Calculul sistemului de încălzire al unei case private: reguli și exemple de calcul

Încălzirea unei case private este un element necesar al locuințelor confortabile. Consimți că amenajarea complexului de încălzire trebuie abordată cu atenție, așa cum este greșelile sunt scumpe. Dar nu ai făcut niciodată astfel de calcule și nu știi cum să le efectuezi corect?

Vă vom ajuta - în articolul nostru vom lua în considerare în detaliu modul în care se face calculul sistemului de încălzire al unei case private pentru a compensa eficient pierderea de căldură în lunile de iarnă.

Dăm exemple specifice, completând materialul articolului cu fotografii vizuale și sfaturi video utile, precum și tabele relevante cu indicatori și coeficienți necesari pentru calcule.

Pierderea de căldură a unei case private

Clădirea pierde căldură datorită diferenței de temperatură a aerului în interiorul și în afara casei. Pierderea de căldură este mai mare, cu atât este mai semnificativă zona plicului clădirii (ferestre, acoperișuri, pereți, fundații).

de asemenea pierderi de căldură conectate cu materialele structurilor de împrejmuire și dimensiunile acestora. De exemplu, pierderea de căldură a pereților subțiri este mai mare decât cea groasă.

eficace calcul de încălzire pentru o casă privată trebuie să țină cont de materialele utilizate la construcția plicurilor de construcție.

De exemplu, cu o grosime egală a unui perete din lemn și cărămidă, căldura se realizează cu intensități diferite - pierderea de căldură prin structurile din lemn este mai lentă. Unele materiale permit căldura să treacă mai bine (metal, cărămidă, beton), altele mai rău (lemn, vată minerală, spumă de polistiren).

Atmosfera din interiorul unei clădiri rezidențiale este legată indirect de mediul aerian exterior. Pereții, deschiderile ferestrelor și ușilor, acoperișul și fundația în timpul iernii transferă căldura din casă spre exterior, furnizând frig în schimb. Ele reprezintă 70-90% din totalul pierderilor de căldură ale cabanei.

Pereți, acoperiș, ferestre și uși - totul lasă căldura în timpul iernii. Imagistorul termic prezintă clar scurgeri de căldură

O scurgere constantă de energie termică în timpul sezonului de încălzire apare și prin ventilație și canalizare.

Atunci când se calculează pierderea de căldură a unei construcții individuale de locuințe, aceste date nu sunt de obicei luate în considerare. Însă includerea pierderilor de căldură prin sistemul de canalizare și de ventilație în calculul termic general al casei este încă o decizie corectă.

Sistemul de izolare termică aranjat semnificativ poate reduce semnificativ scurgerile de căldură care trec prin structurile clădirilor, deschideri de uși / ferestre

Este imposibil să calculați circuitul de încălzire autonom al unei case de țară fără a evalua pierderile de căldură ale structurilor închise. Mai exact, nu va funcționa determina puterea cazanuluisuficient pentru a încălzi cabana în cele mai severe înghețuri.

Analiza consumului real de energie termică prin pereți vă va permite să comparați costurile echipamentelor și combustibilului cazanului cu costurile de izolare termică a pereților.

Până la urmă, cu cât este mai eficientă energia din casă, adică cu cât pierde mai puțină căldură în lunile de iarnă, cu atât este mai scăzut costul achiziției de combustibil.

Pentru un calcul competent al sistemului de încălzire, va trebui coeficientul de conductibilitate termică materiale de construcție comune.

Tabelul valorilor coeficientului de conductivitate termică a diferitelor materiale de construcție, cel mai des utilizate în

Calculul pierderilor de căldură prin pereți

Folosind ca exemplu cabana cu două etaje, calculăm pierderea de căldură prin structurile sale de perete.

Date sursă:

• „cutie” pătrată cu pereți frontali lățime de 12 m și 7 m înălțime;
• în pereții a 16 deschideri, suprafața fiecărui 2,5 m²;
• materialul pereților din față - cărămidă din corp complet ceramică;
• grosimea peretelui - 2 cărămizi.

În continuare, vom calcula grupul de indicatori din care se adaugă valoarea totală a pierderii de căldură prin pereți.

Rezistența transferului de căldură

Pentru a afla indicele de rezistență la transferul de căldură pentru un perete de fațadă, este necesar să împărțiți grosimea materialului peretelui la coeficientul său de conductibilitate la căldură.

