Beregning af varmesystemet i et privat hus: regler og eksempler på beregning

Opvarmning af et privat hus er et nødvendigt element i komfortable boliger. Enig i, at anlægget af opvarmningskomplekset skal følges omhyggeligt, som fejl er dyre. Men du har aldrig foretaget sådanne beregninger og ved ikke, hvordan du udfører dem korrekt?

Vi hjælper dig - i vores artikel vil vi overveje detaljeret, hvordan beregningen af ​​varmesystemet i et privat hus gøres for effektivt at kompensere for varmetab i vintermånederne.

Vi giver specifikke eksempler, der supplerer artiklens materiale med visuelle fotos og nyttige videotips, samt relevante tabeller med indikatorer og koefficienter, der er nødvendige for beregninger.

Varmetab i et privat hus

Bygningen mister varme på grund af forskellen i lufttemperatur i og uden for huset. Varmetabet er højere, jo mere betydningsfuldt er bygningskonvolutten (vinduer, tag, vægge, fundamenter).

også varmetab forbundet med materialerne i de lukkede strukturer og deres størrelse. For eksempel er varmetabet af tynde vægge større end tyk.

effektiv beregning af varme for et privat hus skal der tages højde for materialerne, der bruges til konstruktion af bygningskonvolutter.

F.eks. Med en lige stor tykkelse af en mur lavet af træ og mursten udføres varme med forskellige intensiteter - varmetab gennem trækonstruktioner er langsommere. Nogle materialer lader varmen passere bedre (metal, mursten, beton), andre værre (træ, mineraluld, polystyrenskum).

Atmosfæren inde i en boligbygning er indirekte relateret til det ydre luftmiljø. Vægge, åbninger af vinduer og døre, tag og fundament om vinteren overfører varme fra huset til det udvendige, hvilket giver kulde til gengæld. De tegner sig for 70-90% af hyttens samlede varmetab.

Vægge, tag, vinduer og døre - alt lader varme ud om vinteren. Den termiske billedmateriale viser tydeligt varmelækager

En konstant lækage af termisk energi i opvarmningssæsonen opstår også gennem ventilation og spildevand.

Ved beregning af varmetab i en individuel boligbygning tages der normalt ikke hensyn til disse data. Men medtagelsen af ​​varmetab gennem kloakken og ventilationssystemerne i den generelle termiske beregning af huset er stadig den rigtige beslutning.

Betydeligt arrangeret termisk isoleringssystem kan reducere varmelækage, der passerer gennem bygningskonstruktioner, dør / vindueåbninger, betydeligt

Det er umuligt at beregne det autonome varmekredsløb i et landsted uden at evaluere varmetabet i dets lukkende strukturer. Mere præcist vil det ikke fungere bestem kedlens effekttilstrækkelig til at varme huset i de mest alvorlige frost.

Analyse af det faktiske forbrug af termisk energi gennem væggene giver dig mulighed for at sammenligne omkostningerne ved kedeludstyr og brændstof med omkostningerne ved termisk isolering af vægge.

Når alt kommer til alt, jo mere energieffektivt er huset, dvs. jo mindre varme den mister i vintermånederne, jo lavere er omkostningerne ved at erhverve brændstof.

Til en kompetent beregning af varmesystemet har du brug for termisk ledningsevne koefficient almindelige byggematerialer.

Tabellen over værdier for koefficienten for varmeledningsevne for forskellige byggematerialer, som oftest anvendes til konstruktion af

Beregning af varmetab gennem vægge

Ved hjælp af den betingede to-etagers hytte som et eksempel beregner vi varmetabet gennem dets vægkonstruktioner.

Kildedata:

• firkantet "kasse" med 12 m brede og 7 m høje frontvægge;
• inden for væggene på 16 åbninger, arealet på hver 2,5 m²;
• materiale i frontvægge - fyldt keramisk mursten;
• vægtykkelse - 2 mursten.

Derefter beregner vi gruppen af ​​indikatorer, hvorfra den samlede værdi af varmetab gennem væggene tilføjes.

