Mezi stěnou domu a zástěnou je umístěna lehká izolace (například Isover „VentFacade Bottom“ o tloušťce 50 až 200 mm), stejně jako větru a voděodolná membrána (například Tyvek Housewrap). Jak vnější obklad lze použít různé materiály, ale v individuální konstrukce Nejčastěji se používá ocelový obklad. " Použití moderních high-tech materiálů při výrobě obkladů, jako je ocel potažená Colorcoat Prisma™, vám umožňuje vybrat si téměř jakýkoli konstrukční řešení, - říká Sergey Yakubov. - Tento materiál má vynikající odolnost jak vůči korozi, tak i mechanickému namáhání. Záruční doba na něj je 20 let s reálnou životností 50 a více let. Tito. za předpokladu, že je použita ocelová vlečka, vše návrh fasády bez opravy vydrží 50 let».
Další vrstva zateplení fasády vyrobeno z minerální vlny má odpor prostupu tepla přibližně 1,7 m2°C/W (viz výše). Ve stavebnictví se pro výpočet odporu přenosu tepla vícevrstvé stěny přidávají odpovídající hodnoty pro každou vrstvu. Jak si pamatujeme, naše hlavní nosná stěna 2 cihly mají odpor prostupu tepla 0,405 m2°C/W. Proto pro stěnu s provětrávanou fasádou získáme:
0,405 + 1,7 = 2,105 m2 °C/W
Po zateplení tedy dojde k uvolňování tepla našich stěn
Q fasáda = (17,2 °C / 2,105 m 2 °C/W) * 137,2 m 2 = 1,12 kW,
což je 5,2krát méně než stejný ukazatel u nezateplené fasády. Působivé, že?
Pojďme znovu vypočítat požadovaný tepelný výkon topného systému:
Topení Q-1 = 6,35 - 1,84 = 4,51 kW
Spotřeba nafty:
V 1 = 4,51 kW / (13,95 kW*h/l) * 0,93) = 0,35 l/h
Množství ohřevu:
0,35 * 30 rub. * 24 hodin * 365 dní = 92 tisíc rublů.
Železobeton Beton na štěrku nebo drti přírodní kámen Hustý silikátový beton Expandovaný jíl beton na keramzitu. písek a keramzit P=1800 Expandovaný beton na keramzitu. písek a keramzit pěnobeton P=1600 Expandovaný beton na keramzitu. písek a keramzit P=1400 Expandovaný beton na keramzitu. písek a keramzit P=1200 Expandovaný beton na keramzitu. písek a keramzit P=1000 Expandovaný beton na keramzitu. písek a keramzit P=800 Expandovaný beton na keramzitu. písek a keramzit P=600 Expandovaný beton na keramzitu. písek a keramzit beton P=500 Expandovaný beton na křemičitém písku s pórovitostí P=1200 Expandovaný beton na křemičitém písku s porézním P=1000 Expandovaný beton na křemičitém písku s porézním P=800 Perlitbeton P=1200 Perlitbeton P =1000 Perlitbeton P=800 Perlitbeton P=600 Agloporitový beton a betony na palivové strusce P=1800 Agloporitový beton a beton na palivové strusce P=1600 Agloporitový beton a beton na palivové strusce P=1400 Agloporitový beton a beton na palivové strusce P =1200 Agloporitový beton a beton na palivové strusce P=1000 Beton na popelovém štěrku P= 1400 Beton na popelovém štěrku P=1200 Beton na popelovém štěrku P=1000 Polystyrenbeton P=600 Polystyrenbeton P=500 Plyn a pěnobeton. plyn a pěnosilikát P=1000 Plyn a pěnobeton. plyn a pěnokřemičitan P=900 Plyn a pěnobeton. plyn a pěnosilikát P=800 Plyn a pěnobeton. plyn a pěnosilikát P=700 Plyn a pěnobeton. plyn a pěnosilikát P=600 Plyn a pěnobeton. plyn a pěnosilikát P=500 Plyn a pěnobeton. plyn a pěnosilikát P=400 Plyn a pěnobeton. plynový a pěnokřemičitan P=300 P=1200 P=1200 P=100 P=100 P=800 Cementopísková malta Komplexní (písková, vápenná, cementová) malta Vápenopísková malta Cement- strusková malta P =1400 Cementovo-strusková malta P=1200 Cement-perlitová malta P=1000 Cementperlitová malta P=800 Sádroperlitová malta Porézní sádroperlitová malta P=500 Porézní sádroperlitová malta P=400 Sádrové desky P= P=1000 Plechy sádrový obklad (suchá omítka) Hliněná obyčejná cihla Vápenopísková cihla P=2000 Vápenopísková cihla P=1900 Vápenopísková cihla P=1800 Vápenopísková cihla P=1700 