Grijanje privatne kuće nužan je element udobnog stanovanja. Slažem se da se uređenju kompleksa grijanja treba pristupiti pažljivo, jer greške su skupe. Ali nikada niste radili takve izračune i ne znate kako ih ispravno izvesti?
Mi ćemo vam pomoći - u našem članku ćemo detaljno ispitati kako se vrši izračun sustava grijanja u privatnoj kući kako bi se učinkovito nadoknadili gubici topline u zimskim mjesecima.
Dajemo konkretne primjere, dodajući materijalne fotografije i korisne video savjete, kao i ažurirane tablice s pokazateljima i koeficijentima potrebnim za izračune.
Gubitak topline u privatnoj kući
Zgrada gubi toplinu zbog razlike u temperaturi zraka unutar i izvan kuće. Gubitak topline je viši, što je značajnije područje zahvatnih građevina (prozori, krov, zidovi, podrum).
Također, gubitak toplinske energije povezan s materijalima ogradnih struktura i njihovim veličinama. Primjerice, gubitak topline tankih stijenki je više nego debel.
Glavna svrha proračuna grijanja je kompetentan izbor jedinice za grijanje koja može nadoknaditi gubitak topline u hladnom razdoblju godine. 
Za odabir potrebne energetske opreme, toplinski gubici se nakupljaju kroz omotač zgrade. 
Proračuni uzimaju u obzir propuštanje topline kroz slabo pričvršćena krila prozora i krila vrata, kao i energiju potrebnu za zagrijavanje ulaznog zraka 
Za prostorije s organiziranom mehaničkom ventilacijom, koje provode miješanje mase svježeg zraka izvana, uzima se u obzir potreba za potrošnjom energije za njeno grijanje. 
Ako se za glavnu jedinicu grijanja i grijanja vode za sustav PTV-a planira koristiti kotao s dva kruga, u izračunima se uzima u obzir energija potrebna za taj zadatak. 
Kompetentno izrađeni izračuni nužno uzimaju u obzir vrstu goriva i njegovu energetsku učinkovitost. 
Svi proračuni prilagođavaju se u odnosu na način rasporeda krugova grijanja, pri čemu se skrivena instalacija sustava treba uzeti u obzir kod grijanja građevinskih konstrukcija. 
Pri izračunu za otvoreni sustav grijanja koji izravno komunicira s atmosferom kroz otvoreni ekspanzijski spremnik, gubici energije nužno se uzimaju u obzir pri hlađenju rashladnog sredstva.
Učinkovit izračun grijanja za privatnu kuću nužno uzima u obzir materijale korištene u izgradnji zidova.
Primjerice, s jednakom debljinom zida od drva i opeke, toplina se izvodi s različitim intenzitetom - gubici topline kroz drvene konstrukcije idu sporije. Neki materijali bolje emitiraju toplinu (metal, cigla, beton), drugi lošiji (drvo, mineralna vuna, polistirenska pjena).
Atmosfera unutar stambene zgrade neizravno je povezana s vanjskim zračnim okruženjem. Zidovi, prozori i otvori vrata, krov i podloga u zimskim mjesecima prenose toplinu iz kuće na vanjsku stranu, umjesto da hladi hladnoću. Na njih otpada 70-90% ukupnog toplinskog gubitka kućice.
Zidovi, krov, prozori i vrata dopuštaju da se toplina zimi isprazni. Slika će jasno pokazati propuštanje topline
Stalno propuštanje toplinske energije tijekom sezone grijanja događa se i kroz ventilaciju i kanalizaciju.
Pri izračunu gubitka topline pojedinačne stambene izgradnje ti se podaci obično ne uzimaju u obzir. No, uključivanje gubitka topline kroz kanalizacijske i ventilacijske sustave u opći proračun topline kuće je pravo rješenje.
Pravilno postavljen sustav toplinske izolacije može značajno smanjiti propuštanje topline kroz građevinske konstrukcije, otvaranje vrata / prozora
Nemoguće je izračunati autonomni krug grijanja u seoskoj kući bez vrednovanja gubitka topline njegovih zatvorenih struktura. Točnije, neće biti moguće odrediti snagu kotla za grijanje, dovoljnu za zagrijavanje kućice u najtežim mrazima.
Analiza stvarne potrošnje toplinske energije kroz zidove omogućit će vam usporedbu troškova kotlovske opreme i goriva s troškovima izolacije ogradnih konstrukcija.
