Как рассчитать теплопотери частного дома?

Красивые примеры

Разновидности теплопотерь

Авторы многих статей сводят расчет теплопотерь к одному простому действию: предлагается умножить площадь отапливаемого помещения на 100 Вт. Единственное условие, которое при этом выдвигается, относится к высоте потолка — она должна составлять 2,5 м (при других значениях предлагается вводить поправочный коэффициент).

На самом деле такой расчет является настолько приблизительным, что полученные с его помощью цифры можно смело приравнивать к «взятым с потолка». Ведь на удельную величину теплопотерь влияет целый ряд факторов: материал ограждающих конструкций, наружная температура, площадь и тип остекления, кратность воздухообмена и пр.

Теплопотери дома

Более того, даже для домов с различной отапливаемой площадью при прочих равных условиях ее значение будет разным: в маленьком доме — больше, в большом — меньше. Так проявляется закон квадрата-куба.

Поэтому владельцу дома крайне важно освоить более точную методику определения теплопотерь. Такой навык позволит не только подобрать отопительное оборудование с оптимальной мощностью, но и оценить, к примеру, экономический эффект от утепления

В частности, можно будет понять, превзойдет ли срок службы теплоизолятора период его окупаемости.

Первое, что необходимо сделать исполнителю — разложить общие теплопотери на три составляющие:

• потери через ограждающие конструкции;
• обусловленные работой вентиляционной системы;
• связанные со сбросом нагретой воды в канализацию.

Рассмотрим каждую из разновидностей подробно.

Таблицы для расчета тепловых потерь дома

Таблица «К — коэффициент теплопередачи»:

Конструкция	Толщина конструкции, мм	К, Вт/ (м2 х °С)
Кирпичная стена (на холодном растворе с внутренней штукатуркой) толщиной	в 1,5 кирпича	395	1,5
в 2 кирпича	525	1,24
в 2,5 кирпича	655	1,04
Рубленые деревянные стены из бревен диаметром, мм	200	160	1,02
240	200	0,85
Брусчатые деревянные стены	150	1,0
200	0,76
Чердачное деревянное перекрытие	100	1,0
Двойные окна	—	2,68
Двойные двери	—	2,33

Таблица « n — коэффициент уменьшения»:

Наименование ограждения	n
Полы на грунте и лагах	1,0
Чердачные перекрытия при стальной, черепичной или асбестоцементной кровлях при разреженной обрешетке и бесчердачные покрытия с венти­лируемыми продухами	0,9
То же для перекрытий по сплошному настилу	0,8
Чердачные перекрытия при кровлях из рулонных материалов	0,75
Ограждения, отделяющие отапливаемые помещения от неотапливаемых, сообщающиеся с наружным воздухом	0,7
Ограждения, отделяющие отапливаемые помещения от неотапливаемых, не сообщающиеся с наружным воздухом	0,4
Перекрытия над подпольями, расположенными ниже уровня земли	0,4
Перекрытия над подпольями, расположенными выше уровня земли	0,75
Перекрытия над неотапливаемыми подвалами, расположенными ниже уровня грунта или выступающие на высоту до 1 м	0,6

Таблица « Значения R0 и 1/R0»:

Конструкция	Толщина	R0, ккал/(м2 х ч х °С)	1/R0, ккал/ (м2 х ч х °С)
в кирпичах	в мм
Стены
Сплошная кладка из обыкновенного кир­пича	0,5	135	0,38	2,64
1	265	0,57	1,76
1,5	395	0,76	1,32
2	525	0,94	1,06
2,5	655	1,13	0,89
Сплошная кладка из обыкновенного кирпича с воздушной прослойкой ( = 50 мм) в перевязку через каж­дые 6 рядов	1,5	435	0,9	1,11
2	565	1,09	0,92
2,5	695	1,28	0,78
Сплошная кладка из дырчатого кирпича	1,5	395	0,89	1,12
2	525	1,2	0,89
2,5	655	1,4	0,71
Кирпичная кладка с термоизоляционной засыпкой	1,5	395	1,03	0,97
2	525	1,49	0,67
Деревянные рубленые	—	200	1,33	0,75
—	220	1,45	0,68
—	240	1,56	0,64
Брусчатые	—	150	1,18	0,85
—	180	1,28	0,78
—	200	1,32	0,76
Чердачные перекрытия
Железо-бетонные из сборных ребристых плит с утеплителем	—	100	0,69	1,45
—	150	0,89	1,12
—	200	1,09	0,92
—	250	1,29	0,77