Vápenopísková cihla P=1600 Keramická cihla P=1600 Keramická cihla P=1400 Keramický kámen P=1700 Silikátová cihla P=1600 Silikátová cihla P=1400 Silikátový kámen P=1400 Silikátový kámen P=1300 Žula. rula a čedič Mramor Vápenec P=2000 Vápenec P=1800 Vápenec P=1600 Vápenec P=1400 Tuf P=2000 Tuf P=1800 Tuf P=1600 Tuf P=1400 Tuf P=1200 Tuf P=1000 Přes borovice a smrk Borovice a smrk podél vlákna Dub podél vlákna Dub podél vlákna Lepená překližka Obkladová lepenka Vícevrstvá konstrukční lepenka Dřevovláknité desky. a dřevěné štěpky, dřevěná vlákna. P=1000 Dřevovláknité desky. a dřevěné štěpky, dřevěná vlákna. P=800 Dřevovláknité desky. a dřevěné štěpky, dřevěná vlákna. P=400 Dřevovláknité desky. a dřevěné štěpky, dřevěná vlákna. P=200 Dřevovláknité desky a dřevobetonové desky na portlandském cementu P=800 Dřevovláknité desky a dřevobetonové desky na portlandském cementu P=600 Dřevovláknité desky a dřevěný beton na portlandském cementu P=400 Dřevovláknité desky a dřevobetonové desky na portlandském cementu P=300 Tepelná izolace z vláken desky z umělé kožešiny odpad P=175 Desky vláknité tepelněizolační desky z umělé kožešiny odpad P=150 Vláknité tepelněizolační desky z umělé kožešiny odpad P=125 Lněné izolační desky Rašelinové tepelněizolační desky P=300 Rašelinové tepelně- izolační desky P=200 Koudel Prošívané rohože z minerální vlny P=125 Prošívané rohože z minerální vlny P=100 Rohože z minerální vlny nové děrované Р=75 Prošívané rohože z minerální vlny Р=50 Desky z minerální vlny se syntetickým pojivem Р=250 Desky z minerální vlny se syntetickým pojivem Р=200 Desky z minerální vlny se syntetickým pojivem Р=175 Desky z minerální vlny se syntetickým pojivem Р=125 Desky z minerální vlny se syntetickým pojivem Р=75 Desky z pěnového polystyrenu P=50 Desky z pěnového polystyrenu P=35 Desky z pěnového polystyrenu P=25 Pěnový polystyren desky P=15 Polyuretanová pěna P=80 Polyuretanová pěna P=60 Polyuretanová pěna P=40 Desky z Resol-fenolformaldehydové pěny P=100 Desky z Resol-fenolformaldehydové pěny P= 75 Desky z pěny Resol-fenol-formaldehyd P = 50 Resol-fenol-formaldehydové pěnové desky P=40 Polystyrenbetonové tepelněizolační desky P=300 Polystyrenbetonové tepelněizolační desky P=260 Polystyrenbetonové tepelněizolační desky P=230 Expandovaný jílový štěrk P=800 Expandovaný jílový štěrk P=600 Expandovaný jílový štěrk P=400 Grav keramzit P=300 Expandovaný jílový štěrk P =200 Drcený kámen a písek z expandovaného perlitu P=600 Drť a písek z expandovaného perlitu P=400 Drť a písek z expandovaného perlitu P=200 Písek pro stavební práce Pěnové sklo a plynové sklo P=200 Pěnové sklo a plynové sklo P=180 Pěnové sklo a plynové sklo P=160 Ploché azbestocementové desky P=1800 Ploché azbestocementové desky P=1600 Ropné konstrukce a střešní bitumeny P=1400 Ropné konstrukce a střešní bitumeny P=1200 Petrolejové konstrukce a střešní bitumeny střešní krytina P=1000 Asfaltový beton Výrobky z expandovaného perlitu na bitumenovém pojivu P=400 Výrobky z expandovaného perlitu na bitumenovém pojivu P=300 Ruberoid. pergamen střešní lepenka Vícevrstvé polyvinylchloridové linoleum P=1800 Vícevrstvé polyvinylchloridové linoleum P=1600 Polyvinylchloridové linoleum s textilním podkladem P=1800 Polyvinylchloridové linoleum s textilním podkladem P=1600 Polyvinylchloridové linoleum s textilním podkladem Vítr P=1400 Výztužná tyčová ocel LitinaObvykle lze tepelné ztráty v soukromém domě rozdělit do dvou skupin:
Níže uvádíme 15 příkladů takových „úniků“. To jsou skutečné problémy, se kterými se nejčastěji setkáváme v soukromých domech. Uvidíte, jaké problémy se mohou u vás doma vyskytovat a na co byste si měli dát pozor.
