Beregning av varmesystemet til et privat hus: regler og eksempler på beregning

Å varme opp et privat hus er et nødvendig element i komfortable boliger. Enig i at ordningen av varmekomplekset bør nås nøye, som feil er dyre. Men du har aldri gjort slike beregninger og vet ikke hvordan du skal utføre dem riktig?

Vi vil hjelpe deg - i vår artikkel vil vi vurdere i detalj hvordan beregningen av varmesystemet til et privat hus gjøres for å effektivt kompensere for varmetap i vinterhalvåret.

Vi gir konkrete eksempler, som supplerer materialet i artikkelen med visuelle bilder og nyttige videotips, samt relevante tabeller med indikatorer og koeffisienter som er nødvendige for beregninger.

Varmetap av et privat hus

Bygningen mister varmen på grunn av forskjellen i lufttemperatur i og utenfor huset. Varmetapet er høyere, desto mer betydelig er bygningskonvolutten (vinduer, tak, vegger, fundamenter).

også varmetap forbundet med materialene i de omsluttende konstruksjonene og deres størrelser. For eksempel er varmetapet av tynne vegger større enn tykt.

effektiv beregning av oppvarming for et privat hus må ta hensyn til materialene som brukes i bygging av bygningskonvolutter.

For eksempel, med en lik tykkelse på en vegg laget av tre og tegl, blir varme utført med forskjellige intensiteter - varmetap gjennom trekonstruksjoner er tregere. Noen materialer lar varmen passere bedre (metall, murstein, betong), andre verre (tre, mineralull, polystyrenskum).

Atmosfæren i et boligbygg er indirekte relatert til det ytre luftmiljøet. Vegger, åpninger av vinduer og dører, tak og grunnmur om vinteren overfører varme fra huset til utsiden, og gir kulde i retur. De utgjør 70-90% av hyttens totale varmetap.

Vegger, tak, vinduer og dører - alt slipper varme ut om vinteren. Den termiske avbildningen viser tydelig varmelekkasjer

En konstant lekkasje av termisk energi i fyringssesongen skjer også gjennom ventilasjon og avløp.

Når du beregner varmetapet til en individuell boligbygging, blir disse dataene vanligvis ikke tatt med i beregningen. Men inkludering av varmetap gjennom kloakken og ventilasjonssystemene i den generelle termiske beregningen av huset er fremdeles den rette beslutningen.

Betydelig arrangert varmeisolasjonssystem kan redusere varmelekkasje som går gjennom bygningskonstruksjoner, dør / vindusåpninger betydelig

Det er umulig å beregne den autonome varmekretsen til et landsted uten å evaluere varmetapet til dens lukkede strukturer. Mer presist vil det ikke fungere bestemme kraften til kjelentilstrekkelig til å varme opp hytta i de mest alvorlige frostene.

Analyse av det faktiske forbruket av termisk energi gjennom veggene vil tillate deg å sammenligne kostnadene for kjeleutstyr og drivstoff med kostnadene for termisk isolasjon av vegger.

Tross alt, jo mer energieffektivt huset, d.v.s. jo mindre varme den mister i vinterhalvåret, jo lavere blir kostnadene for å skaffe drivstoff.

For en kompetent beregning av varmesystemet trenger du varmeledningsevne koeffisient vanlige byggematerialer.

Tabellen over verdier for koeffisienten for varmeledningsevne for forskjellige bygningsmaterialer, som oftest brukes i

Beregning av varmetap gjennom vegger

Ved å bruke den betingede hytten på to etasjer som eksempel, beregner vi varmetapet gjennom veggkonstruksjonene.

Kildedata:

• firkantet "kasse" med 12 m brede og 7 m høye vegger;
• innenfor veggene til 16 åpninger, arealet på hver 2,5 m²;
• materiale av frontvegger - fyldig keramisk murstein;
• veggtykkelse - 2 murstein.

Deretter vil vi beregne gruppen indikatorer som den totale verdien av varmetap gjennom veggene legges fra.

