Изчисляване на отоплителната система на частна къща: правила и примери за изчисление

Отоплението на частна къща е необходим елемент от удобното жилище. Съгласете се, че подредбата на отоплителния комплекс трябва да се подхожда внимателно, тъй като грешките са скъпи. Но никога не сте правили такива изчисления и не знаете как да ги извършите правилно?

Ще ви помогнем - в нашата статия ще разгледаме подробно как се изчислява отоплителната система на частна къща, за да компенсира ефективно загубите на топлина през зимните месеци.

Даваме конкретни примери, допълвайки материала на статията с визуални снимки и полезни видео съвети, както и съответните таблици с показатели и коефициенти, необходими за изчисления.

Топлинна загуба на частна къща

Сградата губи топлина поради разликата в температурата на въздуха вътре и извън къщата. Загубата на топлина е по-висока, толкова по-значителна е площта на обвивката на сградата (прозорци, покриви, стени, основи).

също загуба на топлина свързани с материалите на ограждащите конструкции и техните размери. Например топлинните загуби на тънките стени са по-големи от дебелите.

ефективен изчисление на отоплението за частна къща трябва да вземе предвид материалите, използвани при изграждането на пликове за сгради.

Например при еднаква дебелина на стена, изработена от дърво и тухла, топлината се извършва с различна интензивност - загубата на топлина чрез дървени конструкции е по-бавна. Някои материали оставят топлината да преминава по-добре (метал, тухла, бетон), други по-лошо (дърво, минерална вата, пенополистирол).

Атмосферата вътре в жилищна сграда е косвено свързана с външната въздушна среда. Стените, отворите на прозорците и вратите, покривът и фундаментът през зимата пренасят топлина от къщата навън, доставяйки студ в замяна. Те представляват 70-90% от общите загуби на топлина на къщичката.

Стени, покрив, прозорци и врати - всичко позволява да се отоплява през зимата. Топлинният апарат ясно показва изтичане на топлина

Постоянно изтичане на топлинна енергия през отоплителния сезон се случва и чрез вентилация и канализация.

При изчисляване на топлинните загуби на индивидуална жилищна конструкция тези данни обикновено не се вземат предвид. Но включването на топлинните загуби през канализационните и вентилационните системи в общото топлинно изчисление на къщата все още е правилното решение.

Значително подредената система за топлоизолация може значително да намали изтичането на топлина, преминаваща през строителни конструкции, отвори на врати / прозорци

Невъзможно е да се изчисли автономният отоплителен кръг на селска къща без да се оцени топлинната загуба на неговите ограждащи конструкции. По-точно, няма да работи определете мощността на котеладостатъчен за отопление на къщичката при най-тежките студове.

Анализът на реалното потребление на топлинна енергия през стените ще ви позволи да сравните разходите на котелното оборудване и горивото с разходите за топлоизолация на стените.

В крайна сметка, по-енергийно ефективната е къщата, т.е. колкото по-малко топлина губи през зимните месеци, толкова по-ниски са разходите за придобиване на гориво.

За компетентно изчисление на отоплителната система ще ви трябва коефициент на топлопроводимост общи строителни материали.

Таблицата на стойностите на коефициента на топлопроводимост на различни строителни материали, най-често използвани при изграждането на

Изчисляване на загубата на топлина през стени

Използвайки като пример условната двуетажна къщичка, изчисляваме загубите на топлина чрез нейните стенни конструкции.

Източни данни:

• квадратна „кутия“ с предни стени с ширина 12 м и височина 7 м;
• в стените на 16 отвора, площта на всеки 2,5 m²;
• материал на предните стени - пълна керамична тухла;
• дебелина на стената - 2 тухли.

След това ще изчислим групата показатели, от които се добавя общата стойност на загубата на топлина през стените.

Устойчивост на топлопредаване

За да разберете индекса на устойчивост на топлопреминаване за фасадна стена, е необходимо да се раздели дебелината на материала на стената по коефициента на топлопроводимост.

