Proračun sustava grijanja privatne kuće: pravila i primjeri izračuna

Grijanje privatne kuće je nužan element udobnog stanovanja. Slažete se da opremi grijanja treba pristupiti pažljivo, kao pogreške su skupe. Ali nikad niste radili takve proračune i ne znate kako ih ispravno izvesti?

Mi ćemo vam pomoći - u našem ćemo članku detaljno razmotriti kako se izračunava sustav grijanja privatne kuće radi učinkovito nadoknade gubitka topline u zimskim mjesecima.

Dajemo konkretne primjere, dopunjavajući članak članka vizualnim fotografijama i korisnim video savjetima, kao i relevantne tablice s pokazateljima i koeficijentima potrebnim za proračun.

Gubitak topline privatne kuće

Zgrada gubi toplinu zbog razlike u temperaturi zraka unutar i izvan kuće. Gubitak topline je veći, to je značajnije područje ovojnice zgrade (prozori, krovovi, zidovi, temelji).

također gubitak topline povezane s materijalima ogradnih konstrukcija i njihovim veličinama. Na primjer, gubitak topline tankih zidova je veći od debelih.

djelotvoran proračun grijanja za privatnu kuću mora uzeti u obzir materijale koji se koriste u izradi ovojnica zgrade.

Na primjer, s jednakom debljinom zida izrađenog od drveta i opeke, toplina se provodi s različitim intenzitetom - gubitak topline kroz drvene konstrukcije je sporiji. Neki materijali propuštaju toplinu bolje (metal, opeka, beton), drugi gori (drvo, mineralna vuna, polistirenska pjena).

Atmosfera unutar stambene zgrade neizravno je povezana s vanjskim okruženjem zraka. Zidovi, otvori prozora i vrata, krov i temelj zimi prenose toplinu iz kuće izvana, opskrbljujući hladnoću. Oni čine 70-90% ukupnog gubitka topline vikendice.

Zidovi, krov, prozori i vrata - sve omogućuje zimi da se zagrije. Termički uređaj jasno pokazuje propuštanje topline

Stalno curenje toplinske energije tijekom sezone grijanja događa se i kroz ventilaciju i kanalizaciju.

Pri izračunavanju toplinskih gubitaka pojedine stambene konstrukcije ti se podaci obično ne uzimaju u obzir. Ali uključivanje gubitaka topline kroz kanalizacijski i ventilacijski sustav u opći toplinski proračun kuće još je uvijek ispravna odluka.

Značajno uređen sustav toplinske izolacije može značajno smanjiti curenje topline prolazeći kroz građevinske konstrukcije, otvore vrata i prozora

Nemoguće je izračunati autonomni krug grijanja seoske kuće bez procjene toplinskih gubitaka njegovih ogradnih konstrukcija. Točnije, neće uspjeti odrediti snagu kotladovoljno za zagrijavanje kućice u najtežim mrazima.

Analiza stvarne potrošnje toplinske energije kroz zidove omogućit će vam da usporedite troškove kotlovske opreme i goriva s troškovima toplinske izolacije zidova.

Uostalom, energetski učinkovitija kuća, tj. što manje topline gubi tijekom zimskih mjeseci, niži su troškovi nabave goriva.

Za kompetentan proračun sustava grijanja trebat će vam koeficijent toplinske vodljivosti uobičajeni građevinski materijali.

Tablica vrijednosti koeficijenta toplinske vodljivosti raznih građevinskih materijala, koji se najčešće koriste u izradi

Proračun gubitka topline kroz zidove

Koristeći uvjetnu dvokatnu kućicu kao primjer, izračunavamo gubitak topline kroz njene zidne strukture.

Izvorni podaci:

• četvrtasta „kutija“ sa prednjim zidovima širine 12 m i visine 7 m;
• unutar zidova 16 otvora, površina svaka 2,5 m²;
• materijal prednjih zidova - cjelovita keramička opeka;
• debljina stijenke - 2 opeke.

Dalje ćemo izračunati grupu pokazatelja iz kojih se dodaje ukupna vrijednost gubitka topline kroz zidove.