Uostalom, energetski učinkovitija kuća, tj. što manje topline gubi u zimskim mjesecima, to je niži trošak nabave goriva.
Za pravilan izračun sustava grijanja bit će potreban koeficijent toplinske vodljivosti uobičajenih građevinskih materijala.
Tablica vrijednosti toplinske vodljivosti raznih građevinskih materijala, najčešće korištenih kada se podiže
Izračun gubitka topline kroz zidove
Na primjeru uvjetne dvoetažne kućice izračunavamo gubitke topline kroz njegove zidne konstrukcije.
Pozadina:
- kvadratna “kutija” s prednjim zidovima širine 12 m i visine 7 m;
- u zidovima 16 otvora, površina svake 2, 5 m 2 ;
- materijal prednjeg zida - masivna keramika od opeke;
- debljina stijenke - 2 opeke.
Zatim ćemo izračunati skupinu pokazatelja od kojih se formira ukupna vrijednost gubitka topline kroz zidove.
Pokazatelj toplinske otpornosti
Da bi se utvrdio indeks otpornosti prijenosa topline za zid fasade, potrebno je podijeliti debljinu materijala zida koeficijentom toplinske vodljivosti.
Za brojne građevinske materijale podaci o toplinskoj vodljivosti prikazani su na slikama iznad i ispod.
Za točne izračune potreban je koeficijent toplinske vodljivosti toplinski izolacijskih materijala koji se koriste u konstrukciji.
Naša konvencionalna zid je izgrađen od keramičke opeke, koeficijent toplinske vodljivosti od čega je 0, 56 W / m · o C. Njegova debljina, uzimajući u obzir zid na TsPR, je 0, 51 m. Dijeljenjem debljine zida koeficijentom toplinske vodljivosti opeke, dobivamo otpornost prijenosa topline zida:
0, 51: 0, 56 = 0, 91 W / m2 × C
Rezultat podjele je zaokružen na dva decimalna mjesta, nema potrebe za točnijim podacima o otpornosti na prijenos topline.
Područje vanjskog zida
Budući da je kao primjer odabrana četvrtasta građevina, površina njezinih zidova određena je množenjem širine s visinom jednog zida, a zatim i brojem vanjskih zidova:
12, 7 · 4 = 336 m2
Dakle, znamo područje fasadnih zidova. Ali što je s prozorskim i vratnim otvorima koji zauzimaju 40 m2 (2, 5? 16 = 40 m 2 ) fasadnog zida, morate li ih uzeti u obzir?
Doista, kako ispravno izračunati autonomno grijanje u drvenoj kući bez uzimanja u obzir otpornost na prijenos topline prozora i vrata.
Koeficijent toplinske vodljivosti termoizolacijskih materijala za izolaciju nosivih zidova
Ako trebate izračunati gubitak topline velike zgrade ili tople kuće (energetski učinkovita) - da, uzimajući u obzir koeficijente prijenosa topline prozorskih okvira i ulaznih vrata, prilikom izračunavanja će biti točna.
Međutim, za niske zgrade IZHS izgrađena od tradicionalnih materijala, vrata i prozori mogu se zanemariti. tj ne oduzimajte im područje od ukupne površine fasadnih zidova.
Ukupni gubitak topline zida
Saznali smo gubitak topline zida od njegovog jednog kvadratnog metra na razliku od jednog i dva stupnja unutar i izvan kuće.
Da bismo to učinili, podijelili smo jedinicu na otpor prijenosa topline zida, izračunat ranije:
1: 0, 91 = 1, 09 W / m2C
Znajući gubitak topline iz kvadratnog metra perimetra vanjskih zidova, može se odrediti gubitak topline na određenim temperaturama ulica.
Na primjer, ako je temperatura u kućici +20 o C, a na ulici -17 o C, temperaturna razlika će biti 20 + 17 = 37 o C. U ovoj situaciji, ukupni gubitak topline zidova naše uvjetne kuće bit će:
0, 91 · 336 · 37 = 11313 W,
Gdje: 0, 91 - otpornost na prijenos topline po kvadratnom metru stijenke; 336 - područje prednjih zidova; 37 - temperaturna razlika između prostorije i vanjske atmosfere.
Koeficijent toplinske vodljivosti toplinski izolacijskih materijala koji se koriste za izolaciju poda / zida, za suhe podne izravnavanje i izravnavanje zidova
Preračunamo dobivenu vrijednost toplinskih gubitaka u kilovat-satima, što je pogodnije za percepciju i naknadne izračune snage sustava grijanja.