Перед тем как рассчитать теплопотери дома , помните, что добавочные потери тепла зависят от расположения здания на местности, от ориентации стен по сторонам света, скорости ветра и инфильтрации. Если конструктивные элементы дома обращены на север, восток, северо-восток и северо-запад, дополнительные потери составят 10 %, а если на запад или на юго-восток — 5 %. Расход тепла для нагрева воздуха в помещении можно найти по формуле: Q = F(пл.) х (tв — tн).

В ней используются величины:

• F — площадь пола помещения (в м2);
• tв- tн — внутренняя и наружная температура.

Помимо вышеизложенных вычислений, следует уменьшить теплопотери на величину бытовых тепловыделений. Бытовые тепловыделения определяются из расчета 21 Вт на 1 м2 площади пола.

В итоге для определения теплопроизводительности системы отопления следует: вычислить основные и дополнительные теплопотери, суммировать их и вычесть величину, которая характеризует бытовые тепловыделения.

Потери тепла через окна

Теплопотери через окна рассчитываются по такой же формуле:
Q_окон = k_окон * F_окон (t_вн — t_нар),
где Q_окон — теплопотери, Вт;
k_окон — коэффициент теплопередачи окон, Вт/(м2*град.C);
F_окон — площадь окон;
t_вн — температура воздуха внутри, град. C; можно принимать 20 град.С

t_нар — температура воздуха снаружи , град. C; для Киева — минус 22 град.С, Минска — минус 25, Москвы — минус 26, для других городов — по справочнику

k_окон рассчитывается по формуле:

,
где k_ст — коэффициент теплопередачи стеклопакета, Вт/(м2*град.C); дает производитель

F_ст
где k_р — коэффициент теплопередачи рамы, Вт/(м2*град.C); дает производитель

F_р
P — периметр остекления, м;
ψ — коэффициент для учета теплопередачи алюминиевой полосы. принимаем равным 0,07

3.3 Теплопотери на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха через наружные двери и на нагревание въезжающего транспорта

Расчетная
разность давления воздуха ∆p_i,
Па, на наружную и внутреннюю поверхность
ограждений определяется для каждого
помещения по формуле:

∆p_i=(H
– h_i)*(γ_н
–- γ_в)+0,5ν2*ρ_н*(С_н
– С_п)*к_ν
– p_int(3.4)

где
Н –
высота
здания от уровня земли до верха карниза
или устья вентиляционной шахты, м;

h_i
— расчетная высота от уровня земли до
верха окон, балконных дверей, м;

γ_н,
γ_в
— удельный вес, Н/м3,
соответственно при температуре наружного
(t_нБ
) и внутреннего (t_в)
воздуха, определяемый по формуле:

(3.5)

ν
— скорость ветра по параметру Б, м/с;

ρ_н—
плотность наружного воздуха, кг/м3,

С_н,
С_п
— аэродинамические коэффициенты для
наветренной и подветренной поверхностей
ограждений, равные С_н=0,8,
С_п=
— 0,6;

к_ν—
коэффициент учета изменения скоростного
давления ветра в зависимости от высоты
здания;

p_int
— условно постоянное давление воздуха,
Па, в помещении зда­ния (для жилых
зданий).