Pentru o serie de materiale structurale, datele privind coeficientul de conductivitate termică sunt prezentate în imaginile de mai sus și de mai jos.

Pentru calcule precise, va fi necesar coeficientul de conductivitate termică indicat în tabelul materialelor de izolare termică utilizate în construcții.

Peretele nostru condiționat este construit din cărămidă solidă ceramică, a cărei conductibilitate termică este de 0,56 W / m^despreC. Grosimea sa, ținând cont de zidăria din centrul de distribuție centrală, este de 0,51 m. Împărțind grosimea peretelui după coeficientul de conductivitate termică a cărămizii, obținem rezistența de transfer de căldură a peretelui:

0,51: 0,56 = 0,59 W / m^{2 × o}C

Rotunjim rezultatul diviziunii la două zecimale, nu este nevoie de date mai precise despre rezistența la transferul de căldură.

Zona exterioară de perete

Deoarece a fost aleasă o clădire pătrată ca exemplu, suprafața zidurilor sale este determinată prin înmulțirea lățimii cu înălțimea unui zid, apoi cu numărul pereților exteriori:

12 · 7 · 4 = 336 m²

Deci, știm zona pereților din față. Dar ce se întâmplă cu deschiderile ferestrelor și ușilor, ocupând împreună 40 m2 (2,5 · 16 = 40 m.)²) a peretelui frontal, trebuie luate în considerare?

Într-adevăr, cum să calculăm corect încălzire autonomă într-o casă de lemn excluzând rezistența la transferul de căldură a structurilor ferestrelor și ușilor.

Coeficientul de conductibilitate termică al materialelor termoizolante utilizate pentru izolarea pereților portanți

Dacă este necesar să se calculeze pierderea de căldură a unei clădiri cu o suprafață mare sau a unei case calde (eficient din punct de vedere energetic) - da, ținând cont de coeficienții de transfer de căldură a cadrelor ferestrelor și ușilor de intrare vor fi corecte în calcul.

Cu toate acestea, pentru clădirile cu înălțime scăzută, IZHS construit din materiale tradiționale, deschiderile de uși și ferestre pot fi neglijate. Ie Nu vă îndepărtați zona de suprafața totală a pereților frontali.

Pierdere comună de căldură pe pereți

Aflăm pierderea de căldură a peretelui de la un metru pătrat când diferența de temperatură dintre aerul din interior și din afara casei este de un grad.

Pentru a face acest lucru, împărțiți unitatea la rezistența de transfer de căldură a peretelui, calculată mai devreme:

1: 0,91 = 1,09 W / m²·^despreC

Cunoscând pierderea de căldură pe metru pătrat din perimetrul pereților externi, puteți determina pierderea de căldură la anumite temperaturi ale străzii.

De exemplu, dacă temperatura din cabană este de +20 ^despreC, și pe stradă -17 ^despreC, diferența de temperatură va fi de 20 + 17 = 37 ^despreC. În această situație, pierderea totală de căldură a pereților locuinței noastre condiționale va fi:

0,91 · 336 · 37 = 11313 W,

Unde: 0,91 - rezistența transferului de căldură pe metru pătrat al peretelui; 336 - zona pereților frontali; 37 - diferența de temperatură între atmosfera interioară și cea exterioară.

Coeficientul de conductibilitate termică a materialelor termoizolante utilizate pentru izolarea podelei / pereților, pentru șapă uscată și alinierea pereților

Recalculăm pierderea de căldură rezultată în ore de kilowatt, acestea sunt mai convenabile pentru percepție și calculele ulterioare ale puterii sistemului de încălzire.

Pierderea de căldură în pereți în kilometri de oră

În primul rând, află câtă energie termică va trece prin pereți într-o oră cu o diferență de temperatură de 37 ^despreS.

Vă reamintim că calculul este efectuat pentru o casă cu caracteristici structurale, selectată condiționat pentru calcule demonstrative și demonstrative:

113131: 1000 = 11.313 kWh,

Unde: 11313 - cantitatea de pierdere de căldură obținută mai devreme; 1 - oră; 1000 este numărul de wați pe kilowatt.