Varmeoverførselsmodstand

For at finde ud af varmeoverførselsmodstandsindekset for en facadevæg er det nødvendigt at opdele tykkelsen på vægmaterialet med dets varmeledningsevne koefficient.

For et antal strukturelle materialer er data om koefficienten for varmeledningsevne præsenteret på billederne ovenfor og nedenfor.

For nøjagtige beregninger kræves den termiske ledningsevne, der er angivet i tabellen over varmeisoleringsmaterialer anvendt i konstruktionen.

Vores betingede væg er bygget af massiv keramisk mursten, hvis varmeledningsevne er 0,56 W / m^cirkaC. Dets tykkelse, under hensyntagen til murværket på det centrale distributionscenter, er 0,51 m. Ved at dividere vægtykkelsen med murstenens termiske ledningsevne, opnår vi væggens varmeoverførselsmodstand:

0,51: 0,56 = 0,91 W / m^{2 × o}C

Vi afrunder resultatet af opdelingen til to decimaler; der er ikke behov for mere nøjagtige data om varmeoverførselsmodstand.

Det ydre vægområde

Da en firkantet bygning blev valgt som et eksempel, bestemmes arealet af dens vægge ved at multiplicere bredden med højden af ​​en væg, derefter med antallet af ydre vægge:

12 · 7 · 4 = 336 m²

Så vi kender forreste vægge. Men hvad med åbningerne af vinduer og døre, der optager 40 m2 (2,5 · 16 = 40 m)²) på frontvæggen, skal de tages i betragtning?

Faktisk hvordan man beregner korrekt autonom opvarmning i et træhus ekskl. varmeoverførselsmodstand i vindue og dørkonstruktioner

Termisk konduktivitetskoefficient af varmeisolerende materialer, der bruges til isolering af bærende vægge

Hvis det er nødvendigt at beregne varmetabet i en stor bygning eller et varmt hus (energieffektiv) - ja, under hensyntagen til varmeoverførselskoefficienterne til vinduesrammer og indgangsdøre vil være korrekte i beregningen.

I I-bygninger lavet af traditionelle materialer kan dør- og vindueåbninger imidlertid overses. dvs. Fjern ikke deres område fra det samlede areal af frontvæggene.

Almindeligt varmetab i væggen

Vi finder ud af varmetabet på væggen fra den ene kvadratmeter, når temperaturforskellen mellem luften inde i og uden for huset er en grad.

For at gøre dette, divider enheden med væggens varmeoverførselsmodstand, beregnet tidligere:

1: 0,91 = 1,09 W / m²·^cirkaC

Når du kender varmetabet pr. Kvadratmeter af de ydre væggers omkreds, kan du bestemme varmetabet ved bestemte gatetemperaturer.

For eksempel, hvis temperaturen i hytten er +20 ^cirkaC, og på gaden -17 ^cirkaC, temperaturforskellen vil være 20 + 17 = 37 ^cirkaC. I denne situation vil det totale varmetab på væggene i vores betingede hjem være:

0,91 · 336 · 37 = 11313 W,

Hvor: 0,91 - varmeoverførselsmodstand pr. Kvadratmeter væggen; 336 - areal af frontvægge; 37 - temperaturforskel mellem indendørs og udendørs atmosfære.

Termisk konduktivitetskoefficient af varmeisolerende materialer, der bruges til gulv / vægisolering, til tørt gulvbelægning og vægjustering

Vi beregner det resulterende varmetab igen i kilowattimer, de er mere praktiske til opfattelse og efterfølgende beregninger af varmesystemets effekt.

Vægvarmetab i kilowattimer

Først skal du finde ud af, hvor meget termisk energi der vil gå gennem væggene på en time med en temperaturforskel på 37 ^cirkaS.

Vi minder dig om, at beregningen udføres for et hus med strukturelle egenskaber, der betinget af er valgt til demonstration og demonstrationsberegninger:

113131: 1000 = 11.313 kWh,

Hvor: 11313 - mængden af ​​varmetab opnået tidligere; 1 - time; 1000 er antallet af watt pr. Kilowatt.