Motstand mot varmeoverføring

For å finne ut varmeoverføringsmotstanden for en fasadevegg, er det nødvendig å dele tykkelsen på veggmaterialet etter dens varmeledningsevne-koeffisient.

For et antall strukturelle materialer blir data om koeffisienten for varmeledningsevne presentert på bildene over og nedenfor.

For nøyaktige beregninger vil koeffisienten for varmeledningsevne som er angitt i tabellen for varmeisolasjonsmaterialer brukt i konstruksjonen være nødvendig.

Den betingede veggen vår er bygget av massiv keramisk murstein, hvis varmeledningsevne er 0,56 W / m^omtrentC. Tykkelsen, med hensyn til murverket på det sentrale distribusjonssenteret, er 0,51 m. Ved å dele veggtykkelsen med murens varmeledningsevne-koeffisient, oppnår vi veggvarmeoverføringsmotstanden:

0,51: 0,56 = 0,91 W / m^{2 × o}C

Vi runder resultatet av inndelingen til to desimaler; det er ikke behov for mer nøyaktige data om varmeoverføringsmotstand.

Utvendig veggområde

Siden en firkantet bygning ble valgt som eksempel, bestemmes arealet av veggene ved å multiplisere bredden med høyden på en vegg, deretter med antall yttervegger:

12 · 7 · 4 = 336 moh²

Så vi kjenner området til veggene. Men hva med åpningene til vinduer og dører, som opptar 40 m2 (2,5 · 16 = 40 moh)²) av frontveggen, skal de tas med i betraktningen?

Faktisk hvordan du beregner riktig autonom oppvarming i et trehus unntatt varmeoverføringsmotstand i vindus- og dørkonstruksjoner.

Termisk konduktivitetskoeffisient av varmeisolerende materialer brukt til isolering av bærende vegger

Hvis det er nødvendig å beregne varmetapet til en bygning i et stort område eller et varmt hus (energieffektiv) - ja, med hensyn til varmeoverføringskoeffisientene til vinduskarmer og inngangsdører vil være riktig i beregningen.

For lavhus IZHS bygget av tradisjonelle materialer, kan imidlertid dør- og vindusåpninger forsømmes. dvs. Ikke fjern området fra frontveggene.

Vanlig tap av varmetap

Vi finner ut varmetapet på veggen fra en kvadratmeter når temperaturforskjellen mellom luften i og utenfor huset er en grad.

For å gjøre dette, del enheten etter varmeoverføringsmotstanden til veggen, beregnet tidligere:

1: 0,91 = 1,09 W / m²·^omtrentC

Når du kjenner til varmetapet per kvadratmeter av ytterveggens omkrets, kan du bestemme varmetapet ved visse gatetemperaturer.

Hvis for eksempel temperaturen i hytta er +20 ^omtrentC, og på gaten -17 ^omtrentC, temperaturforskjellen vil være 20 + 17 = 37 ^omtrentC. I denne situasjonen vil det totale varmetapet på veggene i vårt betingede hjem være:

0,91 · 336 · 37 = 11313 W,

Hvor: 0,91 - varmeoverføringsmotstand per kvadratmeter av veggen; 336 - område av frontvegger; 37 - temperaturforskjell mellom innendørs og utendørs atmosfære.

Termisk konduktivitetskoeffisient av varmeisolerende materialer brukt til gulv / veggisolering, for tørr gulvbelegg og vegginnretning

Vi beregner det resulterende varmetapet på nytt i kilowattimer, de er mer praktiske for oppfatning og etterfølgende beregninger av kraften til varmesystemet.

Tap av varmetap i kilowattimer

Først, finn ut hvor mye termisk energi som vil gå gjennom veggene i løpet av en time med en temperaturforskjell på 37 ^omtrentS.

Vi minner om at beregningen er utført for et hus med strukturelle egenskaper, betinget valgt for demonstrasjon og demonstrasjonsberegninger:

113131: 1000 = 11.313 kWh,

Hvor: 11313 - mengden varmetap oppnådd tidligere; 1 - time; 1000 er antall watt per kilowatt.