Coeficientul de conductibilitate termică a materialelor de construcție utilizate pentru izolarea pereților și a pardoselilor

Pentru a calcula pierderea de căldură pe zi, pierderea de căldură obținută pe oră se înmulțește cu 24 de ore:

11.31324 = 271.512 kWh

Pentru claritate, aflăm pierderea energiei termice pentru sezonul complet de încălzire:

7 · 30 · 271.512 = 57017,52 kWh,

Unde: 7 - numărul de luni în sezonul de încălzire; 30 - numărul de zile dintr-o lună; 271.512 - pierderi zilnice de căldură ale pereților.

Deci, pierderea de căldură estimată a casei cu caracteristicile de mai sus ale plicului clădirii se va ridica la 57017,52 kWh pentru șapte luni din sezonul de încălzire.

Luând în considerare efectele ventilației casei private

Ca exemplu, vom calcula pierderea de căldură din ventilație în sezonul de încălzire pentru o cabană condiționată de formă pătrată, cu un perete de 12 metri lățime și 7 metri înălțime.

Cu excepția mobilierului și a pereților interiori, volumul interior al atmosferei din această clădire va fi:

12 · 12 · 7 = 1008 m³

La temperatura aerului +20 ^despreC (norma în sezonul de încălzire) densitatea sa este de 1,2047 kg / m³iar căldura specifică este de 1.005 kJ / (kg^despreC).

Calculăm masa atmosferei din casă:

10081.2047 = 1214,34 kg,

Unde: 1008 - volumul atmosferei de acasă; 1.2047 - densitatea aerului la t +20 ^despreC.

Un tabel cu valoarea coeficientului de conductivitate termică a materialelor care poate fi necesar pentru calcule precise

Să presupunem o schimbare de cinci ori a volumului de aer în spațiile casei. Rețineți că exact necesarul volumului de aprovizionare aerul curat depinde de numărul de locuitori ai cabanei.

Cu o diferență medie de temperatură între casă și stradă în sezonul de încălzire, egală cu 27 ^despreC (20 ^despreC acasă, -7 ^despreCu atmosfera externă) pe zi pentru încălzirea alimentării cu aer rece, aveți nevoie de energie termică:

5.271214.34-1.005 = 164755.58 kJ,

Unde: 5 - numărul de schimbări de aer în spații; 27 - diferența de temperatură între atmosfera interioară și cea exterioară; 1214.34 - densitatea aerului la t +20 ^despreC; 1.005 - căldură specifică de aer.

Convertim kilojoules în kilowati ore, împărțind valoarea la numărul de kilojouli într-un kilowat oră (3600):

164755.58: 3600 = 45,76 kWh

După ce am aflat costul energiei termice pentru încălzirea aerului din casă în timpul înlocuirii sale de cinci ori prin ventilația de alimentare, putem calcula pierderea de căldură „aer” pentru sezonul de încălzire de șapte luni:

7 · 30 · 45,76 = 9609,6 kWh,

Unde: 7 - numărul de luni „încălzite”; 30 - numărul mediu de zile dintr-o lună; 45,76 - costuri zilnice de energie termică pentru încălzirea aerului de alimentare.

Consumul de energie de ventilație (infiltrare) este inevitabil, deoarece reînnoirea aerului în cabană este vitală.

Nevoile de încălzire ale atmosferei de aer înlocuibile din casă trebuie calculate, însumate cu pierderi de căldură prin plicul clădirii și luate în considerare la alegerea unui cazan de încălzire. Există un alt tip de consum de energie termică, acesta din urmă - pierderea de căldură la canalizare.

Costuri de energie pentru prepararea apei calde de apă

Dacă în lunile călduroase apa rece curge de la robinet în cabană, atunci în sezonul de încălzire este înghețată, cu o temperatură care nu depășește +5 ^despreC. Nu este posibilă scăldarea, spălarea vaselor și spălarea vaselor.

Apa introdusă în vasul de toaletă vine în contact cu atmosfera de acasă prin pereți, luând puțin căldură. Ce se întâmplă cu apa încălzită prin arderea combustibilului nelimitat și cheltuită pe nevoile gospodăriei? Se toarnă în canalizare.