Termisk konduktivitetskoefficient for byggematerialer, der bruges til isolering af vægge og gulve

For at beregne varmetabet pr. Dag ganges det opnåede varmetab per time med 24 timer:

11,31324 = 271,512 kWh

For klarheds skyld finder vi ud af tabet af termisk energi i hele opvarmningssæsonen:

7 · 30 · 271,512 = 57017,52 kWh,

Hvor: 7 - antallet af måneder i opvarmningssæsonen; 30 - antallet af dage i en måned; 271.512 - dagligt varmetab af væggene.

Så det estimerede varmetab i huset med ovennævnte egenskaber for bygningskonvolutten vil andrage 57017,52 kWh i syv måneder af fyringssæsonen.

Under hensyntagen til virkningerne af privat husventilation

Som et eksempel beregner vi ventilationsvarmetabet i opvarmningssæsonen for et betinget sommerhus i kvadratisk form med en væg på 12 meter bred og 7 meter høj.

Eksklusive møbler og indvendige vægge, vil det indre rumfang af atmosfæren i denne bygning være:

12 · 12 · 7 = 1008 m³

Ved lufttemperatur +20 ^cirkaC (norm i opvarmningssæsonen) dens densitet er 1,2047 kg / m³og den specifikke varme er 1.005 kJ / (kg^cirkaC).

Vi beregner atmosfærens masse i huset:

10081,2047 = 1214,34 kg,

Hvor: 1008 - hjemmets atmosfære; 1.2047 - lufttæthed ved t +20 ^cirkaC.

En tabel med værdien af ​​koefficienten for varmeledningsevne for materialer, der kan være påkrævet til nøjagtige beregninger

Antag, at en fem gange ændring i luftmængde i huset. Bemærk, at det nøjagtige krav til forsyningsvolumen frisk luft afhænger af antallet af beboere i huset.

Med en gennemsnitlig temperaturforskel mellem huset og gaden i opvarmningssæsonen, svarende til 27 ^cirkaC (20 ^cirkaC hjem, -7 ^cirkaMed den ydre atmosfære) pr. Dag til opvarmning af tilførslen af ​​kold luft har du brug for termisk energi:

5,271214,34-1,005 = 164755,58 kJ,

Hvor: 5 - antallet af luftændringer i lokalerne; 27 - temperaturforskel mellem indendørs og udendørs atmosfære; 1214.34 - lufttæthed ved t +20 ^cirkaC; 1.005 - specifik luftvarme.

Vi konverterer kilojoules til kilowattimer og deler værdien med antallet af kilojoules i en kilowattime (3600):

164755,58: 3600 = 45,76 kWh

Når vi har fundet ud af omkostningerne ved termisk energi til opvarmning af luften i huset i løbet af det fem gange udskiftning gennem forsyningsventilationen, kan vi beregne "luft" varmetabet i den syv-måneders opvarmningssæson:

7 · 30 · 45,76 = 9609,6 kWh,

Hvor: 7 - antallet af "opvarmede" måneder; 30 - det gennemsnitlige antal dage i en måned; 45,76 - daglige omkostninger til varmeenergi til opvarmning af tilluften.

Ventilation (infiltration) energiforbrug er uundgåelig, da luftfornyelse i hytten er afgørende.

Opvarmningsbehovet for den udskiftelige luftatmosfære i huset skal beregnes, summeres med varmetab gennem bygningskonvolutten og tages i betragtning, når man vælger en varmekedel. Der er en anden type varmeenergiforbrug, sidstnævnte - kloakvarmetab.

Energiomkostninger til forberedelse af varmt vand

Hvis der i de varmere måneder strømmer koldt vand fra hanen ind i hytten, er det i opvarmningssæsonen iskold med en temperatur på højst +5 ^cirkaC. Det er ikke muligt at bade, vaske op og vaske uden at opvarme vandet.

Vandet, der trækkes ind i toiletskålen, kommer i kontakt med hjemmets atmosfære gennem væggene og tager lidt varme. Hvad sker der med vand, der opvarmes ved at brænde ikke-frit brændstof og bruges til husholdningens behov? Det hældes i kloakken.

