![]() |
![]()
|
|
⇒ Внутрипідлогові конвектори природної конвекції
⇒ Конвектори примусової конвекції ⇒ Дизайнерські радіатори ⇒ Чавунні радіатори ⇒ Вертикальні радіатори ⇒ Горизонтальні радіатори ⇒ Радіатори підлогові ⇒ Сушки для рушників електричні ⇒ Сушки для рушників гідравлічні ⇒ Біокаміни ![]()
|
Расчет теплопотерь зданий Как расчитать теплопотери зданий Для грамотного расчета теплоизоляции и подбора мощности отопительных систем необходимо знать о реальных теплопотерях дома. Как это сделать? Читайте в этом материале.
Основные потери тепловой энергии зданий приходятся на стены, крышу, окна и полы. Значительная часть тепла покидает помещения через системы вентиляции.
В основном на теплопотери влияют следующие два фактора: 1) разница температур в помещении и на улице, т.е. чем она выше, тем больше телопотери и 2) теплоизоляционные свойства ограждающих конструкций (стены, перекрытия, окна).
Ограждающие конструкции препятствуют проникновению тепловой энергии наружу, потому что обладают определенными теплоизоляционными свойствами, которые измеряют величиной, называемой сопротивлением теплопередаче.
Эта величина показывает, каков будет перепад температур при прохождении определенного количества тепла через 1м² ограждающей конструкции или сколько тепла уйдет через 1м² при определенном перепаде температур.
Итак, давайте представим следующие величины:
Формула для расчета сопротивления теплопередаче выглядит следующим образом:
R = ΔT / q
При расчете R для многослойных конструкций суммируются сопротивления каждого слоя. Т.е. если имеется деревянная стена, обложенная кирпичом снаружи, то ее сопротивление теплопередаче будет равняться сумме сопротивлений кирпичной и деревянной стен плюс воздушной прослойки между ними.
Отметим, что расчет тепловых потерь проводится для самой холодной и ветреной недели в году, т.к. в справочниках по строительству обычно указывается тепловое сопротивление материалов исходя именно из этого условия и климатического района (температуры снаружи), в котором находится здание.
На рисунке справа показано распределение температуры и тепловые погранслои воздуха при передаче тепла сквозь стену.
Примечание
Современные стеклопакеты, как мы видим из предыдущей таблицы, позволяют уменьшить тепловые потери окон почти в 2 раза. К примеру, для 10 окон размером 1 м х 1,6 м экономия энергии достигнет 1 кВт, что в месяц даст 720 кВт/ч.
Теперь для правильного выбора материалов и толщин ограждающих конструкций давайте используем эти сведения на конкретном примере. При расчете теплопотерь на 1м² используются две величины: перепад температур ΔT и сопротивление теплопередаче R. Допустим, что температура внутри помещения равна 20 °С, а температура снаружи –30 °С. Значит перепад температур ΔT будет 50 °С. Стены толщиной 20 см выполнены из бруса , тогда R будет равным - 0,806 м²×°С/Вт. Теплопотери при этом составят 50 / 0,806 = 62 (Вт/м²).
Как правило, в строительных справочниках для упрощения расчетов тепловых потерь приводятся теплопотери различных видов стен, перекрытий и пр. для некоторых значений температуры воздуха зимой. Например, приводятся разные цифры для угловых помещений, где влияет завихрение воздуха, который отекает здание, и неугловых, а также, принимается в расчет неодинаковая тепловая картина для помещений нижнего и верхнего этажей.
Примечание
Если за стеной имеется наружное неотапливаемое помещение, такое как например, сени или застекленная веранда, то тепловые потери через него составят 70% от расчетных, а если за этим помещением находится еще одно помещение наружу (сени, выходящие на веранду), то теплопотери будут составлять 40% от расчетного значения.
Примеры расчета теплопотерь
Теперь давайте рассчитаем при помощи таблиц тепловые потери двух разных комнат одинаковой площади.
Угловая комната на первом этаже (пример 1)
Характеристики комнаты:
Сначала рассчитываем площади теплоотдающих поверхностей.
1. Площадь наружных стен без учет окон (Sстен):
(5+3,2)х2,7-2х1х1,6 = 18,94 м². 2. Площадь окон (Sокон):
2х1х1,6 = 3,2 м². 3. Площадь пола (Sпола):
5х3,2 = 16 м². 4. Площадь потолка (Sпотолка):
5х3,2 = 16 м². Площадь внутренних перегородок и дверей не участвуют в расчете, поскольку по обеим их сторонам температура одинакова и тепло через них не уходит.
Далее вычисляем потери тепла Q каждой из поверхностей:
Итого общие тепловые потери комнаты Qсуммарные составят 3094 Вт.
Заметьте, что больше тепла уходит через стены, чем через потолок, полы и окна.
Результат расчета показывает тепловые потери комнаты в наиболее морозные дни года (температура -30 C°). Очевидно, что чем на улице теплее, тем меньше тепла уйдет из комнаты.
Комната под крышей (пример 2)
Характеристики комнаты:
· этаж - верхний,
· площадь - 16 м² (3,8х4,2)
· высота потолка - 2,4 м
· наружные стены:
· окна – 4 с двойным остеклением (по 2 на каждом фронтоне), высотой 1,6 м и шириной 1 м
· расчетная температура снаружи - –30°С,
· требуемая температура в комнате - +20°С.
Рассчитываем площади теплоотдающих поверхностей:
1. Площадь торцевых наружных стен за вычетом окон:
Sторцевых стен = 2х(2,4х3,8-0,9х0,6-2х1,6х0,8) = 12 м². 2. Площадь скатов крыши, ограничивающих комнату:
Sскатов.стен = 2х1,0х4,2 = 8,4 м². 3. Площадь боковых перегородок:
Sбоковых перегородок = 2х1,5х4,2 = 12,6 м². 4. Площадь окон:
Sокон = 4х1,6х1,0 = 6,4 м². 5. Площадь потолка:
Sпотолка = 2,6х4,2 = 10,92 м². Теперь рассчитаем теплопотери этих поверхностей, но при этом нужно учесть, что под полом комнаты находится теплое помещение, поэтому тепло через него не уходит. Тепловые потери потолка и стен считаем как для угловых помещений, а для потолка и боковых перегородок вводим коэффициент 70%, т.к. за ними расположены неотапливаемые помещения.
Qторцевых стен = 12х89 = 1068 Вт
Qскатов.стен = 8,4х142 = 1193 Вт Qбоковых перегородок = 12,6х126х0,7 = 1111 Вт Qокон = 6,4х135 = 864 Вт Qпотолка = 10,92х35х0,7 = 268 Вт. В итоге суммарные теплопотери комнаты составляют: Qсуммарные = 4504 Вт.
Итак, мы видим, что теплая комната на первом этаже теряет (либо потребляет) существенно меньше тепла, чем комната под крышей с тонкими стенками и большой площадью остекления.
Чтобы сделать такое помещение пригодным для проживания зимой, нужно в первую очередь утеплить стены, боковые перегородки и окна. Любая ограждающая конструкция может быть представлена в виде многослойной стены, у которой каждый слой имеет свое тепловое сопротивление и свое сопротивление прохождению воздуха. Сложив тепловое сопротивление всех слоев, получим тепловое сопротивление всей стены. Также суммируя сопротивление прохождению воздуха всех слоев, мы сможем понять, как дышит стена. Идеальная стена из бруса должна быть эквивалентна стене из бруса толщиной 15 – 20 см. Продолжение материала мы опубликуем в ближайшее время..
|
![]() ![]() |
|
||