Разность
давлений определяется по формуле:

∆p
= 0,55*Н*(γ_н
–
γ_в)+0,03*γ_н*ν2,
(3.6)

Сопротивление
воздухопроницанию окон и балконных
дверей жилых зданий R_и
должно быть не менее требуемого
сопротивления воздухопроницанию R_итр,
м2·ч/кг,
определяемого по формуле

(3.7)

где
—
нормативная воздухопроницаемость
наружных ограждающих конструкций, для
наружных дверей 7 кг/(м2·ч).

Расход
инфильтрующегося в помещении воздуха
∑G_и,
кг/ч, определяется по формуле:

∑G_и
= 0,216,
(3.8)

где
∆p_i
– разность давлений воздуха на наружной
и внутренней поверхности наружных
ограждений помещения на расчетном
этаже, Па;

А
– площади окон и наружных дверей, м2.

Расход
теплоты на нагрев инфильтрующегося
воздуха через ограждение Q_и,
Вт :

Q_и
= 0,28∑G_и
c(t_в-t_нБ),
(3.9)

где
с – удельная теплоемкость воздуха,
равная 1 кДж/(кг·ºС);

k_н
– коэффициент учета влияния встречного
теплового потока в конструкции.

Согласно
, В помещении автостоянки необходимо
учесть потребность в тепле на обогрев
въезжающего в помещение подвижного
состава Q_авт,
Вт, в количестве 0,029 Вт в час на один кг
массы в снаряженном состоянии на один
градус разницы температур наружного и
внутреннего воздуха:

=
0,029 ∙ М_авт
∙ (t_н
– t_в),
(3.10)

где
М_авт
– масса одного автомобиля;

t_в,
t_н
– соответственно температуры внутреннего
и наружного воздуха, °С;

Общее
количество теплопотерь на нагрев
въезжающего транспорта Q_авт,
Вт, составит:

Q_авт
=
∙n,
(3.11)

где
n
– количество машин на автостоянке.

Пример
расчета теплопотерь
на нагревание инфильтрующегося наружного
воздуха через наружные двери:

1.
Определим разность
давлений Δр:

;

=
14,49 Н/м3,

=
11,98 Н/м3;

2.
Вычисляем сопротивление воздухопроницанию:

3.
Определяем расчетную разность давления
воздуха на наружную и внутреннюю
поверхность ограждения:

;

4.
Вычисляем расход инфильтрующегося
воздуха через наружную дверь:

ΣG
= 0,216·
= 21,89 кг/ч;

5.
Рассчитываем расход теплоты для
нагревания инфильтрующегося воздуха
через наружную дверь:

Вт.

Результаты
расчета сведены в таблицу 3.1.

Таблица
3.1

Расход
теплоты на нагрев инфильтрующегося
воздуха через наружные двери лестничной
клетки

№ помещения	Наименование помещения, tв, ОС	Площадь ОК, м2	Нормативная воздухо- проницаемость ОК, Gн, кг/(м2*ч)	Сопротивление воздухопроницанию ОК Rи,(м2*ч)/КГ	Высота здания H, м	Удельный вес наружного воздуха yн, Н/м3	Удельный вес внутреннего воздуха yв, Н/м3	Разность давлений ΔР, Па	Расчетная высота hi, м	Расчетная разность давлений Δрi, Па	Расход инфильтрующегося воздуха Gи, кг/ч	Теплопотери на инфильтрацию Qи, Вт
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
ДД	ЛК№1, 16 °С	3,08	7	0,214	7,2	14,49	11,98	18,28	2,5	18,41	21,89	250
ДД	ЛК№2, 16 °С	3,08	7	0,214	7,2	14,49	11,98	18,28	2,5	18,41	21,89	250

Пример
расчета теплопотерь на нагревание
въезжающего транспорта:

1.
Определим теплопотери на один автомобиль:

=
0,029 ∙ 1300 ∙ (5 – (-34)) = 1470,3 Вт.

2.
Найдем общие теплопотери на
нагревание въезжающего транспорта:

Q_авт
= 1470,3 ∙ 8 = 11762,4 Вт.

