Ogrevanje zasebne hiše je nujen element udobnega bivanja. Strinjate se, da je treba k ureditvi ogrevalnega kompleksa pristopiti previdno, saj napake so drage. Vendar takšnih izračunov še niste storili in ne veste, kako jih pravilno izvesti?
Pomagali vam bomo - v našem članku bomo podrobno preučili, kako se izračuna ogrevalni sistem zasebne hiše za učinkovito kompenzacijo toplotnih izgub v zimskih mesecih.
Podajamo konkretne primere, k članku dodajamo gradivo z vizualnimi fotografijami in koristnimi video nasveti ter ustreznimi tabelami s kazalniki in koeficienti, potrebnimi za izračun.
Izguba toplote zasebne hiše
Stavba izgublja toploto zaradi razlike v temperaturi zraka znotraj in zunaj hiše. Večja je izguba toplote, bolj pomembna je površina ovoja stavbe (okna, strehe, stene, temelji).
Prav tako je izguba toplotne energije povezana z materiali ovoja stavbe in njihovo velikostjo. Na primer, izguba toplote tankih sten je večja od debele.
Galerija slik
Fotografija s
Sistem ogrevanja zasebne hiše z dvema enotama
Možnost ogrevanja v brunarici
Pretok zraka in toplote skozi okna in vrata
Prezračevalni sistem za svež zrak
Shema ogrevanja sanitarne vode in ogrevalnega kroga
Izbira kotla glede na vrsto goriva
Možnosti polaganja ogrevalnih krogov
Možnost ogrevanja na prostem
Učinkovit izračun ogrevanja zasebne hiše nujno upošteva materiale, uporabljene pri gradnji ovojev stavbe.
Na primer, pri enaki debelini stene iz lesa in opeke se toplota izvaja z različnimi intenzitetami - izguba toplote skozi lesene konstrukcije je počasnejša. Nekateri materiali prepuščajo toploto bolje (kovina, opeka, beton), drugi slabše (les, mineralna volna, polistirenska pena).
Vzdušje v stanovanjski zgradbi je posredno povezano z zunanjim zračnim okoljem. Stene, odprtine oken in vrat, streha in temelji pozimi prenašajo toploto iz hiše na zunanjo stran, ki v zameno dobavlja hlad. Ti predstavljajo 70-90% celotne toplotne izgube koče.
Stene, streha, okna in vrata - pozimi vse daje toploto. Toplotni imalec jasno kaže uhajanje toplote
Do stalnega uhajanja toplotne energije med ogrevalno sezono pride tudi skozi prezračevanje in odplake.
Pri izračunu toplotne izgube posamezne stanovanjske konstrukcije teh podatkov običajno ne upoštevamo. Toda vključitev toplotnih izgub skozi kanalizacijski in prezračevalni sistem v splošni toplotni izračun hiše je še vedno prava odločitev.
Bistveno urejen sistem toplotne izolacije lahko znatno zmanjša uhajanje toplote skozi zgradbe, odprtine vrat / oken
Nemogoče je izračunati avtonomni ogrevalni krog podeželske hiše brez ocenjevanja toplotne izgube njegovih ograjnih struktur. Natančneje, ne bo mogoče določiti zmogljivosti ogrevalnega kotla, zadostne za ogrevanje koče v najtežjih zmrzalih.
Analiza dejanske porabe toplotne energije skozi stene vam bo omogočila primerjavo stroškov opreme kotla in goriva s stroški toplotne izolacije ovojev stavbe.
Navsezadnje je bolj energetsko učinkovita hiša, tj. manj toplote, ki jo izgubi v zimskih mesecih, nižji so stroški pridobivanja goriva.
Za kompetenten izračun ogrevalnega sistema bo potreben koeficient toplotne prevodnosti običajnih gradbenih materialov.
Tabela vrednosti koeficienta toplotne prevodnosti različnih gradbenih materialov, ki se najpogosteje uporabljajo pri gradnji
Izračun izgube toplote skozi stene
Z uporabo pogojne dvonadstropne koče kot primera izračunamo izgubo toplote skozi njene stenske konstrukcije.