Termisk konduktivitetskoeffisient av byggematerialer som brukes til isolering av vegger og gulv

For å beregne varmetapet per dag multipliseres det oppnådde varmetapet per time med 24 timer:

11,31324 = 271,512 kWh

For å gjøre det klart, finner vi ut tapet av termisk energi i hele fyringssesongen:

7 · 30 · 271,512 = 57017,52 kWh,

Hvor: 7 - antall måneder i fyringssesongen; 30 - antall dager i en måned; 271,512 - daglig varmetap på veggene.

Så det estimerte varmetapet i huset med ovennevnte egenskaper til bygningskonvolutten vil utgjøre 57017,52 kWh i syv måneder av fyringssesongen.

Tatt i betraktning virkningene av privat husventilasjon

Som et eksempel vil vi beregne ventilasjonsvarmetapet i fyringssesongen for en betinget hytte med kvadratisk form, med en vegg på 12 meter bred og 7 meter høy.

Unntatt møbler og innervegger, vil det indre volumet av atmosfæren i denne bygningen være:

12 · 12 · 7 = 1008 moh³

Ved lufttemperatur +20 ^omtrentC (norm i fyringssesongen) dens densitet er 1,2047 kg / m³og den spesifikke varmen er 1,005 kJ / (kg^omtrentC).

Vi beregner atmosfærens masse i huset:

10081,2047 = 1214,34 kg,

Hvor: 1008 - volumet av hjemmets atmosfære; 1.2047 - lufttetthet ved t +20 ^omtrentC.

En tabell med verdien av koeffisienten for varmeledningsevne for materialer som kan være nødvendig for nøyaktige beregninger

Anta en endring i luftvolumet som er fem ganger i huset. Merk at det nøyaktige krav til forsyningsvolum frisk luft avhenger av antall beboere i hytta.

Med en gjennomsnittlig temperaturforskjell mellom huset og gaten i fyringssesongen, tilsvarer 27 ^omtrentC (20 ^omtrentC hjem, -7 ^omtrentMed den ytre atmosfæren) per dag for oppvarming av tilførsel av kald luft trenger du termisk energi:

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

Hvor: 5 - antall luftendringer i lokalene; 27 - temperaturforskjell mellom innendørs og utendørs atmosfære; 1214.34 - lufttetthet ved t +20 ^omtrentC; 1.005 - spesifikk luftvarme.

Vi konverterer kilojoules til kilowattimer, og deler verdien med antall kilojoules i en kilowattime (3600):

164755,58: 3600 = 45,76 kWh

Etter å ha funnet ut kostnadene for termisk energi for å varme opp luften i huset i løpet av den femfoldige erstatningen gjennom forsyningsventilasjonen, kan vi beregne "luft" varmetapet for den syv måneder lange oppvarmingssesongen:

7 · 30 · 45,76 = 9609,6 kWh,

Hvor: 7 - antall "oppvarmede" måneder; 30 - gjennomsnittlig antall dager i en måned; 45,76 - daglige varmeenergikostnader for oppvarming av tilluften.

Ventilasjon (infiltrasjon) energikostnader er uunngåelige, siden luftfornyelse i hytta er viktig.

Varmebehovet til den utskiftbare luftatmosfæren i huset må beregnes, summeres med varmetap gjennom bygningskonvolutten og tas med i betraktningen når du velger en varmekjel. Det er en annen type varmeenergiforbruk, sistnevnte - kloakkvarmetap.

Energikostnader for forberedelse av varmtvann

Hvis det i varmere måneder kommer kaldt vann fra springen til hytta, så er det i fyringssesongen isete, med en temperatur som ikke overstiger +5 ^omtrentC. Å bade, vaske og vaske er ikke mulig uten å varme opp vannet.

Vannet som trekkes inn i toalettskålen kontakter hjemmets atmosfære gjennom veggene og tar litt varme. Hva skjer med vann som varmes opp ved å forbrenne ikke-fritt drivstoff og brukes til husholdningsbehov? Den helles i kloakken.