Otpor prijenosa topline

Da biste saznali indeks otpornosti na prijenos topline za fasadni zid, potrebno je podijeliti debljinu zidnog materijala s njegovim koeficijentom toplinske vodljivosti.

Za veći broj građevinskih materijala, podaci o koeficijentu toplinske vodljivosti prikazani su na slikama iznad i ispod.

Za točne izračune bit će potreban koeficijent toplinske vodljivosti naveden u tablici materijala za toplinsku izolaciju koji se koriste u gradnji.

Naš uvjetni zid izgrađen je od čvrste keramičke opeke, čija je toplinska vodljivost 0,56 W / m^okoC. Njegova debljina, uzimajući u obzir zidanje na središnjem distribucijskom centru, iznosi 0,51 m. Podešavajući debljinu zida koeficijentom toplinske provodljivosti opeke, dobivamo otpor zida prijenosa topline:

0,51: 0,56 = 0,91 W / m^{2 × o}C

Zaokružujemo rezultat podjele na dva decimalna mjesta; nema potrebe za preciznijim podacima o otporu topline.

Vanjski zidni prostor

Kako je četvrta građevina odabrana za primjer, područje njezinih zidova određuje se množenjem širine s visinom jednog zida, zatim brojem vanjskih zidova:

12 · 7 · 4 = 336 m²

Dakle, znamo područje prednjih zidova. Ali što je s otvorima prozora i vrata, koji zajedno zauzimaju 40 m2 (2,5 · 16 = 40 m)²) prednjeg zida, trebaju li ih uzeti u obzir?

Doista, kako ispravno izračunati autonomno grijanje u drvenoj kući isključujući otpornost na prijenos topline konstrukcija prozora i vrata

Koeficijent toplinske vodljivosti toplinski izolacijskih materijala koji se koriste za izolaciju nosivih zidova

Ako je potrebno izračunati gubitak topline zgrade velike površine ili tople kuće (energetski učinkovita) - da, uzimajući u obzir koeficijente prijenosa topline okvira prozora i ulaznih vrata, u proračunu će biti tačni.

Međutim, za niskogradnje IZHS izgrađen od tradicionalnih materijala, otvore vrata i prozora mogu se zanemariti. tj Ne oduzimajte njihovo područje od ukupne površine prednjih zidova.

Uobičajeni gubici topline u zidu

Gubitak topline zida doznajemo od njegovog kvadratnog metra kada je razlika u temperaturi zraka unutar i izvan kuće jedan stupanj.

Da biste to učinili, podijelite jedinicu prema otpornosti topline na zid, izračunato ranije:

1: 0,91 = 1,09 W / m²·^okoC

Znajući gubitak topline po četvornom metru perimetra vanjskih zidova, možete odrediti gubitak topline na određenim uličnim temperaturama.

Na primjer, ako je temperatura u vikendici +20 ^okoC, a na ulici -17 ^okoC, temperaturna razlika bit će 20 + 17 = 37 ^okoC. U ovoj situaciji će ukupni gubitak topline zidova našeg uvjetnog doma iznositi:

0,91 · 336 · 37 = 11313 W,

Gdje: 0,91 - otpor topline na kvadratni metar zida; 336 - područje prednjih zidova; 37 - temperaturna razlika između unutarnje i vanjske atmosfere.

Koeficijent toplinske vodljivosti toplinski izolacijskih materijala koji se koriste za izolaciju poda / zida, za estrihe na suhom podu i poravnavanje zidova

Izračunavamo rezultirajući gubitak topline u kilovat sati, oni su prikladniji za percepciju i kasnije izračune snage grijaćeg sustava.

Gubitak topline zida u kilovat satima

Prvo saznajte koliko će toplinske energije kroz jedan sat proći kroz zidove s temperaturnom razlikom od 37 ^okoS.

Podsjećamo da se proračun provodi za kuću sa strukturnim karakteristikama, uvjetno odabranu za demonstraciju i demonstracijske proračune:

113131: 1000 = 11.313 kWh,

Gdje: 11313 - količina toplotnog gubitka dobivena ranije; 1 - sat; 1000 je broj vata po kilovatu.