Gubitak topline zida u kilovat-satima
Prvo saznajte koliko toplinske energije prolazi kroz zidove za jedan sat s temperaturnom razlikom od 37 ° C.
Podsjećamo vas da se izračun provodi za kuću s karakteristikama dizajna koje su uvjetno odabrane za demonstracijske i demonstracijske izračune:
11313 · 1: 1000 = 11, 313 kW · h,
Gdje: 11313 je vrijednost gubitka topline dobivena ranije; 1 sat; 1000 je broj vata po kilovatu.
Koeficijent toplinske vodljivosti građevinskog materijala koji se koristi za zidnu i stropnu izolaciju
Da biste izračunali gubitak topline po danu, rezultirajuća vrijednost gubitka topline po satu množi se za 24 sata:
11, 313 · 24 = 271, 512 kW · h
Radi jasnoće, saznajte toplinski gubitak za cijelu sezonu grijanja:
7 · 30 · 271, 512 = 57017, 52 kW · h,
Gdje: 7 - broj mjeseci u sezoni grijanja; 30 - broj dana u mjesecu; 271, 512 - dnevni gubitak topline zidova.
Tako će izračunati gubitak topline iz kuće s gore odabranim karakteristikama omotača zgrade iznositi 57017, 52 kWh za sedam mjeseci sezone grijanja.
Računovodstvo učinaka ventilacije privatne kuće
Izračunavanje toplinskih gubitaka ventilacije tijekom sezone grijanja kao primjer će se izvesti za uvjetnu kućicu kvadratnog oblika, sa zidom širine 12 metara i visokim 7 metara.
Bez namještaja i unutarnjih zidova, unutarnji volumen atmosfere u ovoj zgradi bit će:
12 · 12 · 7 = 1008 m3
Na temperaturi zraka od +20 o C (norma tijekom sezone grijanja) njena gustoća iznosi 1, 2047 kg / m 3, a specifični toplinski kapacitet je 1, 005 kJ / (kg · o C).
Izračunajte masu atmosfere u kući:
1008 · 1, 2047 = 1214, 34 kg,
Gdje: 1008 - volumen domaće atmosfere; 1.2047 - gustoća zraka pri t +20 o C.
Tablica s vrijednošću koeficijenta toplinske vodljivosti materijala koji može biti potreban pri izvođenju točnih izračuna
Pretpostavimo petostruku promjenu količine zraka u prostorijama kuće. Imajte na umu da je točna potreba za dovod svježeg zraka ovisi o broju stanovnika kućice.
Uz prosječnu temperaturnu razliku između kuće i ulice tijekom sezone grijanja, jednaka 27 o C (20 o C dom - 7 o C vanjska atmosfera) za jedan dan za grijanje dolaznog hladnog zraka potrebna je toplinska energija:
5 · 27 · 1214, 34 · 1, 005 = 164755, 58 kJ,
Gdje: 5 - broj izmjena zraka u prostorijama; 27 - temperaturna razlika između sobne i ulične atmosfere; 1214.34 - gustoća zraka na t +20 o C; 1.005 - specifična toplina zraka.
Prevodimo kilojoule u kilovat-sati, dijeleći vrijednost s brojem kilojoula po kilovat-satu (3600):
164755, 58: 3600 = 45, 76 kWh
Nakon što je otkrio trošak toplinske energije za zagrijavanje zraka u kući kada je pet puta zamijenjen ventilacijom svježeg zraka, moguće je izračunati toplinske gubitke "zraka" tijekom sedmomjesečne sezone grijanja:
7 · 30 · 45, 76 = 9609, 6 kW · h,
Gdje: 7 - broj "grijanih" mjeseci; 30 je prosječan broj dana u mjesecu; 45.76 - dnevni trošak toplinske energije za grijanje dovodnog zraka.
Troškovi energije ventilacije (infiltracije) neizbježni su, jer je obnova zraka u prostorijama kućice od vitalne važnosti.
Potrebno je izračunati potrebe grijanja zamjenjive zračne atmosfere u kući, sažeti s gubitkom topline kroz zidne konstrukcije i uzeti u obzir pri odabiru kotla za grijanje. Postoji još jedna vrsta toplinske energije, potonja - gubitak topline kanalizacije.