Определение
суммарных теплопотерь здания заключается
в расчете Q_р
для каждого помещения где устанавливается
отопительный прибор и суммировании их
всех по всему зданию.

Q_р=∑Q(1+∑ß)+
Q_и.
(3.12)

Пример
для помещения 103 кабинет директора:

Через
наружная стену:

Q
= 0,352 ∙ 8,28 ∙ (18-(-34) = 151,56 Вт,

Q_доб=
151,56 ∙ 1,05 = 159,13 Вт.

Через
окно:

Q
= 2,046 ∙ 2,24 ∙ (18-(-34) = 238,32 Вт,

Q_доб=
238,32 ∙ 1,05 = 250,23 Вт

Q_р=159,56
+ 250,32 = 410 Вт.

Результаты
расчета теплопотерь сведены в таблицу
3.2.

Тепловое излучение и выбор стекла

Не менее 65% теплопотерь через стекло происходят за счет теплового (инфракрасного) излучения. Правильно подобранный вид стекол для пакета поможет снизить цифру теплопотерь. Наиболее действенно – использование энергосберегающих стекол. Благодаря покрытию оксидами металлов отражают большую часть инфракрасного потока.

Увеличение толщины стекол в пакете не приносит пользы, растет вес окна, стоимость. Использование энергосберегающего материала, профиля для окна позволяет экономить до 30% расходов на отопление. Минус — высокая цена, но быстро окупится, если рассчитать.

Энергосберегающие окна

Расчет потерь тепла по площади помещений

Первым методом расчета тепловой нагрузки системы отопления пользуются для укрупненного определения мощности системы отопления всего дома и общего понимания количества и типа радиаторов, а также мощности котельного оборудования. Так как метод не учитывает регион строительства (расчетную наружную температуру зимой), количество потерь тепла через фундаменты, крыши или нестандартное остекление, то количество потерь тепла, рассчитанное укрупненным методом исходя из площади помещения, может быть как больше, так и меньше фактических значений.

Источники теплопотерь здания

А при использовании современных теплоизоляционных материалов мощность котельного оборудования может быть определена с большим запасом. Таким образом, при устройстве систем отопления возникнет большой перерасход материалов и будет приобретено более дорогостоящее оборудование. Поддержание комфортной температуры в помещениях будет возможно только при условии, что будет установлена современная автоматика, которая не допустит перегрева помещений выше комфортных температур.

Тем не менее, этим способом определения мощности систем отопления пользуются достаточно часто. Следует только понимать, в каких случаях такие укрупненные расчеты приближены к реальности.

Итак, формула для укрупненного определения количества теплопотерь выглядит следующим образом:

Q=S*100 Вт (150 Вт),Q — требуемое количество тепла, необходимое для обогрева всего помещения, ВтS — отапливаемая площадь помещения, м?Значение 100-150 Ватт является удельным показателем количества тепловой энергии, приходящейся для обогрева 1 м?.

При использовании первого метода для укрупненного метода расчета тепловой мощности следует ориентироваться на следующие рекомендации:

• В случае, когда в расчетном помещении из наружных ограждающих конструкций имеются одно окно и одна наружная стена, а высота потолков менее трех метров, то на 1м2 отапливаемой площади приходится 100 Вт тепловой энергии.
• При расчете углового помещения с двумя оконными конструкциями или балконными блоками либо помещение высотой более трех метров, то в диапазон удельной тепловой энергии на 1 м2 составляет от 120 до 150 Вт.
• Если же прибор отопления в будущем планируется устанавливать под окном в нише либо декорировать защитными экранами, поверхность радиаторов и, следовательно, их мощность необходимо увеличить на 20-30%. Это обусловлено тем, что тепловая мощность радиаторов будет частично тратиться на прогрев дополнительных конструкций.

Недостатки расчета по площади

Расчет, основанный на площадном показателе, не отличается большой точностью

Здесь не принят во внимание такой параметр, как климат, температурные показатели как минимальные, так и максимальные, влажность. Из-за игнорирования многих важных моментов расчет имеет значительные погрешности

Часто стараясь перекрыть их, в проекте предусматривают «запас».