Koeficijent toplinske vodljivosti građevinskih materijala koji se koriste za izolaciju zidova i poda

Za proračun gubitka topline po danu, dobiveni gubitak topline po satu množi se sa 24 sata:

11.31324 = 271.512 kWh

Radi jasnoće, saznajemo gubitak toplinske energije za cijelu sezonu grijanja:

7 · 30 · 271.512 = 57017,52 kWh,

Gdje: 7 - broj mjeseci u sezoni grijanja; 30 - broj dana u mjesecu; 271.512 - dnevni gubitak topline zidova.

Dakle, procijenjeni gubitak topline kuće s navedenim karakteristikama omotača zgrade iznosit će 57017,52 kWh za sedam mjeseci sezone grijanja.

Uzimajući u obzir učinke ventilacije privatnih kuća

Kao primjer, izračunat ćemo gubitak topline ventilacije tijekom sezone grijanja za uvjetnu vikendicu kvadratnog oblika, sa zidom širine 12 metara i visine 7 metara.

Ako se izuzmu namještaj i unutarnji zidovi, unutarnji volumen atmosfere u ovoj zgradi bit će:

12 · 12 · 7 = 1008 m³

Na temperaturi zraka +20 ^okoC (norma u sezoni grijanja) njegova gustoća je 1,2047 kg / m³a specifična toplina je 1.005 kJ / (kg^okoC).

Izračunavamo masu atmosfere u kući:

10081.2047 = 1214,34 kg,

Gdje: 1008 - volumen kućne atmosfere; 1,2047 - gustoća zraka na t +20 ^okoC.

Tablica s vrijednošću koeficijenta toplinske vodljivosti materijala koja može biti potrebna za točne proračune

Pretpostavimo petostruku promjenu volumena zraka u prostorijama kuće. Imajte na umu da je točno potreba za obujmom svježi zrak ovisi o broju stanovnika vikendice.

S prosječnom temperaturnom razlikom između kuće i ulice u sezoni grijanja, jednaku 27 ^okoC (20) ^okoC dom, -7 ^okoUz vanjsku atmosferu) dnevno za grijanje opskrbe hladnim zrakom potrebna vam je toplinska energija:

5.271214.34-1.005 = 164755,58 kJ,

Gdje: 5 - broj izmjena zraka u prostorijama; 27 - temperaturna razlika između unutarnje i vanjske atmosfere; 1214,34 - gustoća zraka pri t +20 ^okoC; 1.005 - specifična toplina zraka.

Pretvaramo kilodžule u kilovatne sate, dijeleći vrijednost sa brojem kilodžula u jednom kilovat satu (3600):

164755.58: 3600 = 45,76 kWh

Otkrivajući troškove toplinske energije za zagrijavanje zraka u kući kada se pet puta mijenja kroz ventilaciju, možemo izračunati gubitak topline „zraka“ za sezonu grijanja u trajanju od sedam mjeseci:

7 · 30 · 45,76 = 9609,6 kWh,

Gdje: 7 - broj "zagrijanih" mjeseci; 30 - prosječni broj dana u mjesecu; 45,76 - dnevni troškovi toplinske energije za zagrijavanje dovodnog zraka.

Potrošnja energije za provjetravanje (infiltraciju) je neizbježna jer je obnova zraka u vikendici vitalna.

Potrebe za grijanjem zamjenjive atmosfere zraka u kući moraju se izračunati, zbrojiti s gubicima topline kroz omotač zgrade i uzeti u obzir pri odabiru kotla za grijanje. Postoji još jedna vrsta potrošnje toplinske energije, potonja - gubitak topline u kanalizaciji.

Troškovi energije za pripremu tople vode

Ako tijekom toplijih mjeseci hladna voda struji iz slavine u kućicu, onda je u sezoni grijanja ledena, s temperaturom ne većom od +5 ^okoC. Kupanje, pranje posuđa i pranje nije moguće bez zagrijavanja vode.

Voda uvučena u WC školjku kontaktira kućnu atmosferu kroz zidove, uzimajući malo topline. Što se događa s vodom zagrijanom spaljivanjem bezobzirnog goriva i potrošenom na kućne potrebe? Ulijeva se u kanalizaciju.