En kjel med dobbel krets med indirekte varmekjel, brukt både til oppvarming av kjølevæsken og for tilførsel av varmt vann til kretsen som er konstruert for den

La oss se på et eksempel. En familie på tre, antar å bruke 17 moh³ vann månedlig. 1000 kg / m³ - vannets tetthet, og 4,183 kJ / kg^omtrentC er dens spesifikke varme.

Gjennomsnittstemperaturen på oppvarmingsvann beregnet for husholdningsbehov, la det være +40 ^omtrentC. Følgelig forskjellen i gjennomsnittstemperatur mellom kaldt vann som kommer inn i huset (+5 ^omtrentC) og oppvarmet i en kjele (+30 ^omtrentC) det viser seg 25 ^omtrentS.

For å beregne kloakkvarmetap, vurderer vi:

17 · 1000 · 25 · 4.183 = 1777775 kJ,

Hvor: 17 - månedlig volum av vannforbruk; 1000 er tettheten av vann; 25 - temperaturforskjell mellom kaldt og oppvarmet vann; 4 183 - spesifikk varme fra vann;

Slik konverterer du kilojoules til mer forståelige kilowattimer:

1777775: 3600 = 493,82 kWh

Således, i en syv måneder lang periode av fyringssesongen, varmeenergi i mengden av:

493,827 = 3456,74 kWh

Forbruket av termisk energi til oppvarming av vann til hygienebehov er lite, sammenlignet med varmetap gjennom vegger og ventilasjon. Men dette er også energiforbruk, lasting av kjelen eller kjelen og forårsaker drivstofforbruk.

Beregning av kjelenes kraft

Kjelen i varmesystemet er designet for å kompensere for varmetapet i bygningen. Og også, i tilfelle av dobbeltkretssystem eller når du utstyrer kjelen med en indirekte varmekjel, for å varme opp vann til hygieniske behov.

Ved å beregne det daglige varmetapet og forbruket av varmt vann "for kloakk", er det mulig å nøyaktig bestemme den nødvendige kjelekapasiteten for en hytte i et bestemt område og egenskapene til de lukkende strukturer.

En kjel med en krets produserer bare varmemedium for varmesystemet

For å bestemme kraften til varmekjelen, er det nødvendig å beregne kostnadene for termisk energi i huset gjennom fasadeveggene og oppvarmingen av den utskiftbare luftatmosfæren i interiøret.

Data om varmetap i kilowattimer per dag er nødvendig - for et betinget hus, beregnet som et eksempel, er dette:

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

Hvor: 271,512 - daglig varmetap ved yttervegger; 45,76 - daglig varmetap for oppvarming av tilluften.

Følgelig vil den nødvendige varmekapasiteten til kjelen være:

317.272: 24 (timer) = 13,22 kW

En slik kjele vil imidlertid være under konstant høy belastning, noe som reduserer levetiden. Og på spesielt frostige dager vil ikke kjelens nominelle kapasitet være nok, for med en høy temperaturforskjell mellom innendørs og utendørs atmosfærer vil byggets varmetap øke kraftig.

derfor velg en kjele i henhold til en gjennomsnittlig beregning av kostnadene for termisk energi er ikke verdt det - det kan hende det ikke takler alvorlig frost.

Det vil være rasjonelt å øke den nødvendige kapasiteten til kjeleutstyr med 20%:

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

For å beregne den nødvendige kraften til den andre kretsen til kjelen, oppvarming av vann til oppvask, bading osv., Er det nødvendig å dele det månedlige varmeforbruket til "kloakken" varmetap med antall dager i måneden og med 24 timer:

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

I følge beregningsresultatene er den optimale kjeleeffekten for hytteeksemplet 15,86 kW for varmekretsen og 0,68 kW for varmekretsen.

Valget av radiatorer

tradisjonelt, varme radiator kraft Det anbefales å velge området i det oppvarmede rommet, med en 15-20% overdreven kraftbehov, bare i tilfelle.

Som et eksempel vurderer vi hvor riktig metoden for å velge en radiator er "10 m2 areal - 1,2 kW".