За редица структурни материали данните за коефициента на топлопроводимост са представени на изображенията по-горе и по-долу.

За точни изчисления ще бъде необходим коефициентът на топлопроводимост, посочен в таблицата на топлоизолационните материали, използвани в строителството.

Условната ни стена е изградена от масивна керамична тухла, чиято топлопроводимост е 0,56 W / m^заВ. Дебелината му, като се вземе предвид зидарията в централния разпределителен център, е 0,51 м. Разделяйки дебелината на стената по коефициента на топлопроводимост на тухла, получаваме устойчивост на топлопреминаване на стената:

0,51: 0,56 = 0,91 W / m^{2 × o}C

Закръгляме резултата от разделянето до два десетични знака; няма нужда от по-точни данни за устойчивостта на топлопреминаване.

Зоната на външната стена

Тъй като за пример е избрана квадратна сграда, площта на нейните стени се определя чрез умножаване на ширината по височината на едната стена, а след това и по броя на външните стени:

12 · 7 · 4 = 336 m²

Така че, ние знаем площта на предните стени. Какво ще кажете за отворите на прозорците и вратите, които заемат заедно 40 м2 (2,5 · 16 = 40 м)²) на предната стена, трябва ли да се вземат предвид?

Всъщност как правилно да се изчисли автономно отопление в дървена къща с изключение на устойчивостта на топлопреминаване на конструкции на прозорци и врати.

Коефициент на топлопроводимост на топлоизолационни материали, използвани за изолация на носещи стени

Ако е необходимо да се изчисли топлинната загуба на сграда с голяма площ или топла къща (енергоефективна) - да, като се вземат предвид коефициентите на топлопреминаване на дограмата и входните врати ще бъдат правилни при изчисляването.

Въпреки това, за нискоетажни сгради IZHS, изградени от традиционни материали, отворите за врати и прозорци могат да бъдат пренебрегвани. Т.е. Не отнемайте площта им от общата площ на предните стени.

Общи загуби на топлина в стената

Откриваме загубата на топлина на стената от нейния квадратен метър, когато разликата в температурата между въздуха вътре и извън къщата е една степен.

За да направите това, разделете единицата по устойчивост на топлопреминаване на стената, изчислена по-рано:

1: 0,91 = 1,09 W / m²·^заC

Познавайки загубите на топлина на квадратен метър от периметъра на външните стени, можете да определите загубата на топлина при определени улични температури.

Например, ако температурата в къщичката е +20 ^заВ, а на улицата -17 ^заС, температурната разлика ще бъде 20 + 17 = 37 ^заВ. В тази ситуация общата топлинна загуба на стените на нашия условен дом ще бъде:

0,91 · 336 · 37 = 11313 W,

Къде: 0,91 - съпротивление на топлопреминаване на квадратен метър от стената; 336 - площ на предните стени; 37 - разлика в температурата между вътрешна и външна атмосфера.

Коефициент на топлопроводимост на топлоизолационни материали, използвани за изолация на пода / стени, за суха подова замазка и подравняване на стените

Преизчисляваме получените топлинни загуби в киловатчаса, те са по-удобни за възприемане и последващи изчисления на мощността на отоплителната система.

Загуба на топлина на стената в киловатчаса

Първо разберете колко топлинна енергия ще премине през стените за един час с температурна разлика 37 ^заS.

Припомняме, че изчислението се извършва за къща със структурни характеристики, условно избрана за демонстрация и демонстрационни изчисления:

113131: 1000 = 11.313 кВтч,

Къде: 11313 - количеството топлинна загуба, получено по-рано; 1 - час; 1000 е броят вата на киловат.