En kedel med dobbelt kredsløb med indirekte varmekedel, der bruges både til opvarmning af kølevæsken og til levering af varmt vand til det kredsløb, der er konstrueret til det

Lad os se på et eksempel. En familie på tre antager at bruge 17 m³ vand månedligt. 1000 kg / m³ - vandets densitet og 4.183 kJ / kg^cirkaC er dens specifikke varme.

Den gennemsnitlige temperatur på varmtvand beregnet til husholdningsbehov, lad det være +40 ^cirkaC. Derfor er forskellen i gennemsnitstemperatur mellem koldt vand ind i huset (+5 ^cirkaC) og opvarmet i en kedel (+30 ^cirkaC) det viser sig at det er 25 ^cirkaS.

For at beregne kloakvarmetab overvejer vi:

17 · 1000 · 25 · 4.183 = 1777775 kJ,

Hvor: 17 - månedligt vandforbrug; 1000 er densiteten af ​​vand; 25 - temperaturforskel mellem koldt og opvarmet vand; 4.183 - specifik vandvarme;

Sådan konverteres kilojoules til mere forståelige kilowattimer:

1777775: 3600 = 493,82 kWh

I en syv-måneders periode i opvarmningssæsonen går varmeenergi således i kloakken i mængden af:

493,827 = 3456,74 kWh

Forbruget af termisk energi til opvarmning af vand til hygiejnebehov er lille sammenlignet med varmetab gennem vægge og ventilation. Men dette er også energiforbrug, at indlæse kedlen eller kedlen og forårsage brændstofforbrug.

Beregning af kedlens effekt

Kedlen i varmesystemet er designet til at kompensere for bygningens varmetab. Og også i tilfælde af dobbelt kredsløbssystem eller når man udstyrer kedlen med en indirekte varmekedel til opvarmning af vand til hygiejniske behov.

Ved at beregne det daglige varmetab og forbruget af varmt vand "til spildevand" er det muligt nøjagtigt at bestemme den nødvendige kedelkapacitet for et sommerhus i et bestemt område og egenskaberne for de lukkende strukturer.

En enkelt-kredsløbskedel producerer kun varmemedium til varmesystemet

For at bestemme varmekedlens kraft er det nødvendigt at beregne omkostningerne til husets termiske energi gennem facadevæggene og opvarmningen af ​​den udskiftelige luftatmosfære i det indre.

Data om varmetab i kilowattimer pr. Dag er påkrævet - i tilfælde af et betinget hus beregnet som et eksempel er dette:

271,512 + 45,76 = 317,272 kWh,

Hvor: 271.512 - dagligt varmetab ved ydre vægge; 45,76 - dagligt varmetab til opvarmning af tilluften.

Følgelig vil den nødvendige varmekapacitet på kedlen være:

317.272: 24 (timer) = 13,22 kW

En sådan kedel vil imidlertid være under konstant høj belastning, hvilket reducerer dens levetid. Og på især frostede dage vil kedelens nominelle kapacitet ikke være nok, for med en høj temperaturforskel mellem indendørs og udendørs atmosfærer vil bygningens varmetab øges kraftigt.

derfor vælg en kedel ifølge en gennemsnitlig beregning af omkostningerne til termisk energi er det ikke værd - det kan muligvis ikke klare hårde frost.

Det vil være rationelt at øge den krævede kapacitet på kedeludstyr med 20%:

13,22,2 + 13,22 = 15,86 kW

For at beregne den krævede effekt i kedlets andet kredsløb, opvarmning af vand til opvask, badning osv. Er det nødvendigt at dele det månedlige varmeforbrug af "kloak" -varmetab med antallet af dage i måneden og med 24 timer:

493,82: 30: 24 = 0,68 kW

I henhold til beregningsresultaterne er den optimale kedeleffekt for hytteksemplet 15,86 kW for varmekredsen og 0,68 kW for varmekredsen.

Valg af radiatorer

traditionelt, varme radiator magt Det anbefales at vælge det opvarmede rum med en 15-20% overdreven effektbehov, bare i tilfælde af.