Cazan cu dublu circuit cu boiler de încălzire indirectă, utilizat atât pentru încălzirea lichidului de răcire, cât și pentru furnizarea apei calde la circuitul construit pentru acesta

Să ne uităm la un exemplu. O familie de trei, presupune să petreacă 17 m³ apă lunar. 1000 kg / m³ - densitatea apei și 4,183 kJ / kg^despreC este căldura sa specifică.

Temperatura medie a apei de încălzire destinată nevoilor menajere, să fie de +40 ^despreC. În consecință, diferența de temperatură medie între apa rece care intră în casă (+5) ^despreC) și încălzit într-un cazan (+30 ^despreC) se dovedește 25 ^despreS.

Pentru a calcula pierderea de căldură la canalizare, avem în vedere:

17 · 1000 · 25 · 4.183 = 1777775 kJ,

Unde: 17 - volum lunar de consum de apă; 1000 este densitatea apei; 25 - diferența de temperatură între apa rece și încălzită; 4.183 - căldură specifică apei;

Pentru a converti kilojoules-ul în kilowatt-uri mai înțelegătoare:

1777775: 3600 = 493,82 kWh

Astfel, pentru o perioadă de șapte luni din sezonul de încălzire, energia termică intră în canalizare în cantitate de:

493.827 = 3456,74 kWh

Consumul de energie termică pentru încălzirea apei pentru nevoile de igienă este mic, în comparație cu pierderea de căldură prin pereți și ventilație. Dar acesta este și consumul de energie, încărcarea cazanului sau a cazanului și determinarea consumului de combustibil.

Calculul puterii cazanului

Cazanul din sistemul de încălzire este proiectat pentru a compensa pierderile de căldură ale clădirii. Și, de asemenea, în cazul sistem dual circuit sau când echipați centrala cu un cazan de încălzire indirectă, pentru încălzirea apei pentru nevoi igienice.

Calculând pierderile zilnice de căldură și consumul de apă caldă „pentru canalizare”, este posibil să se determine cu exactitate capacitatea cazanului necesar pentru o cabană dintr-o anumită zonă și caracteristicile structurilor de închidere.

O boiler cu un singur circuit produce numai un mediu de încălzire pentru sistemul de încălzire

Pentru a determina puterea cazanului de încălzire, este necesar să se calculeze costul energiei termice a casei prin pereții fațadei și încălzirea atmosferei de aer înlocuibile din interior.

Datele privind pierderile de căldură în kilowati ore pe zi sunt necesare - în cazul unei case condiționate, calculate ca exemplu, acesta este:

271.512 + 45.76 = 317.272 kWh,

Unde: 271.512 - pierderi zilnice de căldură de pereții exteriori; 45,76 - pierderi zilnice de căldură pentru încălzirea aerului de alimentare.

În consecință, capacitatea de încălzire necesară a cazanului va fi:

317.272: 24 (ore) = 13,22 kW

Cu toate acestea, un astfel de cazan va fi sub sarcină constantă ridicată, reducându-și durata de funcționare. Și în zilele deosebit de înghețate, capacitatea nominală a cazanului nu va fi suficientă, deoarece, cu o diferență ridicată de temperatură între atmosfera interioară și cea exterioară, pierderea de căldură a clădirii va crește brusc.

prin urmare alegeți un cazan conform unui calcul mediu al costului energiei termice nu merită - s-ar putea să nu facă față înghețurilor severe.

Va fi rațional să creșteți cu 20% capacitatea necesară a echipamentului cazanului:

13.22.2 + 13.22 = 15.86 kW

Pentru a calcula puterea necesară a celui de-al doilea circuit al cazanului, încălzirea apei pentru spălarea vaselor, scăldatul etc., este necesar să se împartă consumul lunar de căldură al pierderilor de căldură „la canalizare” la numărul de zile din lună și la 24 de ore:

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

Conform rezultatelor calculului, puterea optimă a cazanului pentru exemplul cabanei este de 15,86 kW pentru circuitul de încălzire și 0,68 kW pentru circuitul de încălzire.

Alegerea caloriferelor

în mod tradițional, încălzirea puterii caloriferului Se recomandă să alegeți zona camerei încălzite, cu o supraestimare de 15-20% a cerințelor de putere, dacă este cazul.

Ca exemplu, considerăm cât de corectă este metoda de alegere a unui calorifer "suprafață de 10 m2 - 1,2 kW".