Коефициент на топлопроводимост на строителни материали, използвани за изолация на стени и подове

За да се изчисли загубата на топлина на ден, получените топлинни загуби на час се умножават по 24 часа:

11.31324 = 271.512 кВтч

За по-голяма яснота откриваме загубата на топлинна енергия за целия отоплителен сезон:

7 · 30 · 271.512 = 57017.52 kWh,

Къде: 7 - броят месеци в отоплителния сезон; 30 - броят на дните в месец; 271,512 - дневна топлинна загуба на стените.

И така, очакваните топлинни загуби на къщата с горните характеристики на сградната обвивка ще възлизат на 57017,52 кВтч за седем месеца от отоплителния сезон.

Като се вземат предвид ефектите на вентилацията на частни къщи

Като пример ще изчислим загубата на топлина при вентилация през отоплителния сезон за условна къщичка с квадратна форма, със стена с ширина 12 метра и височина 7 метра.

С изключение на мебелите и вътрешните стени, вътрешният обем на атмосферата в тази сграда ще бъде:

12 · 12 · 7 = 1008 m³

При температура на въздуха +20 ^заС (норма в отоплителния сезон) плътността му е 1,2047 кг / м³и специфичната топлина е 1.005 kJ / (kg^заC).

Изчисляваме масата на атмосферата в къщата:

10081.2047 = 1214.34 кг,

Къде: 1008 - обемът на домашната атмосфера; 1.2047 - плътност на въздуха при t +20 ^заC.

Таблица със стойността на коефициента на топлопроводимост на материалите, която може да се изисква за точни изчисления

Да предположим петкратна промяна в обема на въздуха в помещенията на къщата. Обърнете внимание, че точно изискване за обем на доставката чист въздух зависи от броя на жителите на вилата.

Със средна температурна разлика между къщата и улицата през отоплителния сезон, равна на 27 ^заС (20 ^заC дом, -7 ^заС външната атмосфера) на ден за отопление на подаването на студен въздух имате нужда от топлинна енергия:

5.271214.34-1.005 = 164755.58 kJ,

Къде: 5 - броят на промените на въздуха в помещенията; 27 - разлика в температурата между вътрешна и външна атмосфера; 1214.34 - плътност на въздуха при t +20 ^заС; 1.005 - специфична топлина на въздуха.

Преобразуваме килоджули в киловатчаси, разделяйки стойността на броя килоджули за един киловатчас (3600):

164755.58: 3600 = 45,76 кВтч

След като разбрахме цената на топлинната енергия за отопление на въздуха в къщата по време на нейната петкратна подмяна чрез захранваща вентилация, можем да изчислим „въздушната“ топлинна загуба за седеммесечния отоплителен сезон:

7 · 30 · 45.76 = 9609.6 kWh,

Къде: 7 - броят на "отопляемите" месеци; 30 - средният брой дни в месец; 45.76 - дневни разходи за топлинна енергия за загряване на подавания въздух.

Вентилационната (инфилтрационна) консумация на енергия е неизбежна, тъй като обновяването на въздуха във вилата е жизненоважно.

Нуждите от отопление на променящата се въздушна атмосфера в къщата трябва да бъдат изчислени, обобщени с топлинни загуби през сградната обвивка и взети под внимание при избора на отоплителен котел. Има и друг вид консумация на топлинна енергия, последният - загуба на топлина в канализацията.

Енергийни разходи за подготовка на БГВ

Ако през топлите месеци студена вода тече от чешмата в къщичката, тогава в отоплителния сезон е ледено, с температура, която не надвишава +5 ^заВ. Къпането, миенето на съдовете и миенето не са възможни без загряване на водата.

Водата, изтеглена в тоалетната чиния, контактува с домашната атмосфера през стените, отнемайки малко топлина. Какво се случва с водата, загрята чрез изгаряне на несвално гориво и изразходвана за домакински нужди? Излива се в канализацията.