Lad os som et eksempel overveje, hvor korrekt metoden til at vælge en radiator er "10 m2 areal - 1,2 kW".

Radiatorernes varmeeffekt afhænger af, hvordan de er tilsluttet, hvilket skal tages i betragtning ved beregning af varmesystemet

Indledende data: hjørnerum på første niveau i et to-etagers hus IZHS; udvendig væg af dobbelt-række keramisk murværk; rumbredde 3 m, længde 4 m, loftshøjde 3 m.

I henhold til den forenklede udvælgelsesplan foreslås det at beregne rumets areal, vi overvejer

3 (bredde) · 4 (længde) = 12 m²

dvs. den påkrævede effekt af varme radiatoren med en 20% præmie er 14,4 kW. Lad os nu beregne effektparametre for varmeapparatet baseret på varmetabet i rummet.

Faktisk påvirker et rums område tabet af termisk energi mindre end det område af dets vægge, der strækker sig på den ene side af bygningen (foran).

Derfor overvejer vi nøjagtigt det område med "gade" -vægge, der er tilgængelige i rummet:

3 (bredde) · 3 (højde) + 4 (længde) · 3 (højde) = 21 m²

Når vi kender det område af væggene, der overfører varme “til gaden”, beregner vi varmetabet med en forskel i rum- og gatetemperatur på 30^cirka (i huset +18 ^cirkaC, uden for -12 ^cirkaC) og straks i kilowattimer:

0,91 · 21 · 30: ​​1000 = 0,57 kW,

Hvor: 0,91 - varmeoverførselsmodstand m2 af rumvægge mod "gaden"; 21 - området med "gade" vægge; 30 - temperaturforskel i og uden for huset; 1000 er antallet af watt pr. Kilowatt.

I henhold til byggestandarder er varmeapparater placeret på steder med maksimalt varmetab. F.eks. Er radiatorer installeret under vindueåbningerne, varmepistoler - over indgangen til huset. I hjørnerum installeres batterier på kedelige vægge, der udsættes for maksimal vind.

Det viser sig, at 30 for at kompensere for varmetab gennem facadevæggene i dette design^cirka temperaturforskellen i huset og på gaden er nok opvarmning med en kapacitet på 0,57 kWh. Vi øger den krævede effekt med 20, selv med 30% - vi får 0,74 kWh.

Således kan de reelle effektbehov ved opvarmning være væsentligt lavere end handelsordningen "1,2 kW per kvadratmeter gulvareal".

Desuden reducerer den korrekte beregning af den krævede effekt af varme radiatorer lydstyrken kølevæske i varmesystemet, hvilket reducerer belastningen på kedlen og brændstofomkostningerne.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Hvor varmen går hjemmefra - giver videoen svarene:

I videoen overvejes proceduren til beregning af varmetab for et hus gennem bygningskonvolutten.Når man kender varmetabet, vil det være muligt nøjagtigt at beregne varmesystemets effekt:

For en detaljeret video om principperne for valg af effektegenskaber for en varmekedel, se nedenfor:

Varmeproduktionen stiger årligt - brændstofpriserne stiger. Og varmen er konstant ikke nok. Du kan ikke være ligeglad med hyttens energiforbrug - det er helt ulønnsomt.

På den ene side koster hver nye fyringssæson husejeren mere og mere dyrt. På den anden side koster isolering af vægge, fundamenter og forstæder tag gode penge. Jo mindre varme der forlader bygningen, desto billigere er det at opvarme det..

Bevarelse af varme i husets lokaler er varmeanlæggets vigtigste opgave i vintermånederne. Valget af effekt på varmekedlen afhænger af husets tilstand og af kvaliteten af ​​isolering af dets lukkede strukturer. Princippet om "kilowatt per 10 kvadrater med areal" fungerer i et sommerhus med en gennemsnitlig tilstand af facader, tag og fundamenter.

Har du uafhængigt beregnet et varmesystem til dit hjem? Eller bemærkede du et uoverensstemmelse i beregningerne i artiklen? Del din praktiske erfaring eller omfanget af teoretisk viden ved at efterlade en kommentar i blokken under denne artikel.