Začetni podatki:
- kvadratna škatla s sprednjimi stenami, širokimi 12 m in 7 m;
- znotraj sten 16 odprtin, površina vsake 2,5 m2;
- material sprednjih sten - trdna opečna keramika;
- debelina stene - 2 opeke.
Nato bomo izračunali skupino kazalnikov, iz katerih sešteje skupna vrednost izgube toplote skozi stene.
Odpornost na prenos toplote
Če želite izvedeti indeks odpornosti toplote za fasadno steno, je potrebno debelino sten materiala razdeliti na njegov koeficient toplotne prevodnosti.
Podatki o koeficientu toplotne prevodnosti so za številne strukturne materiale predstavljeni na slikah zgoraj in spodaj.
Za natančne izračune bo potreben koeficient toplotne prevodnosti, naveden v tabeli toplotnoizolacijskih materialov, ki se uporabljajo v gradbeništvu.
Naša pogojna stena je zgrajena iz trdne keramične opeke, katere toplotna prevodnost je 0,56 W / mpribližnoC. Njegova debelina je ob upoštevanju zidane na osrednjem distribucijskem centru 0,51 m. Debelino stene delimo s toplotno prevodnostjo opeke, dobimo odpornost toplote na steni:
0,51: 0,56 = 0,91 W / m2 × oOD
Rezultat delitve zaokrožimo na dva decimalna mesta natančnejših podatkov o odpornosti toplote.
Zunanje stensko območje
Ker je bila kvadratna stavba izbrana kot primer, se površina njegovih sten določi tako, da se pomnoži širina z višino ene stene in nato s številom zunanjih sten:
12 · 7 · 4 = 336 m2
Torej, poznamo območje sprednjih sten. Kaj pa odprtine oken in vrat, ki skupaj zasedajo 40 m2 (2,5 · 16 = 40 m)2) sprednje stene, ali jih je treba upoštevati?
Kako pravilno izračunati avtonomno ogrevanje v leseni hiši, ne da bi pri tem upoštevali odpornost toplote na okenskih in vratnih konstrukcijah.
Koeficient toplotne prevodnosti toplotnoizolacijskih materialov, ki se uporabljajo za izolacijo nosilnih sten
Če je potrebno izračunati toplotne izgube stavbe z veliko površino ali toplo hišo (energetsko učinkovito) - da, upoštevanje koeficientov prenosa toplote okenskih okvirjev in vhodnih vrat bo pri izračunu pravilno.
Kljub temu pa je pri majhnih stavbah IZHS, zgrajen iz tradicionalnih materialov, zanemarljive odprtine vrat in oken. Tiste. ne odvzemite njihovega območja s celotne površine sprednjih sten.
Pogoste stenske izgube toplote
Izgubimo toploto stene od enega kvadratnega metra, ko je temperaturna razlika med zrakom znotraj in zunaj hiše ena stopinja.
Če želite to narediti, enoto razdelite na odpornost toplote stene, izračunano prej:
1: 0,91 = 1,09 W / m2·približnoOD
Če poznate izgubo toplote na kvadratni meter oboda zunanjih sten, lahko določite izgubo toplote pri določenih uličnih temperaturah.
Na primer, če je temperatura v koči +20 približnoC, na ulici pa -17 približnoC, temperaturna razlika bo 20 + 17 = 37 približnoC. V takšnih razmerah bo skupna izguba toplote sten našega pogojnega doma:
0,91 · 336 · 37 = 11313 W,
Kje: 0,91 - odpornost toplote na kvadratni meter stene; 336 - območje sprednjih sten; 37 - temperaturna razlika med notranjo in zunanjo atmosfero.
Koeficient toplotne prevodnosti toplotnoizolacijskih materialov, ki se uporabljajo za izolacijo tal / sten, za suhi estrih in poravnavo sten
Ponovno izračunamo nastalo izgubo toplote v kilovatnih urah, so bolj priročne za zaznavanje in kasnejše izračune moči ogrevalnega sistema.
Stenske toplotne izgube v kilovatnih urah
Najprej ugotovimo, koliko toplotne energije bo šlo skozi stene v eni uri s temperaturno razliko 37 približnoOD.
Spomnimo vas, da se izračun izvaja za hišo s strukturnimi značilnostmi, pogojno izbrano za demonstracijo in demonstracijske izračune:
113131: 1000 = 11.313 kWh,
Kje: 11313 - količina toplotne izgube, pridobljena prej; 1 uro; 1000 je število vatov na kilovat.