Котел с две вериги с котел за непряко отопление, използван както за отопление на охлаждащата течност, така и за подаване на гореща вода към изградената за него верига

Нека да разгледаме един пример. Тричленно семейство, да предположим, че прекара 17 м³ вода месечно. 1000 кг / м³ - плътността на водата и 4,183 kJ / kg^заC е неговата специфична топлина.

Средната температура на отоплителната вода, предназначена за битови нужди, нека бъде +40 ^заВ. Съответно разликата в средната температура между студена вода, влизаща в къщата (+5 ^заВ) и се нагрява в котел (+30 ^заВ) се оказва 25 ^заS.

За да изчислим загубата на топлина в канализацията, считаме:

17 · 1000 · 25 · 4.183 = 1777775 kJ,

Къде: 17 - месечен обем на консумацията на вода; 1000 е плътността на водата; 25 - температурна разлика между студена и загрята вода; 4,183 - специфична топлина на водата;

За да конвертирате килоджули в по-разбираеми киловатчаса:

1777775: 3600 = 493,82 кВтч

Така за седеммесечен период на отоплителния сезон топлинната енергия отива в канализацията в размер на:

493.827 = 3456.74 кВтч

Консумацията на топлинна енергия за отопление на вода за хигиенни нужди е малка, в сравнение с загубата на топлина през стени и вентилация. Но това е и консумация на енергия, зареждане на котела или котела и причиняване на разход на гориво.

Изчисляване на мощността на котела

Котелът в отоплителната система е проектиран да компенсира топлинните загуби на сградата. И също така, в случай на система с двойна верига или при оборудването на котела с котел за непряко отопление, за отопление на вода за хигиенни нужди.

Чрез изчисляване на дневните топлинни загуби и консумацията на топла вода „за канализация“ е възможно точно да се определи необходимия капацитет на котела за вила на определен район и характеристиките на ограждащите конструкции.

Котел с една верига произвежда само отоплителна среда за отоплителната система

За да се определи мощността на отоплителния котел, е необходимо да се изчисли цената на топлинната енергия на къщата през фасадни стени и отоплението на заменяемата въздушна атмосфера на интериора.

Изискват се данни за топлинните загуби в киловатчаси на ден - в случай на условна къща, изчислена като пример, това е:

271.512 + 45.76 = 317.272 kWh,

Къде: 271,512 - дневна загуба на топлина от външни стени; 45.76 - дневна топлинна загуба за загряване на подавания въздух.

Съответно необходимата мощност за отопление на котела ще бъде:

317.272: 24 (часа) = 13.22 kW

Такъв котел обаче ще бъде под постоянно високо натоварване, намалявайки експлоатационния му живот. И в особено мразовити дни, номиналният капацитет на котела няма да бъде достатъчен, тъй като при голяма разлика в температурата между атмосфера на закрито и на открито, топлинните загуби на сградата ще се увеличат рязко.

следователно изберете бойлер според средно изчисление на цената на топлинната енергия не си струва - може да не се справи с тежки студове.

Рационално е да увеличите необходимия капацитет на котелното оборудване с 20%:

13.22.2 + 13.22 = 15.86 kW

За да се изчисли необходимата мощност на втората верига на котела, отоплителната вода за миене на съдове, къпане и др., Е необходимо да се раздели месечната консумация на топлина на "канализационните" топлинни загуби на броя на дните в месеца и на 24 часа:

493,82: 30: 24 = 0,68 кВт

Според резултатите от изчислението, оптималната мощност на котела за примера на вилата е 15,86 kW за отоплителния кръг и 0,68 kW за отоплителния кръг.

Изборът на радиатори

традиционно, мощност на радиатора за отопление Препоръчва се да изберете площта на отопляваното помещение, с 15-20% надценяване на изискванията за мощност, за всеки случай.

Като пример, нека разгледаме колко правилен е методът за избор на радиатор „10 м2 площ - 1,2 кВт“.