Если все же для расчета выбран этот способ, нужно учитывать следующие нюансы:

1. При высоте вертикальных ограждений до трех метров и наличии не более двух проемов на одной поверхности, результат лучше умножить на 100 Вт.
2. Если в проект заложен балкон, два окна либо лоджия, умножают в среднем на 125 Вт.
3. Когда помещения промышленные или складские, применяют множитель 150 Вт.
4. В случае расположения радиаторов вблизи окон, их проектную мощность увеличивают на 25%.

Расчет теплопотерь дома — считаем сами правильно!

Расчет отопления частного дома можно сделать самостоятельно, проведя некоторые замеры и подставив свои значения в нужные формулы. Расскажем, как это делается.

Вычисляем теплопотери дома

От расчета теплопотерь дома зависит несколько критических параметров системы отопления и в первую очередь – мощность котла.

Последовательность расчета следующая:

Вычисляем и записываем в столбик площадь окон, дверей, наружных стен, пола, перекрытия каждой комнаты. Напротив каждого значения записываем коэффициент теплопроводности материалов, из которых построен наш дом.

Если вы не нашли нужный материал в приведенной таблице, то посмотрите в расширенной версии таблицы, которая так и называется – коэффициенты теплопроводности материалов (скоро на нашем сайте). Далее, по ниже приведенной формуле вычисляем потери тепла каждого элемента конструкции нашего дома.

ΔT — разница температур внутри и снаружи помещения для самых холодных дней °C

R — значение теплосопротивления конструкции, м2·°C/Вт

λ — коэффициент теплопроводности (см. таблицу по материалам).

Суммируем теплосопротивление всех слоев. Т.е. для стен учитывается и штукатурка и материал стен и наружное утепление (если есть).

Складываем все Q для окон, дверей, наружных стен, пола, перекрытия

К полученной сумме добавляем 10-40% вентиляционных потерь. Их тоже можно вычислить по формуле, но при хороших окнах и умеренном проветривании, смело можно ставить 10%.

Результат делим на общую площадь дома. Именно общую, т.к. косвенно тепло будет тратиться и на коридоры, где радиаторов нет. Вычисленная величина удельных теплопотерь может колебаться в пределах 50-150 Вт/м2. Самые высокие потери тепла у комнат верхних этажей, самые низкие у средних.

После окончания монтажных работ, проведите тепловизионный контроль стен, потолков и других элементов конструкции, чтобы убедиться, что нигде нет утечек тепла.

Приведенная ниже таблица поможет точнее определиться с показателями материалов.

Определяемся с температурным режимом

Этот этап напрямую связан с выбором котла и способом отопления помещений. Если предполагается установка «теплых полов», возможно, лучшее решение – конденсационный котел и низкотемпературный режим 55С на подаче и 45С в «обратке». Такой режим обеспечивает максимальный кпд котла и соответственно, наилучшую экономию газа. В будущем, при желании использовать высокотехнологичные способы обогрева, (тепловой насос, солнечные коллекторы) не придется переделывать систему отопления под новое оборудование, т.к. оно рассчитано именно на низкотемпературные режимы. Дополнительные плюсы – не пересушивается воздух в помещении, интенсивность конвекционных потоков ниже, меньше собирается пыли.

В случае выбора традиционного котла, температурный режим лучше выбрать максимально приближенным к европейским нормам 75С – на выходе из котла, 65С – обратная подача, 20С — температура помещения. Такой режим предусмотрен в настройках почти всех импортных котлов. Кроме выбора котла, температурный режим влияет на расчет мощности радиаторов.