Koeficient toplotne prevodnosti gradbenih materialov, ki se uporabljajo za izolacijo sten in tal
Za izračun toplotne izgube na dan se dobljena toplotna izguba na uro pomnoži s 24 urami:
11,31324 = 271,512 kWh
Za jasnost ugotovimo izgubo toplotne energije za celotno ogrevalno sezono:
7 · 30 · 271.512 = 57017,52 kWh,
Kje: 7 - število mesecev v kurilni sezoni; 30 - število dni v mesecu; 271.512 - dnevna toplotna izguba sten.
Tako bo ocenjena toplotna izguba hiše z značilnostmi ograjenih konstrukcij, izbranih zgoraj, znašala 57017,52 kWh v sedmih mesecih ogrevalne sezone.
Ob upoštevanju učinkov prezračevanja zasebnih hiš
Kot primer bomo izračunali izgubo toplote za prezračevanje v ogrevalni sezoni za pogojno kočo kvadratne oblike, s steno širine 12 metrov in višine 7 metrov.
Brez pohištva in notranjih sten bo notranja prostornina ozračja v tej zgradbi:
12 · 12 · 7 = 1008 m3
Pri temperaturi zraka +20 približnoC (norma v ogrevalni sezoni) je njegova gostota 1,2047 kg / m3specifična toplota pa je 1.005 kJ / (kgpribližnoOD).
Izračunamo maso ozračja v hiši:
10081.2047 = 1214,34 kg,
Kje: 1008 - prostornina domačega vzdušja; 1,2047 - gostota zraka pri t +20 približnoOD.
Tabela z vrednostjo koeficienta toplotne prevodnosti materialov, ki bo morda potrebna za natančne izračune
Predpostavimo petkratno spremembo volumna zraka v prostorih hiše. Upoštevajte, da je natančna potreba po dovodu svežega zraka odvisna od števila prebivalcev koče.
Pri povprečni temperaturni razliki med hišo in ulico v ogrevalni sezoni je enaka 27 približnoC (20) približnoC doma, -7 približnoZ zunanjo atmosfero) na dan za ogrevanje dovoda hladnega zraka potrebujete toplotno energijo:
5,271214,34-1,005 = 164755,58 kJ,
Kje: 5 - število sprememb zraka v prostorih; 27 - temperaturna razlika med notranjo in zunanjo atmosfero; 1214,34 - gostota zraka pri t +20 približnoOD; 1.005 - specifična toplota zraka.
Kilojule pretvorimo v kilovatne ure, tako da vrednost delimo s številom kilodžul v eni kilovatni uri (3600):
164755,58: 3600 = 45,76 kWh
Ko smo ugotovili stroške toplotne energije za ogrevanje zraka v hiši med petkratno zamenjavo skozi dovodno prezračevanje, lahko izračunamo "zračno" toplotno izgubo za sedemmesečno ogrevalno sezono:
7 · 30 · 45,76 = 9609,6 kWh,
Kje: 7 - število "ogrevanih" mesecev; 30 - povprečno število dni v mesecu; 45,76 - dnevni stroški toplotne energije za ogrevanje dovodnega zraka.
Stroški energije za prezračevanje (infiltracijo) so neizogibni, saj je obnova zraka v koči ključnega pomena.
Potrebe po ogrevanju zamenljivega zračnega ozračja v hiši je treba izračunati, sešteti s toplotnimi izgubami skozi ovoj stavbe in jih upoštevati pri izbiri ogrevalnega kotla. Obstaja še ena vrsta porabe toplotne energije, slednja - izguba toplote za kanalizacijo.
Stroški energije za pripravo sanitarne vode
Če v toplejših mesecih hladna voda prihaja iz pipe do koče, potem je v ogrevalni sezoni ledena, temperatura ne presega +5 približnoC. Kopanje, pomivanje posode in pranje niso možni brez segrevanja vode.
Voda, zbrana v straniščni školjki, stopi v ozračje skozi stene, pri čemer vzame malo toplote. Kaj se zgodi z vodo, segreto s sežiganjem neprostega goriva in porabljeno za gospodinjske potrebe? Vlije se v kanalizacijo.