Izolace nefunguje tak efektivně, jak by mohla. Termogram ukazuje, že teplota na povrchu stěny je nerovnoměrně rozložena. To znamená, že některé oblasti stěny se zahřívají více než jiné (čím jasnější barva, tím vyšší teplota). To znamená, že tepelné ztráty nejsou větší, což u zateplené stěny není správné.
V tomto případě jsou světlé oblasti příkladem neúčinné izolace. Je pravděpodobné, že pěna v těchto místech je poškozená, špatně nainstalovaná nebo zcela chybí. Proto je po zateplení budovy důležité se ujistit, že práce je odvedena efektivně a izolace efektivně funguje.
Spoj mezi dřevěný trám A minerální vlna není dostatečně zhutněna. To způsobuje, že izolace nefunguje efektivně a způsobuje další tepelné ztráty střechou, kterým by se dalo předejít.
Jedním z důvodů, proč je v domě zima, je, že některé sekce radiátoru netopí. To může být způsobeno několika důvody: stavební suť, hromadění vzduchu nebo výrobní vady. Výsledek je ale stejný – radiátor pracuje na poloviční výkon topný výkon a dostatečně nevyhřívá místnost.
Další příklad neefektivního provozu radiátoru.
Uvnitř místnosti je instalován radiátor, který velmi ohřívá stěnu. V důsledku toho část tepla, které vytváří, jde ven. Ve skutečnosti se teplo používá k vytápění ulice.
Potrubí podlahového topení je položeno blízko vnější stěna. Chladicí kapalina v systému je ochlazována intenzivněji a musí se častěji ohřívat. Výsledkem je zvýšení nákladů na vytápění.
V oknech se často objevují praskliny, které se objevují v důsledku:
Studený vzduch se trhlinami neustále dostává do místnosti, způsobuje zdraví škodlivý průvan a zvyšuje tepelné ztráty v budově.
Také se objevují praskliny na balkonech a vstupní dveře.
„Tepelné mosty“ jsou oblasti budovy s nižším tepelným odporem ve srovnání s jinými oblastmi. To znamená, že přenášejí více tepla. Jedná se například o nároží, betonové překlady nad okny, styčné body stavební konstrukce a tak dále.
Proč jsou studené mosty škodlivé?
Větrání funguje obráceně. Místo odvádění vzduchu z místnosti ven je do místnosti nasáván studený pouliční vzduch z ulice. To, jako v příkladu s okny, poskytuje průvan a ochlazuje místnost. V uvedeném příkladu je teplota vzduchu, který vstupuje do místnosti, -2,5 stupně, při pokojové teplotě ~20-22 stupňů.
A v tomto případě se chlad dostává do místnosti poklopem do podkroví.
Proudění chladu do místnosti montážním otvorem klimatizace.
Termogram ukazuje „tepelné mosty“ spojené s použitím materiálů se slabší odolností proti prostupu tepla při stavbě stěny.
Často při izolaci stěny budovy zapomínají na další důležitou oblast - základ. Ke ztrátám tepla dochází také založením budovy, zejména pokud má budova suterén nebo je uvnitř instalována vyhřívaná podlaha.
Spáry zdiva mezi cihlami jsou četnými tepelnými mosty a zvyšují tepelné ztráty stěnami. Výše uvedený příklad ukazuje, že rozdíl mezi minimální teplota(spára zdiva) a maximum (cihla) je téměř 2 stupně. Sníží se tepelný odpor stěny.
Studený most a únik vzduchu pod stropem. Vzniká v důsledku nedostatečného utěsnění a izolace spár mezi střechou, stěnou a podlahovou deskou. V důsledku toho se místnost dodatečně ochladí a objeví se průvan.
Tohle všechno typické chyby, které se nacházejí ve většině soukromých domů. Mnohé z nich lze snadno eliminovat a mohou výrazně zlepšit energetický stav budovy.
Pojďme si je znovu uvést:
15 skrytých úniků tepla v soukromém domě, o kterých jste neměli ani tušení