Подбор мощности радиаторов

Для расчета радиаторов отопления частного дома материал изделия не играет роли. Это дело вкуса хозяина дома. Важна только указанная в паспорте изделия мощность радиатора. Часто производители указывают завышенные показатели, поэтому результат вычислений будем округлять в большую сторону. Расчет производится для каждой комнаты отдельно. Несколько упрощая расчеты для помещения с потолками 2,7 м, приведем простую формулу:

Где К — искомое количество секций радиатора

P – мощность, указанная в паспорте изделия

Пример вычисления: Для комнаты площадью 30 м2 и мощности одной секции 180 Вт получаем: K= 30 х 100/180

K=16,67 округленно 17 секций

Тот же расчет можно применить для чугунных батарей, принимая что

1 ребро(60 см) = 1 секция.

Гидравлический расчет системы отопления

Смысл этого расчета – правильно выбрать диаметр труб и характеристики циркуляционного насоса. Из-за сложности расчетных формул, для частного дома проще выбрать параметры труб по таблице.

Здесь приведена суммарная мощность радиаторов, для которых труба подает тепло.

3 Дополнительные показатели

В данной категории расчеты производят только для стен, примыкающих к улице, и окон. Изначально вычисления выражают в процентах, в дальнейшем переводят в коэффициенты. Существует 4 учитываемых показателя:

• ветреность;
• количество уличных дверей;
• количество дверей внутри помещения;
• ориентация (стороны света).

На практике процентный показатель следующий:

Показатель	Процент
Основная ориентация стен помещения на восток, северо-запад, север, северо-восток	10
Основная ориентация стен на юг, юго-восток, юго-запад, запад	5
Территория ветреная	10
Территория безветренная	5
Помещение имеет две наружные стены	5
Помещение имеет одну наружную стену
Наружная дверь в помещении одинарная	95
Наружная дверь двойная	80
Наружная дверь тройная	60

После расчета процентов их переводят в коэффициент β и подставляют в формулу расчета общих теплопотерь.

25 нетривиальных советов, которые сделают вашу жизнь проще

Расчет потерь тепла по площади помещений

Первым методом расчета тепловой нагрузки системы отопления пользуются для укрупненного определения мощности системы отопления всего дома и общего понимания количества и типа радиаторов, а также мощности котельного оборудования. Так как метод не учитывает регион строительства (расчетную наружную температуру зимой), количество потерь тепла через фундаменты, крыши или нестандартное остекление, то количество потерь тепла, рассчитанное укрупненным методом исходя из площади помещения, может быть как больше, так и меньше фактических значений.

Источники теплопотерь здания

А при использовании современных теплоизоляционных материалов мощность котельного оборудования может быть определена с большим запасом. Таким образом, при устройстве систем отопления возникнет большой перерасход материалов и будет приобретено более дорогостоящее оборудование. Поддержание комфортной температуры в помещениях будет возможно только при условии, что будет установлена современная автоматика, которая не допустит перегрева помещений выше комфортных температур.

Тем не менее, этим способом определения мощности систем отопления пользуются достаточно часто. Следует только понимать, в каких случаях такие укрупненные расчеты приближены к реальности.

Итак, формула для укрупненного определения количества теплопотерь выглядит следующим образом:

Q=S*100 Вт (150 Вт),Q — требуемое количество тепла, необходимое для обогрева всего помещения, ВтS — отапливаемая площадь помещения, м?Значение 100-150 Ватт является удельным показателем количества тепловой энергии, приходящейся для обогрева 1 м?.

При использовании первого метода для укрупненного метода расчета тепловой мощности следует ориентироваться на следующие рекомендации:

• В случае, когда в расчетном помещении из наружных ограждающих конструкций имеются одно окно и одна наружная стена, а высота потолков менее трех метров, то на 1м2 отапливаемой площади приходится 100 Вт тепловой энергии.
• При расчете углового помещения с двумя оконными конструкциями или балконными блоками либо помещение высотой более трех метров, то в диапазон удельной тепловой энергии на 1 м2 составляет от 120 до 150 Вт.
• Если же прибор отопления в будущем планируется устанавливать под окном в нише либо декорировать защитными экранами, поверхность радиаторов и, следовательно, их мощность необходимо увеличить на 20-30%. Это обусловлено тем, что тепловая мощность радиаторов будет частично тратиться на прогрев дополнительных конструкций.