Kotao dvokružnog kruga s kotlom za neizravno grijanje, koristi se i za zagrijavanje rashladne tekućine i za opskrbu toplom vodom u krugu koji je za njega izgrađen.

Pogledajmo primjer. Obitelj s tri godine, pretpostavimo da provede 17 m³ voda mjesečno. 1000 kg / m³ - gustoća vode i 4.183 kJ / kg^okoC je njegova specifična toplina.

Prosječna temperatura vode za grijanje namijenjena za kućne potrebe neka bude +40 ^okoC. Prema tome, razlika u prosječnoj temperaturi između hladne vode koja ulazi u kuću (+5 ^okoC) i zagrijava se u kotlu (+30 ^okoC) ispada 25 ^okoS.

Da bismo izračunali gubitak topline u kanalizaciji, smatramo:

17 · 1000 · 25 · 4.183 = 1777775 kJ,

Gdje: 17 - mjesečna količina potrošnje vode; 1000 je gustoća vode; 25 - temperaturna razlika između hladne i grijane vode; 4.183 - specifična toplina vode;

Da biste kilodoule pretvorili u razumljivije kilovatne sate:

1777775: 3600 = 493,82 kWh

Dakle, za razdoblje grijanja od sedam mjeseci toplinska energija odlazi u kanalizaciju u količini:

493.827 = 3456,74 kWh

Potrošnja toplinske energije za grijanje vode za higijenske potrebe je mala, u usporedbi s gubitkom topline kroz zidove i ventilaciju. Ali to je i potrošnja energije, punjenje kotla ili kotla i uzrokovanje potrošnje goriva.

Proračun snage kotla

Kotao u sustavu grijanja dizajniran je za nadoknadu toplinskih gubitaka zgrade. A također, u slučaju sustav dvostrukog kruga ili pri opremanju kotla neizravnim grijaćim kotlom za grijanje vode za higijenske potrebe.

Izračunavanjem dnevnog gubitka topline i potrošnje tople vode „za kanalizaciju“, moguće je točno odrediti potrebni kapacitet kotla za vikendicu određenog područja i karakteristike ogradnih konstrukcija.

Kotao s jednim krugom proizvodi samo medij za grijanje za sustav grijanja

Da bi se utvrdila snaga kotla za grijanje, potrebno je izračunati trošak toplinske energije kuće kroz fasadne zidove i zagrijavanje zamjenjive zračne atmosfere unutrašnjosti.

Potrebni su podaci o gubicima topline u kilovat-satima dnevno - u slučaju uvjetne kuće, izračunati kao primjer, to je:

271.512 + 45.76 = 317.272 kWh,

Gdje: 271.512 - dnevni gubitak topline po vanjskim zidovima; 45.76 - dnevni gubitak topline za zagrijavanje dovodnog zraka.

Prema tome, potrebni kapacitet grijanja kotla bit će:

317.272: 24 (sati) = 13.22 kW

Međutim, takav će kotao biti pod stalnim velikim opterećenjem, smanjujući mu vijek trajanja. A u posebno mraznim danima nazivni kapacitet kotla neće biti dovoljan, jer s velikom temperaturnom razlikom između unutarnje i vanjske atmosfere, toplinski gubici zgrade naglo će se povećati.

stoga odaberite bojler prema prosječnom proračunu troškova toplinske energije ne vrijedi - možda se ne može nositi s jakim mrazima.

Racionalno će se povećati potrebni kapacitet kotlovske opreme za 20%:

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

Da bi se izračunala potrebna snaga drugog kruga kotla, vode za grijanje za pranje posuđa, kupanja itd., Potrebno je podijeliti mjesečnu potrošnju topline gubitaka topline „kanalizacije“ na broj dana u mjesecu i 24 sata:

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

Prema rezultatima izračuna, optimalna snaga kotla za primjer kućice je 15,86 kW za krug grijanja i 0,68 kW za krug grijanja.

Izbor radijatora

tradicionalno, snaga radijatora grijanja Preporučuje se odabir područja grijane prostorije, s 15-20% prekomjernim povećanjem zahtjeva za strujom, za svaki slučaj.

Kao primjer, razmotrimo koliko je ispravna metoda odabira radijatora „10 m2 površine - 1,2 kW“.