Kotel z dvojnim krogom z ogrevalnim kotlom za posredno ogrevanje, ki se uporablja tako za ogrevanje hladilne tekočine kot za dovod tople vode v zanj zgrajen tokokrog
Razmislite o primeru. Tričlanska družina, domnevaj, da preživi 17 m3 voda mesečno. 1000 kg / m3 - gostota vode in 4.183 kJ / kgpribližnoC je njegova specifična toplota.
Povprečna temperatura ogrevalne vode za gospodinjske potrebe naj bo +40 približnoC. V skladu s tem je razlika v povprečni temperaturi med hladno vodo, ki vstopa v hišo (+5 približnoC) in segrevamo v kotlu (+30 približnoC) izkaže se 25 približnoOD.
Za izračun izgube toplote v kanalizaciji upoštevamo:
17 · 1000 · 25 · 4.183 = 1777775 kJ,
Kje: 17 - mesečna količina porabe vode; 1000 je gostota vode; 25 - temperaturna razlika med hladno in ogrevano vodo; 4.183 - specifična toplota vode;
Za pretvorbo kilodžul v razumljivejše kilovatne ure:
1777775: 3600 = 493,82 kWh
Tako za sedemmesečno obdobje ogrevalne sezone toplotno energijo v višini:
493.827 = 3456,74 kWh
Poraba toplotne energije za ogrevanje vode za higienske potrebe je majhna v primerjavi z izgubo toplote skozi stene in prezračevanje. Toda to je tudi poraba energije, nalaganje ogrevalnega kotla ali kotla in povzroča porabo goriva.
Izračun moči kotla
Kotel v ogrevalnem sistemu je zasnovan tako, da kompenzira toplotne izgube zgradbe. Pa tudi v primeru dvokrožnega sistema ali pri opremljanju kotla s kotlom za posredno ogrevanje, za ogrevanje vode za higienske potrebe.
Z izračunom dnevne toplotne izgube in porabe tople vode "za kanalizacijo" je mogoče natančno določiti potrebno zmogljivost kotla za kočo določenega območja in značilnosti ograjenih konstrukcij.
Enokrožni kotel proizvaja ogrevalni medij samo za ogrevalni sistem
Za določitev moči ogrevalnega kotla je potrebno izračunati stroške toplotne energije hiše skozi fasadne stene in ogrevanje zamenljive zračne atmosfere notranjosti.
Podatki o toplotnih izgubah v kilovatnih urah na dan so potrebni - v primeru pogojne hiše, izračunane kot primer, je to:
271.512 + 45,76 = 317.272 kWh,
Kje: 271.512 - dnevne toplotne izgube zunanjih sten; 45,76 - dnevne toplotne izgube za ogrevanje dovodnega zraka.
V skladu s tem bo potrebna ogrevalna zmogljivost kotla:
317.272: 24 (ure) = 13,22 kW
Vendar pa bo takšen kotel pod stalno visoko obremenitvijo, kar zmanjša njegovo življenjsko dobo. In še posebej v mraznih dneh nazivna zmogljivost kotla ne bo dovolj, saj se bo z veliko temperaturno razliko med notranjo in zunanjo atmosfero toplotna izguba stavbe močno povečala.
Zato ni vredno izbrati kotla glede na povprečni izračun stroškov toplotne energije - morda se ne bo spopadal s hudimi zmrzali.
Racionalno bo povečati potrebno zmogljivost kotlovske opreme za 20%:
13,22,2 + 13,22 = 15,86 kW
Za izračun potrebne moči drugega kroga kotla, ogrevalne vode za pomivanje posode, kopanja itd. Je potrebno razdeliti mesečno porabo toplote "kanalizacijskih" toplotnih izgub na število dni v mesecu in na 24 ur:
493,82: 30: 24 = 0,68 kW
Glede na rezultate izračuna je optimalna moč kotla za primer koče 15,86 kW za ogrevalni krog in 0,68 kW za ogrevalni krog.
Izbira radiatorjev
Tradicionalno je priporočljivo, da se moč grelnega radiatorja izbere glede na območje ogrevane sobe in s 15-20% precenjenimi potrebami po moči, za vsak primer.