Troškovi energije za pripremu tople vode
Ako tijekom toplih mjeseci hladna voda dolazi iz slavine do kućice, onda je tijekom sezone grijanja ledeno hladna, s temperaturom ne višom od +5 ° C. Kupanje, pranje posuđa i pranje je nemoguće bez zagrijavanja vode.
Voda koja se sakupljala u spremniku za sanitarije kontaktirala je kroz zidove s kućnom atmosferom, uzimajući toplinu. Što se događa s vodom koja se grije ne gori bez goriva i troši na domaće potrebe? Ispušta se u kanalizaciju.
Kotao s dva kruga s kotlom za indirektno grijanje, koji se koristi i za grijanje nositelja topline i za dovod tople vode u strujni krug
Razmotrite primjer. Obitelj od troje, pretpostavimo, troši 17 m3 vode mjesečno. 1000 kg / m 3 je gustoća vode, a 4.183 kJ / kg ° C je njegov specifični toplinski kapacitet.
Neka prosječna temperatura grijanja vode za kućne potrebe bude +40 o C. Prema tome, razlika u prosječnoj temperaturi između hladne vode koja ulazi u kuću (+ 5 o C) i zagrijavanja u kotlu (+ 30 o C) je 25 o C.
Za izračun gubitka topline otpadnih voda smatramo:
17 · 1000 · 25 · 4, 183 = 1777775 kJ,
Gdje: 17 - mjesečni volumen potrošnje vode; 1000 je gustoća vode; 25 - temperaturna razlika između hladne i zagrijane vode; 4.183 - specifični toplinski kapacitet vode;
Za pretvaranje kilojoula u jasnije kilovatne sate:
1777775: 3600 = 493, 82 kWh
Tako, za razdoblje od sedam mjeseci u sezoni grijanja, toplinska energija u iznosu od:
493, 82 · 7 = 3456, 74 kW · h
Potrošnja toplinske energije za grijanje vode za higijenske potrebe je mala u usporedbi s gubitkom topline kroz zidove i ventilaciju. Ali to je također trošak energije, punjenje kotla za grijanje ili kotao i uzrokuje potrošnju goriva.
Izračun snage kotla za grijanje
Kotao u sustavu grijanja je dizajniran da nadoknadi gubitak topline zgrade. Isto tako, u slučaju sustava s dva kruga ili kada je kotao opremljen kotlom za indirektno grijanje, zagrijati vodu za higijenske potrebe.
Izračunavanjem dnevnih toplinskih gubitaka i protoka tople vode "u kanalizacijski sustav" moguće je točno odrediti potreban kapacitet kotla za kolibu određenog područja i karakteristike ogradnih konstrukcija.
Jednokružni kotao proizvodi samo grijanje grijanja za sustav grijanja
Da bi se odredila snaga kotla za grijanje, potrebno je izračunati troškove toplinske energije kod kuće kroz fasadne zidove i zagrijati izmjeničnu atmosferu zraka u unutrašnjosti.
Potrebni podaci o gubitku topline u kilovat-satima dnevno - u slučaju uvjetne kuće, izračunati kao primjer, je:
271, 512 + 45, 76 = 317, 272 kWh,
Gdje: 271, 512 - dnevni gubitak topline vanjskim zidovima; 45.76 - dnevni gubici topline za grijanje dovodnog zraka.
Prema tome, potreban toplinski kapacitet kotla bit će:
317.272: 24 (sati) = 13.22 kW
Međutim, takav kotao bit će pod stalnim visokim opterećenjem, smanjujući njegov vijek trajanja. A u posebno hladnim danima, izračunati kapacitet kotla neće biti dovoljan, jer će uz visoku temperaturnu razliku između prostorije i ulične atmosfere gubitak topline u zgradi naglo porasti.
Stoga, nije vrijedno izbora kotla na temelju prosječnog izračuna cijene toplinske energije - ona se ne može nositi s teškim mrazom.
Bilo bi racionalno povećati potrebnu snagu kotlovske opreme za 20%:
13, 22 · 0, 2 + 13, 22 = 15, 86 kW
Da bi se izračunala potrebna snaga drugog kruga kotla, zagrijavanje vode za pranje posuđa, kupanje, itd., Mjesečna potrošnja topline "kanalizacijskog" toplinskog gubitka treba podijeliti s brojem dana u mjesecu i 24 sata:
493.82: 30: 24 = 0.68 kW
Prema rezultatima proračuna, optimalna snaga kotla za primjer kućicu iznosi 15, 86 kW za krug grijanja i 0, 68 kW za krug grijanja.