Izlaz topline radijatora ovisi o načinu njihova spajanja, što se mora uzeti u obzir pri proračunu sustava grijanja

Početni podaci: kutna soba na prvom nivou dvokatne kuće IZHS; vanjski zid zidane keramike od dvorednih opeka; širina prostorije 3 m, duljina 4 m, visina stropa 3 m.

Prema pojednostavljenoj shemi odabira, predlaže se izračunavanje površine prostorije, smatramo:

3 (širina) · 4 (duljina) = 12 m²

tj potrebna snaga radijatora grijanja s premijom od 20% iznosi 14,4 kW. Sada izračunajmo parametre snage radijatora grijanja na temelju gubitka topline prostorije.

U stvari, prostor jedne sobe utječe na gubitak toplinske energije manji od površine njegovih zidova koji se protežu s jedne strane zgrade (sprijeda).

Stoga ćemo razmotriti točno područje "uličnih" zidova dostupnih u sobi:

3 (širina) · 3 (visina) + 4 (duljina) · 3 (visina) = 21 m²

Znajući površinu zidova koji toplinu prenose „na ulicu“, izračunavamo gubitak topline s razlikom u temperaturi prostorije i ulice od 30^oko (u kući +18 ^okoC, vani -12 ^okoC) i odmah u kilovat satima:

0,91 · 21 · 30: ​​1000 = 0,57 kW,

Gdje: 0,91 - otpor prolaska topline m2 zidova prostorije okrenut prema „ulici“; 21 - područje zidova "ulice"; 30 - temperaturna razlika unutar i izvan kuće; 1000 je broj vata po kilovatu.

Prema građevinskim standardima, uređaji za grijanje nalaze se na mjestima najvećih gubitaka topline. Na primjer, radijatori su instalirani ispod otvora na prozorima, toplinskih pušaka - iznad ulaza u kuću. U kutnim sobama baterije se ugrađuju na tupim zidovima koji su izloženi maksimalnim vjetrovima.

Ispada da se za kompenzaciju gubitka topline kroz fasadne zidove ovog dizajna dobiva 30^oko temperaturnoj razlici u kući i na ulici dovoljno je grijanja kapaciteta 0,57 kWh. Povećamo potrebnu snagu za 20, čak i za 30% - dobivamo 0,74 kWh.

Dakle, stvarne potrebe za grijanjem mogu biti znatno niže od trgovinske sheme „1,2 kW po kvadratnom metru površine“.

Štoviše, točan izračun potrebne snage radijatora za grijanje smanjit će volumen rashladno sredstvo u sustavu grijanja, što će smanjiti opterećenje kotla i troškove goriva.

Zaključci i korisni video na temu

Gdje vrućina ide od kuće - video nudi odgovore:

U videu se razmatra postupak izračuna toplinskih gubitaka kuće kroz ovojnicu zgrade.Znajući gubitak topline, moguće je točno izračunati snagu sustava grijanja:

Detaljan videozapis o principima odabira karakteristika napajanja grijaćeg kotla pogledajte u nastavku:

Proizvodnja topline godišnje raste - cijene goriva rastu. A vrućina stalno nije dovoljna. Ne možete biti ravnodušni prema potrošnji energije kućice - ona je potpuno neisplativa.

S jedne strane, svaka nova sezona grijanja košta vlasnika kuće sve skuplje. S druge strane, izolacija zidova, temelja i prigradskih krovova košta dobar novac. Međutim, što manje topline ostavlja zgrada, to će je jeftinije grijati..

Očuvanje topline u prostorijama kuće glavni je zadatak sustava grijanja u zimskim mjesecima. Izbor snage grijaćeg kotla ovisi o stanju kuće i kvaliteti izolacije njegovih ogradnih konstrukcija. Princip "kilovata na 10 kvadrata" djeluje u vikendici prosječnog stanja fasada, krovova i temelja.

Jeste li samostalno izračunali sustav grijanja za vaš dom? Ili ste primijetili neusklađenost u proračunima navedenim u članku? Podijelite svoje praktično iskustvo ili obujam teorijskog znanja ostavljajući komentar u bloku ispod ovog članka.