Недостатки расчета по площади

Расчет, основанный на площадном показателе, не отличается большой точностью

Здесь не принят во внимание такой параметр, как климат, температурные показатели как минимальные, так и максимальные, влажность. Из-за игнорирования многих важных моментов расчет имеет значительные погрешности

Часто стараясь перекрыть их, в проекте предусматривают «запас».

Если все же для расчета выбран этот способ, нужно учитывать следующие нюансы:

1. При высоте вертикальных ограждений до трех метров и наличии не более двух проемов на одной поверхности, результат лучше умножить на 100 Вт.
2. Если в проект заложен балкон, два окна либо лоджия, умножают в среднем на 125 Вт.
3. Когда помещения промышленные или складские, применяют множитель 150 Вт.
4. В случае расположения радиаторов вблизи окон, их проектную мощность увеличивают на 25%.

Если вам понравилась статья, пожалуйста, поделитесь ей

Виды копчения

Понятие сопротивления теплопередаче

Описанные выше явления не зависят от материалов. Это значит, что после соединения двух изделий (нагретого и охлажденного) постепенно температура их станет одинаковой. Однако скорость процесса будет отличаться.

Понятие теплопроводности поясняет простой эксперимент

Особенности освещения дома светодиодными лампами

Комбинированный пруток из меди/ стали фиксируют горизонтально. К нижней части на клейком воске прикрепляют контрольные грузы. При нагреве центральной части они отсоединяются неравномерно, что наглядно демонстрирует разную теплопроводность.

Обратное понятие, определяющее изоляционные свойства материала, называют термическим сопротивлением (Rт). Количественные параметры указывают в кельвинах на ватты. Для расчета применяют формулу Rт=(Т2-Т1)/Р, где:

• Т2 и Т1 – температура области нагрева и другого торца, соответственно;
• Р – перемещающийся по изделию тепловой поток.

При одинаковом сечении Rт можно вычислить, разделив длину всего участка на произведение специального коэффициента (λ) и площади сечения.

К сведению. Кельвины переводят в градусы Цельсия, вычитая постоянное число 275,15. 300 К-275,15=26,85°C.

Теплопроводность разных материалов

Вещество, изделие	Коэфф. теплопроводности, Вт/(м*К)
Графит	278-2435
Медь	401
Алюминий (сплавы)	201-248
Железо	92
Нержавеющая сталь	15
Гранит	2,4-3,2
Базальт	1,1-1,5
Вода при комнатной температуре	0,6
Кирпич	0,18-0,65
Блоки из пенобетона	0,1-0,3
Дерево	0,14-0,16
Маты из каменной ваты	0,033-0,04
Панель из пенополистирола	0,034-0,041
Воздух	0,022

1 Когда и по каким параметрам производят расчеты?

Подсчет теплопотерь необходимо произвести на начальном этапе проектирования всех коммуникативных систем здания (вентиляции, отопления, воздушной отопительной системы). Для этого в расчет берут следующие параметры:

• температура воздуха в зимний период (в самую холодную неделю);
• температура воздуха в помещении подобной конструкции (норматив для жилого здания +20°С, ± 2);
• конструкционные особенности перекрытий, пола, всех стен;
• площадь помещения;
• количество окон;
• температурное сопротивление ограждающих конструкций.

Формула температурного равновесия выглядит так: Хс + Хп + Хк + Хо = Упр + Уср + Улюд + Уос.

Расшифровка:

• Хс – потеря тепла через стену;
• Хп – потеря тепла через пол (без дополнительного покрытия);
• Хк – через крышу;
• Хо – через все имеющиеся окна;
• Упр – поступление тепла от имеющихся электроприборов;
• Уср – от солнечной энергии;
• Улюд – от присутствия/проживания людей;
• Уос – поступление тепла от отопления (центрального, печного и т. д.).