Kot primer, razmislimo, kako pravilna je metoda izbire radiatorja "10 m2 površine - 1,2 kW".
Izdelava toplote radiatorjev je odvisna od tega, kako so povezani, kar je treba upoštevati pri izračunu ogrevalnega sistema
Začetni podatki: vogalna soba na prvem nivoju dvonadstropne hiše IZHS; zunanja stena dvovrstne zidane keramične opeke; širina sobe 3 m, dolžina 4 m, višina stropa 3 m.
V skladu s poenostavljeno izbirno shemo se predlaga izračun površine prostora, upoštevamo:
3 (širina) · 4 (dolžina) = 12 m2
Tiste. potrebna moč grelnega radiatorja z 20-odstotno premijo je 14,4 kW. In zdaj izračunamo parametre moči grelnega radiatorja na podlagi toplotne izgube prostora.
Dejansko površina prostora vpliva na izgubo toplotne energije manj kot površina njegovih sten, ki segajo na eni strani zgradbe (spredaj).
Zato bomo natančno upoštevali območje "uličnih" sten, ki so na voljo v sobi:
3 (širina) · 3 (višina) + 4 (dolžina) · 3 (višina) = 21 m2
Poznamo površino sten, ki toploto prenašajo "na ulico", izračunamo izgubo toplote z razliko v sobni in ulični temperaturi 30približno (v hiši +18 približnoC, zunaj -12 približnoC) in takoj v kilovatnih urah:
0,91 · 21 · 30: 1000 = 0,57 kW,
Kje: 0,91 - odpornost na toploto m2 sten prostora, obrnjene proti "ulici"; 21 - območje "uličnih" sten; 30 - temperaturna razlika znotraj in zunaj hiše; 1000 je število vatov na kilovat.
Po gradbenih standardih so ogrevalne naprave nameščene na mestih največje toplotne izgube. Na primer, radiatorji so nameščeni pod okenskimi odprtinami, toplotnimi puškami - nad vhodom v hišo. V vogalnih prostorih so akumulatorji nameščeni na dolgočasnih stenah, ki so podvrženi največjim vetrom.
Izkazalo se je, da za kompenzacijo izgube toplote skozi fasadne stene tega dizajna pri 30približno za temperaturno razliko v hiši in na ulici je dovolj ogrevanja s kapaciteto 0,57 kWh. Potrebno moč povečamo za 20, celo za 30% - dobimo 0,74 kWh.
Tako so resnične potrebe po ogrevanju lahko bistveno nižje od trgovalne sheme "1,2 kW na kvadratni meter tal".
Še več, pravilen izračun potrebne zmogljivosti grelnih radiatorjev bo zmanjšal količino hladilne tekočine v ogrevalnem sistemu, kar bo zmanjšalo obremenitev kotla in stroške goriva.
Kam gre toplota od doma - videoposnetek ponuja odgovore:
V videoposnetku je upoštevan postopek za izračun toplotne izgube hiše skozi ovoj stavbe. Če poznamo izgubo toplote, bo mogoče natančno izračunati moč ogrevalnega sistema:
Podroben video o načelih izbire močnostnih lastnosti ogrevalnega kotla si oglejte spodaj:
Proizvodnja toplote letno narašča - cene goriv rastejo. In vročina nenehno ni dovolj. Do porabe energije koče ne morete biti ravnodušni - to je popolnoma nerentabilno.
Po eni strani vsaka nova ogrevalna sezona stane lastnika stanovanja vedno dražje. Po drugi strani pa izolacija sten, temeljev in primestnih streh stane dober denar. Toda manj toplote, ki zapusti stavbo, ceneje jo bo ogrevati..
Ohranjanje toplote v prostorih hiše je glavna naloga ogrevalnega sistema v zimskih mesecih. Izbira moči grelnega kotla je odvisna od stanja hiše in kakovosti izolacije njenih ograjnih konstrukcij. Načelo "kilovatov na 10 kvadratnih površin" deluje v koči povprečnega stanja fasad, streh in temeljev.
Ste neodvisno izračunali ogrevalni sistem za vaš dom? Ali ste opazili neusklajenost pri izračunih v članku? Delite svoje praktične izkušnje ali obseg teoretičnega znanja, tako da v bloku pod tem člankom pustite komentar.