Izbor radijatora
Tradicionalno, snaga radijatora za grijanje preporuča se odabrati područje grijane prostorije, a za 15-20% precijeniti potrebe za energijom, za svaki slučaj.
Na primjer, razmotrite kako je ispravan način odabira radijatora "10 m2 površine - 1, 2 kW".
Toplinska snaga radijatora ovisi o načinu njihovog spajanja, što se mora uzeti u obzir pri izračunu sustava grijanja
Polazište: kutna soba na prvoj razini dvokatnice IZHS; vanjski zid dvoslojnih zidanih keramičkih opeka; širina prostorije 3 m, dužina 4 m, visina stropa 3 m.
Pod pojednostavljenom selekcijskom shemom, predlaže se izračunavanje površine sobe, uzmemo u obzir:
3 (širina) · 4 (dužina) = 12 m 2
tj potrebna snaga radijatora za grijanje s doplatkom od 20% iznosi 14, 4 kW. I sada izračunavamo parametre snage radijatora za grijanje na temelju gubitka topline u prostoriji.
Zapravo, površina prostorije utječe na gubitak toplinske energije manje od površine njegovih zidova, izlazeći s jedne strane na vanjsku stranu zgrade (fasada).
Stoga ćemo točno razmotriti područje "uličnih" zidova u sobi:
3 (širina) · 3 (visina) + 4 (dužina) · 3 (visina) = 21 m 2
Znajući područje zidova koji prenose toplinu "na ulicu", izračunavamo gubitak topline kada je razlika između vanjske i prostorne temperature 30 o (u kući je +18 o C, izvan-12 o C), i odmah u kilovat-satima:
0, 91 · 21 · 30: 1000 = 0, 57 kW,
Gdje: 0, 91 - otpornost na prijenos topline m2 zidova sobe, okrenuta prema ulici; 21 - područje "uličnih" zidova; 30 - temperaturna razlika unutar i izvan kuće; 1000 je broj vata u kilovatima.
Prema standardima gradnje, uređaji za grijanje nalaze se na mjestima maksimalnog gubitka topline. Na primjer, radijatori su instalirani pod prozorskim otvorima, toplinski topovi - preko ulaza u kuću. U kutnim prostorijama, baterije su postavljene na prazne zidove izložene maksimalnom izlaganju vjetrovima.
Pokazalo se da je za kompenzaciju gubitaka topline kroz fasadne zidove ove konstrukcije, s 30 ° temperaturnom razlikom u kući i na ulici, dovoljno grijanje s kapacitetom od 0, 57 kW · h. Povećajte potrebnu snagu za 20, čak i za 30% - dobivamo 0, 74 kWh.
Dakle, stvarna potreba za grijanjem može biti znatno niža od sheme trgovanja “1, 2 kW po kvadratnom metru podne površine”.
Причем корректное вычисление необходимых мощностей отопительных радиаторов позволит сократить объем теплоносителя в системе отопления, что уменьшит нагрузку на котел и расходы на топливо.
Zaključci i koristan video na temu
Куда уходит тепло из дома – ответы предоставляет наглядный видеоролик:
В видеоролике рассмотрен порядок расчета теплопотерь дома через ограждающие конструкции. Зная потери тепла, получится точно рассчитать мощности отопительной системы:
Подробное видео о принципах подбора мощностных характеристик котла отопления смотрите ниже:
Выработка тепла ежегодно дорожает – растут цены на топливо. А тепла постоянно не хватает. Относиться безразлично к энергозатратам коттеджа нельзя – это совершенно невыгодно.
С одной стороны каждый новый сезон отопления обходится домовладельцу дороже и дороже. С другой стороны утепление стен, фундамента и кровли загородного стоит хороших денег. Однако чем меньше тепла уйдет из здания, тем дешевле будет его отапливать .
Сохранение тепла в помещениях дома – основная задача отопительной системы в зимние месяцы. Выбор мощности отопительного котла зависит от состояния дома и от качества утепления его ограждающих конструкций. Принцип «киловатт на 10 квадратов площади» работает в коттедже среднего состояния фасадов, кровли и фундамента.
Вы самостоятельно рассчитывали систему отопления для своего дома? Или заметили несоответствие вычислений, приведенных в статье? Поделитесь своим практическим опытом или объемом теоретических знаний, оставив комментарий в блоке под этой статьей.