Puterea termică a caloriferelor depinde de modul în care acestea sunt conectate, care trebuie luate în considerare la calcularea sistemului de încălzire

Date inițiale: camera de colț la primul nivel al unei case cu două etaje IZHS; perete exterior din zidărie din cărămidă ceramică cu două rânduri; lățimea camerei 3 m, lungimea 4 m, înălțimea plafonului 3 m.

În conformitate cu schema de selecție simplificată, se propune să se calculeze aria camerei, avem în vedere:

3 (lățime) · 4 (lungime) = 12 m²

Ie puterea necesară a caloriferului de încălzire cu o primă de 20% este de 14,4 kW. Acum să calculăm parametrii de putere ai radiatorului de încălzire pe baza pierderilor de căldură din încăpere.

De fapt, zona unei camere afectează pierderea de energie termică mai mică decât suprafața pereților săi care se extind pe o parte a clădirii (față).

Prin urmare, vom lua în considerare exact zona zidurilor „stradale” disponibile în cameră:

3 (lățime) · 3 (înălțime) + 4 (lungime) · 3 (înălțime) = 21 m²

Cunoscând zona pereților care transferă căldura „pe stradă”, calculăm pierderea de căldură cu o diferență de temperatură în cameră și stradă de 30^despre (în casă +18 ^despreC, în afara -12 ^despreC) și imediat în ore de kilowat:

0,91 · 21 · 30: ​​1000 = 0,57 kW,

Unde: 0,91 - rezistența la transfer de căldură m2 a pereților camerei orientate spre „stradă”; 21 - zona zidurilor „stradale”; 30 - diferență de temperatură în interiorul și în afara casei; 1000 este numărul de wați pe kilowatt.

Conform standardelor de construcție, aparatele de încălzire sunt amplasate în locuri cu pierderi termice maxime. De exemplu, caloriferele sunt instalate sub deschizăturile ferestrelor, arme de căldură - deasupra intrării în casă. În camerele de colț, bateriile sunt instalate pe pereți plictisitori care sunt supuși vânturilor maxime.

Se pare că pentru a compensa pierderea de căldură prin pereții fațadei acestui proiect, la 30^despre diferența de temperatură în casă și pe stradă este suficientă încălzire cu o capacitate de 0,57 kWh. Creștem puterea necesară cu 20, chiar cu 30% - obținem 0,74 kWh.

Astfel, cerințele reale de putere de încălzire pot fi semnificativ mai mici decât schema de tranzacționare „1,2 kW pe metru pătrat de spațiu”.

Mai mult, calculul corect al puterii necesare a caloriferelor va reduce volumul lichid de răcire în sistemul de încălzire, care va reduce sarcina pe cazan și costurile de combustibil.

Concluzii și video util pe această temă

Unde căldura pleacă de acasă - videoclipul oferă răspunsurile:

În videoclip, este luată în considerare procedura de calcul al pierderilor de căldură ale unei case prin plicul clădirii.Cunoscând pierderea de căldură, va fi posibilă calcularea corectă a puterii sistemului de încălzire:

Pentru un videoclip detaliat cu privire la principiile selectării caracteristicilor de putere ale unui cazan de încălzire, a se vedea mai jos:

Producția de căldură crește anual - prețurile carburanților cresc. Și căldura nu este suficientă în mod constant. Nu poți fi indiferent la consumul de energie al căsuței - este complet neprofitabil.

Pe de o parte, fiecare nou sezon de încălzire costă proprietarul locuinței din ce în ce mai scump. Pe de altă parte, izolarea pereților, fundațiilor și acoperișurilor suburbane costă bani buni. Cu toate acestea, cu cât este mai puțină căldură care iese din clădire, cu atât va fi mai ieftin încălzirea acesteia..

Păstrarea căldurii în spațiile casei este sarcina principală a sistemului de încălzire în lunile de iarnă. Alegerea puterii cazanului de încălzire depinde de starea casei și de calitatea izolației structurilor închise. Principiul „kilowati pe 10 pătrate de suprafață” funcționează într-o căsuță cu o stare medie de fațade, acoperișuri și fundații.

Ați calculat independent un sistem de încălzire pentru casa dvs.? Sau ai observat o nepotrivire în calculele date în articol? Împărtășește-ți experiența practică sau volumul de cunoștințe teoretice lăsând un comentariu în blocul de sub acest articol.