Varmeeffekten til radiatorer avhenger av hvordan de er koblet til, noe som må tas med i beregningen når man beregner varmesystemet

Opprinnelige data: hjørnerom på første nivå i et to-etasjers hus IZHS; yttervegg av dobbelt-rad keramisk murverk; rombredde 3 m, lengde 4 m, takhøyde 3 m.

I henhold til den forenklede utvelgelsesordningen foreslås det å beregne areal på rommet, vi vurderer:

3 (bredde) · 4 (lengde) = 12 m²

dvs. den påkrevde kraften til varmeapparatet med 20% premie er 14,4 kW. La oss nå beregne effektparametrene til varmeapparatet basert på varmetapet i rommet.

Faktisk påvirker området i et rom tapet av termisk energi mindre enn området med veggene som strekker seg på den ene siden av bygningen (foran).

Derfor vil vi vurdere nøyaktig området med "gate" vegger som er tilgjengelige i rommet:

3 (bredde) · 3 (høyde) + 4 (lengde) · 3 (høyde) = 21 m²

Når vi kjenner til veggenes område som overfører varme “til gaten”, beregner vi varmetapet med en forskjell i rom- og gatetemperatur på 30^omtrent (i huset +18 ^omtrentC, utenfor -12 ^omtrentC), og umiddelbart i kilowattimer:

0,91 · 21 · 30: ​​1000 = 0,57 kW,

Hvor: 0,91 - varmeoverføringsmotstand m2 romvegger som vender mot "gaten"; 21 - området med "gate" vegger; 30 - temperaturforskjell i og utenfor huset; 1000 er antall watt per kilowatt.

I henhold til byggestandarder er varmeutstyr plassert på steder med maksimalt varmetap. For eksempel er radiatorer installert under vindusåpningene, varmepistoler - over inngangen til huset. I hjørnerom installeres batterier på kjedelige vegger som er utsatt for maksimal vind.

Det viser seg at 30 for å kompensere for varmetap gjennom fasadeveggene til denne designen^omtrent temperaturforskjellen i huset og på gaten er nok oppvarming med en kapasitet på 0,57 kWh. Vi øker den nødvendige effekten med 20, til og med 30% - vi får 0,74 kWh.

Dermed kan de reelle effektbehovene til oppvarming være betydelig lavere enn handelsordningen "1,2 kW per kvadratmeter gulvareal".

Videre vil den korrekte beregningen av den nødvendige kraften til varme radiatorer redusere volumet kjølevæske i varmesystemet, noe som vil redusere belastningen på kjelen og drivstoffkostnadene.

Konklusjoner og nyttig video om emnet

Hvor varmen går hjemmefra - gir videoen svarene:

I videoen vurderes fremgangsmåten for å beregne varmetapet til et hus gjennom bygningskonvolutten.Når du kjenner til varmetapet, vil det være mulig å beregne kraften til varmesystemet nøyaktig:

For en detaljert video om prinsippene for valg av effektegenskaper til en varmekjel, se nedenfor:

Varmeproduksjonen stiger årlig - drivstoffprisene stiger. Og varmen er konstant ikke nok. Du kan ikke være likegyldig til energiforbruket til hytta - det er helt ulønnsomt.

På den ene siden koster hver nye fyringssesong huseieren mer og mer kostbart. På den annen side koster isolasjon av vegger, fundament og tak i forstedene gode penger. Jo mindre varme som forlater bygningen, desto billigere vil det være å varme det opp..

Bevaring av varme i husets lokaler er hovedoppgaven til varmesystemet i vinterhalvåret. Valg av kraft til varmekjelen avhenger av husets tilstand og av kvaliteten på isolasjonen til dets lukkende strukturer. Prinsippet om "kilowatt per 10 kvadratar areal" fungerer i en hytte med en gjennomsnittlig tilstand av fasader, tak og fundamenter.

Har du uavhengig beregnet et varmesystem for hjemmet ditt? Eller la du merke til et misforhold i beregningene gitt i artikkelen? Del din praktiske erfaring eller omfanget av teoretisk kunnskap ved å legge igjen en kommentar i blokken under denne artikkelen.