Мы работаем со следующими брендами:

Какой должна быть площадь окон?

Очевидно, что чем больше площадь оконного проёма, тем больше тепла через него может покинуть комнату. Но совсем без окон нельзя… Площадь окон должна обосновываться расчетом: почему выбрали именно такую ширину и высоту окна?

Отсюда вопрос: какая площадь окон оптимальна в жилых домах?

Если обратиться к ГОСТ’ам, то получим чёткий ответ:

– площадь оконного проёма должна обеспечивать коэффициент естественной освещённости (КЕО), значение которого зависит от района строительства, характера местности, ориентации по сторонам света, назначения помещения, типа оконных переплётов.

Считается, что света поступает в помещение достаточно, если площадь всех стеклянных поверхностей в сумме составляет 10…12% от общей площади комнаты (рассчитанной по полу). По физиологическим показаниям считается, что оптимальное условие освещения достигается при ширине окон, равной 55% от ширины комнаты. Для котельных площадь светового проёма 0.33 м2 на 1 м3 объёма помещения.

Для отдельных помещений (например, котельных) имеются свои требования, о которых нужно узнавать в соответствующих нормативных документах.

Теплотехнический расчет индивидуального жилого дома

Приведенные выше методики укрупненных расчетов больше всего ориентированы на продавцов или покупателей радиаторов систем отопления, устанавливаемых в типовых многоэтажных жилых домах. Но когда речь идет о подборе дорогостоящего котельного оборудования, о планировании системы отопления загородного дома, в котором кроме радиаторов будут установлены системы напольного отопления, горячего водоснабжения и вентиляции, пользоваться этими методиками крайне не рекомендуется.

Каждый владелец индивидуального жилого дома или коттеджа еще на стадии строительства достаточно скрупулезно подходит к разработке строительной документации, в которой учитываются все современные тенденции использования строительных материалов и конструкций дома. Они обязательно должны не быть типовыми или морально устаревшими, а изготовлены с учетом современных энергоэффективных технологий. Следовательно, и тепловая мощность системы отопления должна быть пропорционально ниже, а суммарные затраты на устройство системы обогрева дома значительно дешевле. Эти мероприятия позволяют в дальнейшем при использовании отопительного оборудования снижать затраты на потребление энергоресурсов.

Расчет теплопотерь выполняется в специализированных программах либо с использованием основных формул и коэффициентов теплопроводности конструкций, учитывается влияние инфильтрации воздуха, наличие или отсутствие систем вентиляции в здании. Расчет заглубленных цокольных помещений, а также крайних этажей производится по отличной от основных расчетов методике, которая учитывает неравномерность остывания горизонтальных конструкций, то есть потери тепла через крышу и пол. Выше приведенные методики этот показатель не учитывают.

Теплотехнический расчет выполняется, как правило, квалифицированными специалистами в составе проекта на систему отопления в результате которого производится дальнейший расчет количества и мощность приборов отопления, мощность отдельного оборудования, подбор насосов и другого сопутствующего оборудования.

Исходные данные:

• Помещение с обмером по наружным габаритам 3000х3000;
• Окно размерами 1200х1000.

Целью расчета является определение удельной мощности системы отопления, необходимой для нагрева 1м.2

Результат:

• Qуд при т/изоляции 100 мм составляет 103 Вт/м2
• Qуд при т/изоляции 150 мм составляет 81 Вт/м2
• Qуд при т/изоляции 200 мм составляет 70 Вт/м2

Как видно из расчета, наибольшие потери тепла составляют для жилого дома с наименьшей толщиной изоляции, следовательно, мощность котельного оборудования и радиаторов будет выше на 47% чем при строительстве дома с теплоизоляцией в 200 мм.

Формула расчета теплопотерь частного дома

Суммарные тепловые потери вычисляются по формуле из основных и добавочных теплопотерь (с округлением до 10 Вт).

В формуле теплопотери используются следующие величины:

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

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

Океан