Топлинната мощност на радиаторите зависи от начина на свързване, което трябва да се вземе предвид при изчисляването на отоплителната система

Първоначални данни: ъглова стая на първо ниво на двуетажна къща IZHS; външна стена от двуредна керамична тухлена зидария; ширина на стаята 3 м, дължина 4 м, височина на тавана 3 м.

Според опростената схема за избор се предлага да се изчисли площта на помещението, считаме:

3 (ширина) · 4 (дължина) = 12 m²

Т.е. необходимата мощност на отоплителния радиатор с 20% премия е 14,4 kW. Сега нека да изчислим параметрите на мощността на отоплителния радиатор въз основа на топлинните загуби на помещението.

Всъщност площта на помещението влияе на загубата на топлинна енергия по-малко от площта на стените му, които се простират от едната страна на сградата (отпред).

Ето защо ще разгледаме точно площта на "уличните" стени, налични в стаята:

3 (ширина) · 3 (височина) + 4 (дължина) · 3 (височина) = 21 m²

Знаейки площта на стените, които предават топлина „на улицата“, изчисляваме загубите на топлина с разлика в температурата в помещението и улицата от 30^за (в къщата +18 ^заС, отвън -12 ^заC) и веднага след киловатчаси:

0,91 · 21 · 30: ​​1000 = 0,57 kW,

Къде: 0,91 - устойчивост на топлопреминаване m2 на стените на стаята, обърнати към „улицата“; 21 - площта на „уличните“ стени; 30 - разлика в температурата вътре и извън къщата; 1000 е броят вата на киловат.

Според строителните стандарти отоплителните уреди са разположени на места с максимални топлинни загуби. Например радиаторите са инсталирани под отворите на прозорците, топлинните пистолети - над входа на къщата. В ъглови помещения батериите се монтират на тъпи стени, които са подложени на максимален вятър.

Оказва се, че за компенсиране на топлинните загуби през фасадни стени на този дизайн, на 30^за температурната разлика в къщата и на улицата е достатъчно отопление с капацитет 0,57 kWh. Увеличаваме необходимата мощност с 20, дори с 30% - получаваме 0,74 кВтч.

По този начин, реалните изисквания за мощност за отопление могат да бъдат значително по-ниски от схемата за търговия „1,2 kW на квадратен метър площ”.

Освен това правилното изчисляване на необходимата мощност на отоплителните радиатори ще намали силата на звука охлаждаща течност в отоплителната система, което ще намали натоварването на котела и разходите за гориво.

Изводи и полезно видео по темата

Къде отива топлината от дома - видеото предоставя отговорите:

Във видеото се разглежда процедурата за изчисляване на топлинните загуби на къща през обвивката на сградата.Познавайки загубите на топлина, ще бъде възможно точно да се изчисли мощността на отоплителната система:

За подробно видео относно принципите за избор на мощностните характеристики на отоплителния котел, вижте по-долу:

Производството на топлина се увеличава ежегодно - цените на горивата се повишават. А топлината постоянно не е достатъчна. Не можете да бъдете безразлични към консумацията на енергия в къщичката - това е напълно неизгодно.

От една страна, всеки нов отоплителен сезон струва на собственика на жилището все по-скъпо. От друга страна, изолацията на стени, основи и крайградски покриви струва добри пари. Въпреки това, колкото по-малко топлина оставя сградата, толкова по-евтино ще бъде да я отоплявате..

Запазването на топлината в помещенията на къщата е основната задача на отоплителната система през зимните месеци. Изборът на мощност на отоплителния котел зависи от състоянието на къщата и от качеството на изолацията на нейните ограждащи конструкции. Принципът „киловат на 10 квадрата площ“ работи в къщичка със средно състояние на фасади, покриви и основи.

Изчислихте ли независимо отоплителна система за вашия дом? Или забелязахте несъответствие в изчисленията, дадени в статията? Споделете практическия си опит или обема на теоретичните знания, като оставите коментар в блока под тази статия.